석영 필터 조정. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 아마추어 무선 장비의 매듭. 석영 필터

 기사에 대한 의견

라디오 아마추어들은 석영 필터 설정 경험을 공유해 달라는 요청으로 나에게 반복적으로 접근했지만, 이 주제에 대한 많은 합리적인 기사가 이미 정기 간행물에 게재되었기 때문에 나는 서두르지 않았습니다. 그 중 몇 개를 다시 읽은 후에는 저자의 작업에 경의를 표하고 감사해야 한다는 결론에 도달합니다. 왜냐하면 각 기사에는 읽은 후 말할 수 있는 내용이 있기 때문입니다. 영원히 살고 배우십시오. 그러나 감사와 함께 매번 몇 가지 질문에 대한 답이 남아 있습니다.

"쿼츠 필터는 커브 트레이서(예: X1-38, X-1-48, SK-4-59 등)를 사용하여 설정하는 것이 더 쉽습니다. 물론, 그렇다면 필터 설정은 간단합니다.하지만 적절한 장치와 지침이 있으면 이것이 가능합니다.그렇지 않으면 "단순한"이라는 단어가 빠르게 반대의 "어렵다"로 바뀝니다.따라서 이 기사에서는 설정에 중점을 둡니다. 가장 간단한 장치를 사용하는 석영 필터.

일부 기사에서는 일반 구성 규칙을 설명하면서 구성되는 필터 유형(래더, 브리지, 모놀리식)에 대한 정보를 생략합니다. 그러나 나는 그들 각각이 공통된 것과 함께 고유 한 특성을 가지고 있다는 결론에 도달했습니다.

래더 유형 필터를 설정하는 것으로 시작하겠습니다(그림 1).

그림 1(확대하려면 클릭)

경험에 따르면 다음과 같습니다.

- 모든 석영이 가능한 가장 가까운 직렬 공진 주파수(±10Hz)를 갖는 경우 필터는 최상의 매개변수로 얻어진다. 그러나 이 조건이 실현 가능하지 않더라도 화를 내지 마십시오. 최대 1kHz의 주파수 간격에서도 양호한 필터를 얻을 수 있기 때문입니다[1].

- 이 필터를 사용할 장치의 기준 발진기에 수정을 포함시켜 선택하고 가장 낮은 주파수를 기준 발진기에 직접 사용하는 것이 가장 좋습니다. 이 경우 발전기의 튜닝 요소를 만지면 안됩니다.

- 필터는 "기본" 장치에서 직접 조정해야 합니다.

- 석영의 주파수가 동일하지 않은 경우 다음 순서로 배치해야 합니다. 가장 높은 주파수가 입력에 먼저 설치되고 모든 후속 주파수는 주파수가 감소하면서 왼쪽에서 오른쪽으로 교대로 순위별로 설치되어야 합니다.

- 용기는 ± 1,5% 이상의 정확도로 최소 온도 용량 계수(TKE)로 소형으로 사용해야 합니다. 그러나 설정하는 과정에서 여전히 선택해야 하기 때문에 아무것도 없다고 절망하지 마십시오. 대부분의 경우 조정 과정에서 최대 90%의 컨테이너가 다른 (비록 가깝긴 하지만) 액면가로 교체됩니다.

- 필터 석영을 사용하는 것이 좋습니다(예: 분해된 공장 필터에서 가져옴).

따라서 10,7MHz의 주파수에 대한 2개의 필터(FP325P-10700-15M-10,7 유형)에서 4개의 XNUMX-크리스털 사다리 필터(이 필터에는 주파수가 동일한 XNUMX쌍의 석영이 있음)를 조합할 수 있습니다. XNUMXMHz 주파수. 일반적으로 여러 라디오 아마추어(보통 XNUMX명)가 필터를 하나씩 사용하여 이 작업을 수행합니다. 그들 중 가장 경험이 풍부한 사람은 동일한 주파수의 XNUMX개 세트의 석영을 선택한 다음 최소의 석영을 선택합니다. 자신을 위해 분산을 유지하고 나머지는 친구에게 돌려줍니다(또는 그 반대의 경우도 마찬가지입니다!). 다소 덜 성공하면 발전기 석영도 사용할 수 있습니다.

집에서 석영 필터는 세 가지 방법으로 조정할 수 있습니다.

첫 번째 경우에는 (동조된 장치 제외) 보조 장치로 디지털 스케일이 있는 다른 트랜시버를 사용해야 합니다. 두 번째 경우에는 GSS(표준 신호 발생기) 및 주파수 측정기(제한 주파수가 조정된 장치의 가장 낮은 주파수(예: 1,9MHz). 주파수 측정기는 GSS의 주파수 또는 연구 중인 장치의 GPA의 주파수를 측정합니다.

세 번째 경우에는 작동 주파수(GSS 또는 디지털 스케일이 없는 다른 트랜시버) 중 하나에 석영 국부 발진기가 사용되며, 튜닝 중인 장치에 디지털 스케일이 필요합니다.

세 가지 경우 모두 작동 범위의 RF 신호가 조정 중인 장치의 입력에 공급됩니다. 처음 두 경우에는 공급된 주파수가 석영 필터의 투명 대역에서 천천히 변화하면서 S-미터를 상대 단위로 판독하여 200Hz마다 표에 기록합니다. 그러면 표에 따라 그래프(주파수 응답)가 구성됩니다. S-미터 판독값은 수직으로 표시되고 주파수는 수평으로 표시됩니다. 그래프에 표시된 점을 보간(평균) 선과 연결하여 주파수 응답, 즉 새 필터의 진폭-주파수 특성을 얻습니다.

세 번째 경우에는 모든 것이 동일한 방식으로 수행되며 튜닝된 장치 자체만 주파수로 튜닝되어 디지털 스케일과 S-미터에서 동시에 직접 판독값을 가져옵니다.

이 경우 "새로 만든" 필터에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.

- 요구되는 것과 다른 차선;

- 주파수 응답의 상단 부분의 불균일함;

- 완만한(때로는 방출과 함께) 주파수 응답의 낮은 기울기.

앞으로는 위 XNUMX가지 방향으로 우선순위에 따라 필터를 구성하게 됩니다.

튜닝의 첫 번째 단계(대략 튜닝)에서는 필터 입력부터 시작하여 커패시터를 하나씩 교체하고 주파수 응답을 제거하여 최대 2,4kHz의 필터 대역폭을 얻어야 합니다. 다음 사항에 유의하시기 바랍니다.

- 석영과 병렬로 추가 커패시턴스(특히 극단적인 커패시턴스)를 설치하고 값을 높이면(최대 특정 한계까지) 필터 대역폭이 감소합니다. 케이스로 가는 커패시터의 커패시턴스가 증가하면 유사한 효과가 관찰됩니다. 이러한 커패시턴스 값이 감소하면 반대 효과가 관찰됩니다. 이 속성은 CW 모드에서 수정 필터의 대역폭을 좁히는 데 사용됩니다. 따라서 대역폭을 0,8kHz로 줄일 수 있습니다. 대역이 더 좁아지면 투명 대역에서 필터의 감쇠가 급격히 증가합니다(CW 필터에서 낮은 감쇠를 얻으려면 필터의 Q 계수보다 XNUMX배 이상 큰 Q 계수를 갖는 공진기를 사용해야 합니다. );

- 주파수 응답 상단의 "혹" 및 딥 크기(특성의 선형성)는 선택한 커패시턴스의 크기뿐만 아니라 입력에 설치된 부하 저항의 저항 값에 따라 달라집니다. 그리고 필터의 출력. 저항이 감소하면 특성의 선형성이 향상되지만 필터 통과 대역의 감쇠는 증가합니다.

- 낮은 기울기의 충분한 급경사를 얻을 수 없는 경우 필터에 사용된 것과 유사한 석영을 부하 저항과 병렬로 설치하고 사용 가능한 모든 석영 중에서 가장 낮은 주파수를 선택하거나 주파수를 인덕턴스를 직렬로 연결하여 감소합니다. 이 인덕턴스의 회전 수를 선택하여 더 낮은 기울기의 기울기를 변경할 수 있습니다.

- 필터 설정을 여러 번 반복해야 합니다. 튜닝의 마지막 단계에서 허용 가능한 주파수 응답을 얻을 수 없는 경우 개별 석영의 순차적 공진 주파수를 조정해야 합니다. 이를 위해 석영과 직렬로 커패시터를 설치하고, 이 커패시터를 선택하면 나머지 석영의 주파수로 생성이 이루어집니다. 이것이 도움이 되지 않으면(그리고 석영의 병렬 공진과 직렬 공진의 주파수 차이가 작은 경우 이런 일이 발생할 수 있음) 석영을 교체해야 합니다. 필터의 석영은 체인에 배치되어 입력과 출력을 조심스럽게 보호해야 합니다. 그림 2는 다양한 커패시터 커패시턴스 값에서 측정한 CF 수신기 "TURBO-TEST"의 주파수 응답을 보여줍니다. -

그림 2 - 명확성을 높이기 위해 수신 측파대와 실제 IF 값을 고려하지 않고 주파수 값을 가져옵니다. 그림 3은 최종 필터 설정의 주파수 응답을 보여줍니다. -

Pic.3

이제 브리지 크리스탈 필터를 설정하기 위한 몇 가지 실용적인 팁입니다. 이러한 필터는 그림 4에 나와 있습니다. 코일 L1 및 L2에는 직경 2mm의 와이어 10x0,31 권선이 포함되어 있으며 FP2A-325-10,700 M-15 필터의 페라이트 링이 코어로 사용됩니다. 필터 대역폭은 2,6kHz입니다.

그림 4(확대하려면 클릭)

저역 통과 필터(2...6MHz)가 있는 경우 일반적으로 필요한 것보다 더 좁고 고역 통과 필터(8...10MHz)가 너무 광대역인 경우가 있습니다. 첫 번째 경우에는 실험적으로 선택해야 하는 상부 또는 하부(그림 4) 석영 인덕터에 연결하여 대역폭을 확장해야 합니다. 두 번째 경우에는 대역폭을 줄이기 위해 트리머 커패시터를 공진기(코일과 유사)와 병렬로 연결해야 합니다. 필터의 석영은 50Hz(직렬 공진 주파수)의 정확도로 선택해야 하며 모든 상위 공진기의 주파수는 동일해야 하고 하위 공진기(동일)와 2 ... 3 kHz만큼 달라야 합니다.

동일한 주파수의 석영만 사용할 수 있는 경우 수정에서 은층을 지우거나(주파수 증가) 연필로 음영 처리(감소)하여 수정의 주파수를 변경할 수 있습니다. 그러나 실습에 따르면 시간이 지남에 따라 이러한 필터 매개변수의 안정성이 많이 요구됩니다.

튜닝 커패시터를 석영과 직렬로 연결하여 주파수를 조정하면보다 안정적인 결과를 얻을 수 있습니다. 튜닝 후 커패시터를 동일한 값의 일정한 커패시턴스로 교체하는 것이 좋습니다.

필터 대역폭이 크면 주파수 응답 중간에 딥(감쇠)이 나타날 수 있습니다. 그 깊이는 저항 R1 및 R2의 저항에 따라 크게 달라집니다. 그 값은 3~8MHz 주파수에서 수백 옴(10kHz 대역폭)부터 더 낮은 주파수와 더 작은 필터 대역폭에서 수 킬로옴까지 가능합니다. 브리지 필터를 제조할 때 암의 대칭성과 그에 포함된 변압기 권선에 큰 주의를 기울여야 하며, 물론 출력에서 ​​입력을 주의 깊게 차폐해야 합니다. 브리지 필터에 대한 자세한 내용은 [2]에서 확인할 수 있습니다.

문학

1. Goncharenko I. 불평등 공진기에 대한 사다리 필터. - 라디오, 1992, No. 1, P. 18.
2. Bunin S.G., Yaylenko L.P. 라디오 아마추어 단파의 수첩. - K .: 기술, 1984, S. 21 ... 25.

저자: V.Rubtsov(UN7BV), 카자흐스탄, 아스타나, "Tselinny" 지역; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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