Forum: HF, Funk und Felder Helical Filters: Selbstbau


von Argus (Gast)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

hat einer von euch Erfahrung mit dem Bau von Helical Filtern?
ICh möchte rein interessehalber auch mal so eines bauen, und zwar mit 
2..3 Resonatoren. Es soll ein Bandpass für 430MHz werden. (Habe dann 
dafür auch eine Anwendung)
ich habe einige Erfahrungen mit LC-Filtern für niedrige Frequenzen (um 
die 100 MHz) und Filtern als Streifenleiter (für GHz) aber für 430 MHz 
wüsste ich jetzt keine Technik, die besser ist als Helical, es soll ja 
auch einigermassen kompakt werden.

Habe mal meinen Zverev bemüht, dort sind Formeln für die  Resonatoren 
angegeben. Was mich interessiert: woher kommen diese Formeln? hat der 
die in unzähligen Experimenten einfach empirisch ermittelt?

Was mich auch interessiert, aber ich konnte es grade nicht finden:
Zverev gibt zwar an, wie gross die Helix und das Gehäuse dafür sein 
müssen, aber er schweigt sich darüber aus, wie ich mehrere solche 
Helicalfilter kopple, wenn ich z.B. eine steilere Filterflanke möchte.

Und was mir auch nicht klar ist:
Beim LC-Filterentwurf (oder auch bei Streifenleitern) kann ich ein 
Prototypen-Tiefpassfilter mit konzentrierten Elementen entwerfen, dieses 
dann entnormalisieren und auf L und C oder die Dimensionen der 
Streifenleiter umrechnen. So kann ich beliebige Filtertypen 
(Butterworth, Tschebyscheff) bauen, aber wie ist es beim Helical? Da 
sehe ich nirgends, wie ich das entnormalisiere, oder habe ich es einfach 
übersehen?

Angenommen, ich möchte ein Butterworth Bandpass für 430 MHz und 3 
dB-Bandbreite von 50 MHz. Wie geht man da jetzt konkret vor? klar, Q, Z0 
und D kann ich sofort angeben und weiss dann die Güte und die Impedanz 
von meinem Resonator, aber wie weiter? ich stehe grad auf dem Schlauch.

Besten Dank!

Gruss

von Purzel H. (hacky)


Lesenswert?

Ich kam da mal an einen (freien) Simulator von Tonne (tonne-software) 
der den Zverev als App implementiert hat. Dh ohne den Zverev kann man 
seine Software gar nicht verstehen.

von Argus (Gast)


Lesenswert?

Ja klar, das steht ausser Frage. Ich besitze ja auch einen Zverev :-) 
nur ist es manchmal nicht ganz einfach, das, was im Zverev steht, auch 
umzusetzen. Wenn beispielsweise gefordert wird, dass die Kopplung zweier 
Resonatoren k = 0.6 sein soll, dann weiss ich halt auch nicht was ich 
damit anfangen soll .... ;-)

von Klaus Kaiser (Gast)


Lesenswert?

Ältere Literatur von den Amateurfunkern gibt da oft neben der Theorie 
auch noch einige sehr parxisbezogene Einblicke, wie man so 
"mechanischen" HF-Kram baut.

z.B. das VHF/UHF Manual von Jessop im Kapitel "Filters".

https://archive.org/details/Vhf-uhfManual

Es gibt verschiedene Ausgaben, man man an eine neuere kommt (ebay oder 
so) lohnt sich ein Kauf.

Es existieren aber noch weitere ältere Bücher aus dem 
Amateurfunk-Umfeld, die ebenfalls lesens- bzw besitzenswert sind, wenn 
man sich für derlei Sachen und deren pratische Umsetzung interessiert. 
Bei Bedarf kann ich gern noch ein paar nennen.

von Argus (Gast)


Lesenswert?

Hallo Klaus

klar, wenn du dazu praktische Literatur hast, immer her damit.
Das Thema interessiert mich.

Das einzige 'Problem' bei der praktischen Literatur ist leider oftmals, 
dass man nicht genau sieht, wie es jetzt mit der Theorie zusammenhängt. 
Aber bei diesen Filtern ist offenbar auch recht vieles einfach empirisch 
ermittelt worden. Manchmal frage ich mich auch, wie die Leute auf solche 
Ideen kommen (z.B. Interdigitalfilter oder Koaxialresonatorfilter).

von Klaus Kaiser (Gast)


Lesenswert?

Wie man auf die Idee kommt: Die praktische Herleitung dieser 
mechanischen Filter geht auch aus diesen Büchern hervor. Im oben 
genannten z.B. im Kapitel "Tuned Circuits".

Ich schau heut abend mal in mein Bücherregal.

von K.M. (Gast)


Lesenswert?

Klaus Kaiser schrieb:
> https://archive.org/details/Vhf-uhfManual

Danke für den wunderbaren Link zum stöbern...

von Argus (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

habe hier auch noch was interessantes gefunden:

http://traktoria.org/files/radio/filter_design/Bandpass_Filter_tutorial_2.pdf

Figur 6 sieht auch enorm interessant aus. Wisst ihr, ob es dazu auch 
behelfsmässige Entwurfsgleichungen gibt? CNC Fräse hätte ich :-) und 
würde sowas mal versuchsweise herstellen. Aber einfach so aufs 
Geratwohl... Leider wird recht wenig gesagt darüber, woher die 
Abmessungen genau kommen.
Solche Resonatoren habe ich auch schon gesehen, wo der Hohlraum rund 
war. Ob da der Umfang irgendwie ein Vielfaches bzw. ein Teil der 
Wellenlänge sein muss?

von HST (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Argus,

über die theoretische Ableitung der entsprechenden Formeln der 
Helixfilter gibt es sicher einiges an entsprechenden Veröffentlichungen 
(sind ja im Prinzip Leitungskreise mit den üblichen Mehrfachresonanzen 
bei fm*3, fm*5 usw.). Da kann ich dir nicht eiterhelfen, da mir die 
Ausführungen im Zverev bisher ausgereicht haben (hab's nicht so mit der 
Theorie).

Der Umfang (oder besser das Verhältnis Innen- zu Außenleiter) bestimmt 
die Grundimpedanz. Je größer die Abmessungen, desto größer auch die 
Leerlaufgüte. Gilt prinzipiell auch für die Helixkreise ("aufgewickelte" 
Leitungskreise).

Für eine von dir angesprochene praktische Ausführung eines mehrkreisigen 
Filters kann man durchaus das Programm "Helix" von Tonne SW zur 
Berechnung verwenden. Dazu sind keine Kenntnisse bei Zverev notwendig. 
Durch Herumspielen kann man einfach auch die Zusammenhänge zwischen 
Grundimpedanz, Güte und Abmessungen erkennen.

Ich habe mal Beispielbilder für ein dreikreisiges Filter (fm=430MHz, 
b3=50MHz) drangehängt. Die Impedanz habe ich so gewählt, dass die 
Windungszahl ganzzahlig ausfällt (9wdg). Die Abmessungen, Kopplung 
(Apertur) und Anpassung an 50 Ohm sind unter "Pictorial", ein 
Ersatzschaltbild unter "Schematic" zu finden.

Horst

von ./. (Gast)


Lesenswert?

Ich haette noch 3-kreisige Helixfilter aus der kommerziellen Technik.
Die sassen/sitzen mal zwischen einer ca. 10 W Push-Pull-Endstufe
und dem Ausgang eines Treibers fuer UHF-Fernsehsender.
A3M waere wohl die richtige Bezeichnung fuer die Modulationsart.
Abstimmschrauben sind an den Dingern natuerlich auch dran.

Falls Du daran Interesse haettest, koenntest Du das hier bekunden.

Ein Foddo koennt ich dann auch nachreichen.

von Rob C. (rob_chelby)


Lesenswert?

K.M. schrieb:
> Klaus Kaiser schrieb:
>> https://archive.org/details/Vhf-uhfManual
>
> Danke für den wunderbaren Link zum stöbern...

Danke auch von mir! Feiner Lesestoff!

von Argus (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

@HST
danke für deine Bemühungen! das sieht schon sehr gut aus.


Kennt einer noch die andere Filtertopologie, die in dem von mir 
verlinkten PDF?

Allgemein: gibt es ein Forum (vielleicht ein Amateurfunk-Forum?) wo sich 
noch ein paar mehr Spezialisten tummeln für solche Fragen? es ist echt 
schwer darüber brauchbare Informationen zu finden.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Beitrag "Helical-Resonator bauen"
im März hatten wir das Thema schon mal

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.