Каталог статей и схем


Кварцевые фильтры - обмен опытом

В приведенной ниже подборке использованы материалы из сборника «Радиодизайн» № 17, с.35 (к сожалению автор не указан, возможно, С.Гагарин, RZ3GX) и статья из журнала «Радио», 1990, № 2, с.37 (первая заметка из РД публикуется в редакции администратора СМР).

Согласование кварцевых фильтров радиолюбителями чаще всего проводится по центральной частоте и волновом сопротивлении в Ом,ах, что дает следующие преимущества:

1. Меньшее вносимое затухание;

2. Выравнивание неравномерности в полосе пропускания;

3. Хорошее согласование с 50-омной схемотехникой.

Расчетные формулы, которые можно применить, приведены ниже. Они дают возможность определиться в величинах L и C.

 

В настоящее время, проектируя кварцевые фильтры, радиолюбители обычно проводят расчеты, применяя различные компьютерные программы (их выбор в интернете очень большой!), в которых учитываются указанные выше величины. Например, в расчетах некоторых конструкций нашего сайта применялась программа XLC_UTIL.exe

В дальнейшем для согласования собранного фильтра с элементами в схеме чаще всего пользуются программой RFSimm99. Для согласования по входу/ выходу фильтра программа предлагает такие же Reactive L (Low Pass) цепочки, как и показанные на рисунке выше.

  

Получив расчетные данные, казалось бы, можно поставить дроссель с указанной индуктивностью, конденсатор – и фильтр согласован.

Но из-за больших разбросов реальных величин кварцевого фильтра Zo и Cвх нужно быть готовым к тому, что реальные величины согласующих элементов могут существенно отличаться от расчетных (определяются при тщательной настройке), особенно величина С в самодельных фильтрах.

Катушку следует делать с учетом изменения индуктивности +/-50% и обязательно экранировать. Если позволяет конструкция, то посредине кварцевого фильтра надо сделать экранирующую перегородку для исключения «пролаза» ВЧ с входа на выход (чем выше частота, тем предпочтительнее). Схема хорошо вписывается между истоковыми повторителями Rвых + Rвх = 50 Ом.

Не следует забывать и о таком простом способе, показанном на фото ниже, - соединение шинкой (толстым проводником или оплеткой экранированного провода) корпусов резонаторов и ее обязательное заземление. Иногда, улучшить характеристику кварцевого фильтра удается , припаяв каплей припоя корпус резонатора к верхнему (сплошному) слою фольги на плате.

 

 

И в заключение напоминаем один из способов подбора кварцевых резонаторов для фильтра – это уменьшение частоты кварцевых резонаторов. Так называется статья В. Козлова, UA9WBZ, опубликованная в журнале «Радио» двадцатилетней давности.

 

УМЕНЬШЕНИЕ ЧАСТОТЫ КВАРЦЕВЫХ РЕЗОНАТОРОВ

При изготовлении кварцевых фильтров на одинаковых резонаторах для аппаратуры любительской радиосвязи [1] разброс по частоте последовательного резонанса отдельных резонаторов не должен превышать 0,1 полосы пропускания изготавливаемого фильтра [2]. Нередко радиолюбитель не имеет возможности выбирать нужные кварцы из большого числа экземпляров и вынужден прибегнуть к подгонке по частоте имеющихся резонаторов.

Неоднократно описанные в литературе способы изменения частоты резонаторов в корпусе Б1, наиболее часто используемых для изготовления фильтров, трудоемки и не гарантируют сохранения качества изделия, так как требуют распаивания корпуса и механического воздействии на пластину.

Понизить частоту кварца на некоторое значение (от единиц до сотен герц) можно, не разбирая корпуса резонатора, а лишь удалив каплю припоя на отверстии в верхней части колпачка резонатора. Для этой цели удобно использовать паяльник мощностью 60... 100 Вт и кусок оплетки экранированного провода, смоченный спиртовым раствором канифоли. Оплетку накладывают на удаляемый участок припоя и интенсивно прогревают паяльником. Оплетка полностью впитывает припой, освобождая отверстия и исключая попадание капель припоя внутрь корпуса при всасывании в него атмосферного воздуха в момент пайки. Затем резонатор подключают к какому-либо измерительному генератору (например, описанному в [3]), соединенному с цифровым частотомером для непрерывного контроля частоты колебаний. В медицинский шприц объемом 2... 10 см3, снабженный иглой диаметром около 0,5 мм, помещают несколько кристаллов йода (объемом в 2—3 спичечные головки). Нажимая на поршень шприца, пары йода вместе с воздухом вдувают через отверстие внутрь корпуса резонатора. Следует избегать касания кварцевой пластины концом иглы. В результате взаимодействия йода с серебряными обкладками кварца на их поверхности образуется устойчивая пленка иодида серебра, общая масса пластины увеличивается, из-за чего частота резонатора понижается. При достижении нужной частоты колебаний объем корпуса резонатора несколько раз продувают чистым воздухом и отверстие в колпачке запаивают.

Очевидно, что в процессе изготовления фильтра из имеющихся кварцев необходимо отобрать самый низкочастотный и под него подогнать остальные.

Указанным способом была изменена частота кварцев из набора «Кварцевые резонаторы для радиолюбителей. Набор № 2», имевшие до переделки разброс около 351 Гц. Другие основные параметры резонаторов не изменились. Тенденции к изменению собственной частоты в течение длительного времени после переделки не наблюдалось.

 

В. Козлов, UA9WBZ

г. Бирск Башкирской АССР

ЛИТЕРАТУРА

1. Жалнераускас В. Кварцевые фильтры на одинаковых резонаторах.—Радио, 1982, № 1, с. 18; № 2. с. 20.

2. Wes tfayward Designing and Building Simple Crystal Filters. - QST, 1987. vol. 71, № 7. p. 24—29.

3. Дроздов В. Любительские KB трансиверы. – М., Радио и связь, 1988, с. 129.

Категория: Самодельные | Добавил: ra0ccn (12.02.2010) | Автор: . E
Просмотров: 15760 | Рейтинг: 4.7/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]