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Forum: HF, Funk und Felder Filter Aufbau


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Autor: R. Freitag (rfr)
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Hallo,

ich habe ein Senderausgangsfilter entworfen. Im LT-Spice funktioniert es 
soweit.

Ich würde jetzt gerne wissen, wie ich das aufbaue.

Konkret soll der Sender weniger als 25 W Ausgangsleistung haben,  und 
ich suche jetzt Angaben zu den Spulkenkernen und der Anordnung. Und 
würde ausserdem gerne wissen, welche Güte die Spulen haben sollen. Die 
Verluste des Filters betragen ca 6 dB.

Gruss

Robert

Autor: R. Freitag (rfr)
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Anbei die Spicefiles. Draft1 ist nicht relevant,. mir ist aber nicht 
klar, wie man das aus der Lise der anzuhängenden Files wieder löscht.

Autor: Plasmon (Gast)
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R. Freitag schrieb:
> Die Verluste des Filters betragen ca 6 dB.

Uups. Falls diese Aussage bedeutet, dass das Filter 6 dB 
Einfügungsdämpfung im Durchlassbereich hat, würde ich den Entwurf 
dringend nochmal überdenken. Das hieße nämlich, dass du 100 W 
reinstecken musst, damit 25 W rauskommen. Das Filter wird also mit 75 W 
beheizt.

Falls es bedeutet, dass 1/4 der Leistung im Filter hängenbleiben, ist 
das schon weniger katastrophal, aber immer noch nicht gut. Die 
Einfügungsdämpfung ist dann 1,25 dB (75% der Leistung kommen am Ausgang 
an) aber 1/4 von 25 W sind immer noch mehr als 6 W, die das Filter 
heizen.

Autor: Plasmon (Gast)
Datum:

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Plasmon schrieb:
> aber 1/4 von 25 W sind immer noch mehr als 6 W, die das Filter
> heizen.

Um es exakt zu sagen, es sind mehr als 8 W, denn 1/4 bezieht sich auf 
die Eingangsleistung. Wenn also 25% der Eingangsleistung das Filter 
heizen und 75% am Ausgang ankommen, dann musst du 25 W/0,75 = 33 1/3 W 
hineinstecken, um 25 W am Ausgang zu haben. 1/4 von 33 1/3 W sind 8 1/3 
W. Also so oder so kein guter Plan.

Autor: R. Freitag (rfr)
Datum:

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Na gut, ich habe noch nicht so viele Filter entworfen. Wie muss denn ein 
Filter für eine Sendeendstufe dieser Leistung aussehen?

Gruss

Robert

Autor: Plasmon (Gast)
Datum:

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R. Freitag schrieb:
> Wie muss denn ein Filter für eine Sendeendstufe dieser Leistung aussehen?

Wenn ich LT Spice hätte, würde ich aus den Spicefiles vielleicht sehen, 
was du eigentlich erreichen willst. So weiß ich aber gerade mal die 
Leistung. Damit ist keine Aussage über das Design möglich. Bei welcher 
Frequenz bist du? Was willst du mit diesem Filter unterdrücken? Und wie 
stark? Hast du besondere Anforderungen an die Gruppenlaufzeit oder an 
die Welligkeit? Nur so kann man etwas über den Filtertyp, die 
Filterordnung und die Realisierung sagen.

Eventuell kommt dazu ja noch was von den Leuten, die mit deinen Files 
was anfangen können.

Autor: B e r n d W. (smiley46)
Datum:

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Hallo R. Freitag

Es handelt sich um einen Denkfehler. Bei einer Spannungsquelle mit 
Innenwiderstand beträgt die Urspannung das doppelte der 
Ausgangsspannung. Deshalb muß dort bei AC 2 Volt angegeben werden. Damit 
ist das Filter aber zu gut.

Verluste:
Erst mal haben die Spulen einen Gleichstromwiderstand, dann weitere 
Verluste. Diese müssen unbedingt angegeben werden. Du mußt die Güte der 
Spulen messen oder abschätzen. Je nach Aufbau kann die Güte zwischen 50 
und 300 liegen.

Gruß, Bernd

Autor: B e r n d W. (smiley46)
Datum:

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Für ein Notchfilter empfinde ich das erste Minimum zu nah am 
Durchlassbereich. Dadurch wird das obere Ende des Durchlassbereiches 
wellig mit Verlusten.

Falls es ein Filter für 10m werden soll, würde ich den ersten Notch auf 
2 x 28 = 56 MHz legen. Dadurch wird die Weitabdämpfung deutlich besser.

Die Endstufe hat vermutlich keinen 50 Ohm Ausgangswiderstand. Je nach 
Stromversorgung, wie z.B. 12 Volt, beträgt der eher 10-20 Ohm. Das 
Filter sollte zusätzlich zur Unterdrückung der Harmonischen diese 
Anpassung durchführen. Beim AADE-Filter-Designer kann ein 
Filter-Eingangswiderstand abweichend von 50 Ohm verwendet werden.

Autor: R. Freitag (rfr)
Datum:

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HAllo allerseits,

Es handelt sich um ein TP für einen Senderausgang. Bis 30 MHz soll es 
(möglichst) keine Dämfung haben, ab 35 MHz möglichst viel Dämpfung. Und 
ich entwerfe typischerweise keine Filter, der Entwurf kann also grobe 
Fehler enthalten.

Gruss

Robert

Autor: B e r n d W. (smiley46)
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Hallo Robert

Stellen wir uns vor, die 35 MHz wären die erste Harmonische, also das 
Doppelte von 17,5 MHz. Dort gibts aber nichts zu senden. Höchstens das 
17m Band auf 18,1 MHz. Dann würden Deine Vorgaben aber 36 MHz lauten.

Ich vermute ein grunsätzliches Verständnisproblem bezüglich 
abgestrahlter Oberwellen. Das angehängte Gif stellt einen Sender mit ca. 
1Watt bei 28,5 MHz dar. Deshalb ist der erste Peak, also die 
Grundschwingung, bei 28,5 am höchsten. Die nächste, zweithöchste Linie 
kommt bei 2 x 28,5, also bei 57 MHz. Das Filter muß jetzt genau diese 
Linien entfernen. Deshalb gibt es in dieser Schaltung hier einen 
Sperrkreis, der die stärkste Harmonische besonders gut dämpft. Die 
unerwünschten Abstrahlungen liegen hier im Nanowatt-Bereich.

Dazwischen gibt es praktisch nichts, es sei denn Deine Endstufe würde 
parasitär schwingen. Dies gilt es aber von vorneherein zu verhindern.

Gruß, Bernd

Autor: R. Freitag (rfr)
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Also,

hier liegt ein Transceiver vor, der in etwa so aufgebaut ist wie der von 
small-wonder-labs. Als wesentliche Änderung will ich aber die Frequenz 
per DSP vorgeben. Dazu muss man nicht viel ändern, ausser einen 
Quarzoszillator entfernen und das ausgangsseitige Tiefpassfilter.

Der Empfangeteil soll nicht nur PSK, sonden auch anderes empfangen 
können. Diese Änderung betrifft aber nur das Programm im Rechner, nicht 
die Hardware selbst. Da ich die Filtercharacteristik der verwendeten 
Quarzfilter nicht kenne, werde ich das noch näher untersuchen, wenn ich 
das TP bestimmt habe.

Das TPfilter soll alle Frequenzen unter 30 MHz durchlassen. Es soll so 
dimensioniert sein, dass die Menge der Störungen minimal wird, denn ich 
will nicht den TV-Empfang oder andere Anlagen stören.

Die Sendeleistung liegt etwa bei 10 W, soll aber später auf 25 W 
steigen. Als Maximum soll eine Leistung von 100 W möglich sein, weil ich 
noch eine Stufe Verstärkung anhängen will. Weitere Steigerungen sind 
nicht erforderlich.

Für diese Anwendung will ich ein geeignetes TP bestimmen.

Autor: B e r n d W. (smiley46)
Datum:
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Hallo Robert

Sowas da, warum sagst Du das nicht gleich?
http://www.eham.net/reviews/detail/2405

Es reicht ein Durchlassbereich bis 29,6 MHz.

Dein Cauer-Filter fällt zwar schön steil ab, es filtert aber besonders 
gut in einem unnötigen Bereich. Die Parallelschwingkreise "verbrauchen" 
die Pole des Filters. Dieses fällt nach dem dritten Notch in Richtung 
hohen Frequenzen kaum ab. Ein normales Chebyshev-Filter erreicht weitab 
eine viel höhere Dämpfung. Deshalb mein Vorschlag, einen 
Parallelschwingkreis für die doppelte Frequenz vorzusehen und den Rest 
dem Tiefpass zu überlassen.

Es macht wirklich Sinn, 57 MHz vorne ins Filter reinzugeben und die 
Sperrfrequenz mit einem Trimmer (C13) am Ausgang auf Minimum zu stellen.

Gruß, Bernd

Autor: R. Freitag (rfr)
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Gut, dann werde ich das so umsetzen.

Gruss + Dank

Robert

Autor: R. Freitag (rfr)
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Ähem, eine Frage noch: wie wickelt man eine (vermutlich Luftspule) mit 
diesen Werten? Gibt es da irgendwelche Tabellen oder sowas?

Gruss

Robert

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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