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Forum: HF, Funk und Felder Anpassung eines 10,7MHz ZF Quarzfilter


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von Sebastian E. (sebi33_sev)


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Hallo.

ich plage mich schon seit einige Zeit mit der Anpassung eines 10,7MHz 
Quarfilters mit 2,6kHz Bandbreite.

Der Quarzfilter ist von box73.de (10MXF24D), mit einer Impedanz von 
500Ohm || 20pF und muss auf der einen Seite an 50 Ohm, und auf der 
anderen Seite auf 1,5kOhm || 3pF angepasst werden.

Ich habe den HF-Rechner (http://dl1anh.darc.de/HFR_V33_Screenshots.html) 
zwei LC-TP berechnen Lassen, die das dann anpassen sollen.

Die Messungen sind nicht schlecht, jedoch ist der Ripple zu hoch, die 
Bandbreite zu hoch und die Filterkurve nicht symmetrisch. Außerdem 
beträgt die Sperrdämpfung nur 25dB-30dB.

Das liegt wahrscheinlich daran, dass die Spulen bei den LC Netzwerken 
nicht die genauen Werte haben (selbstgewickelt, so nahe wie möglich am 
benötigten Wert). Als Kondensatoren habe ich Trimkondensatoren verbaut, 
leider lässt sich die Anpassung durch verstellen der Kapazität nur 
bedingt verbessern.

Ich bin mir ziemlich sicher, es gibt einen besseren Weg um so einen 
Filter anzupassen, der mir leider noch nicht auf/eingefallen ist, 
vielleicht kann mir ja jemand ein Denkanstoß und eventuell Unterlagen 
dazu geben.

Mfg
Sebastian

von EMU (Gast)


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Was für Messmittel hast Du ?
Ist da ein VNWA dabei ?
zeig mal die Kurven die derzeit heraus kommen

Wie ist das Filter aufgebaut, besoners die Masseführung ist interessant

Was für eine Güte haben die verwendeten Spulen ?

Ein paar Bilder wären hilfreich gegen das Kaffeesatzlesen

EMU

von HST (Gast)


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Entweder ist das Filter defekt (zu viel HF-Spannung?) oder du hast bei 
einer Sperrdämpfung von <30db einen miserablen Messaufbau.

Welche Impedanz hat denn dein Messplatz? Z.B. 1500 Ohm Impedanz mit 50 
Ohm zu belasten, wäre nicht hilfreich. Ansosnsten gebe ich EMU recht, zu 
wenig Info.

Anbei ein Bildchen, wie ich Filter mit von 50 Ohm abweichender Impedanz 
durchmesse. Zumindest kannst du erst einmal feststellen, ob das Filter 
ok ist.

MfG, Horst

von Martin O. (ossi-2)


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Man könnte einfach Trafos mit entsprechendem Übersetzungsverhältnis 
nehmen.

von Sebastian E. (sebi33_sev)


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EMU schrieb:
> Was für Messmittel hast Du ?
> Ist da ein VNWA dabei ?
> zeig mal die Kurven die derzeit heraus kommen
>
> Wie ist das Filter aufgebaut, besoners die Masseführung ist interessant
>
> Was für eine Güte haben die verwendeten Spulen ?
>
> Ein paar Bilder wären hilfreich gegen das Kaffeesatzlesen

(Das Filter ist in einem Funktgerät mit 1.ZF auf 10,7MHz. Modulator ist 
ein SA612. Zwischen Filter und Modulator ist nur die Anpassung und 
DC-Entkopplung)

VNWA ist da, ich hab das Filter aber direkt in die Schaltung eingebaut 
und beim Modulator einen Sweep von 100Hz bis 10kHz angelegt. Mit einem 
Spektrumanalyzer hab ich dann hinter dem Filter geschaut was durchkommt.


Die Spulen sollten eine relativ hohe Güte haben. Sie sind einmal auf 
einem T50-2 Ringkern und einmal auf einem Ferritstäbchen gewickelt.

HST schrieb:
> Entweder ist das Filter defekt (zu viel HF-Spannung?) oder du hast bei
> einer Sperrdämpfung von <30db einen miserablen Messaufbau.
>
> Welche Impedanz hat denn dein Messplatz? Z.B. 1500 Ohm Impedanz mit 50
> Ohm zu belasten, wäre nicht hilfreich. Ansosnsten gebe ich EMU recht, zu
> wenig Info.
>
> Anbei ein Bildchen, wie ich Filter mit von 50 Ohm abweichender Impedanz
> durchmesse. Zumindest kannst du erst einmal feststellen, ob das Filter
> ok ist.

Ich hoffe mal, dass der Filter Ok ist. Theoretisch sollten die 
HF-Leistung nie mehr als 1mW gewesen sein.

Alle Messgeräte haben einen Eingang von 50Ohm.

Ich probiere mal den Filter alleine durchzumessen.

Martin O. schrieb:
> Man könnte einfach Trafos mit entsprechendem Übersetzungsverhältnis
> nehmen.

Daran hab ich auch schon gedacht, das muss ich noch ausprobieren.

von HST (Gast)


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Ja, nimm Trafos mit 3:10 oder 4:13wdg auf BN43-2402.
Trafos sind meine Standard-Anpassung, weil mir LC-Glieder zu aufwendig 
sind.

von Ralph B. (rberres)


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Auf deinen Layout sehe ich keine Spulen sondern nur Kondensatoren.

Lade bitte mal das Schaltbild vom Mischer bis zur nachfolgende Stufe 
hoch.

Die Durchlasskurve sieht für mich nach krasse Fehlanpassung des Filters 
aus.

Die schlechte Weitabselektion könnte durch fehlende Abschirmung zwischen 
Ein und Ausgang zustande kommen.

Ralph Berres

von Sebastian E. (sebi33_sev)


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Ralph B. schrieb:
> Auf deinen Layout sehe ich keine Spulen sondern nur Kondensatoren.
>
> Lade bitte mal das Schaltbild vom Mischer bis zur nachfolgende Stufe
> hoch.
>
> Die Durchlasskurve sieht für mich nach krasse Fehlanpassung des Filters
> aus.
>
> Die schlechte Weitabselektion könnte durch fehlende Abschirmung zwischen
> Ein und Ausgang zustande kommen

Beim Layouten wusste ich noch nicht was für ein LC-Netzwerk ich nehmen 
möchte, deshalb habe ich als "Platzhalter" Kondensatoren genommen.

Schaltplan des Mischers ist im Anhang.

von Martin O. (ossi-2)


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Wenn Du Trafos zum Anpassen nimmst kannst Du das Signal vom NE612 auch 
differentiell abgreifen. Das bringt noch ein paar dB.

von Sebastian E. (sebi33_sev)


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Martin O. schrieb:
> Wenn Du Trafos zum Anpassen nimmst kannst Du das Signal vom NE612 auch
> differentiell abgreifen. Das bringt noch ein paar dB.

Hast du eventuell ein PDF oder ein Link wo ich etwas über Übertrager 
nachlesen kann?

von Markus W. (dl8mby)


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Hallo Sebastian,

da Du schöne Messmittel hast, brauchst Du nicht viel Lektüre
zu den Übertragern.

Wickle Dir zwei Stück mit Deinem Kern Deiner Wahl und
schließe sie reel mit z.B. 50 Ohm ab. Häng am Eingang
dieses Gebildes ein 6dB Att (wegen halbwegs guter Anpasung,
falls der SA keine 50 Ohm haben sollte, unwahrscheinlich bei
10MHz und Agilent Gerät) dran und schau Dir den Frequenzgang
an.
     ü1      ü2
SA->+ +------+ +----+
    | #      # |    |
    # #      # #    R
    # #      # #    L  50Ohm
    | #      # |    |
GND-+ +------+ +----+-GND

     T1       T2

Dann siehst Du ob der Kern was taugt und Deine Wicklungen.

Markus

PS.: XL bei der kleinsten Freq. sollte ca. 4x-8x RL bei 50 Ohm
Systemen sein. (Daumenregel, ist Kern und Windungszahl abhängig!)

PS2.: Da Du nicht breitbandig sein willst, sondern bei 10MHz+-BW
liegst, musst Du auch nicht die Transformator-Wicklungen sehr
kapazitätsarm auslegen, was bei Breitbandübertragern die Krux ist.

: Bearbeitet durch User
von Ralph B. (rberres)


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Sebastian E. schrieb:
> Schaltplan des Mischers ist im Anhang.

was verleitet dich zu der Annahme das der SA612 genau die Impedanz hat 
die das Quarzfilter sehen will?

Wie reagiert der SA612 auf eine so komplexe Last?

Vielleicht solltest du erst mal ausmessen, wie groß der 
Innenwiderstandes des SA612 wirklich ist. Das kann man in dem man zwei 
verschiedene Lastwiderstände an den Ausgang hängt ( die müssen sich 
nicht mal viel unterscheiden ) und dabei die Ausgangsspannungen misst. 
Dann kann man aus der Differenz der Ausgangsspannung und dem 
Lastwiderstand den Ausgangswiderstand berechnen.

Wenn die Ausgangsspannung auf die Hälfte gefallen ist dann entspricht 
der Lastwiderstand dem Ausgangswiderstand.

wie geht es hinter dem Quarzfilter weiter? Schaltbild?

Die Idee mit Transformatoren das ganze anzupassen ist nicht die 
schlechteste.

Ralph Berres

von Sebastian E. (sebi33_sev)


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Ralph B. schrieb:
> Sebastian E. schrieb:
>> Schaltplan des Mischers ist im Anhang.
>
> was verleitet dich zu der Annahme das der SA612 genau die Impedanz hat
> die das Quarzfilter sehen will?
>
> Wie reagiert der SA612 auf eine so komplexe Last?
>
> Vielleicht solltest du erst mal ausmessen, wie groß der
> Innenwiderstandes des SA612 wirklich ist. Das kann man in dem man zwei
> verschiedene Lastwiderstände an den Ausgang hängt ( die müssen sich
> nicht mal viel unterscheiden ) und dabei die Ausgangsspannungen misst.
> Dann kann man aus der Differenz der Ausgangsspannung und dem
> Lastwiderstand den Ausgangswiderstand berechnen.
>
> Wenn die Ausgangsspannung auf die Hälfte gefallen ist dann entspricht
> der Lastwiderstand dem Ausgangswiderstand.
>
> wie geht es hinter dem Quarzfilter weiter? Schaltbild?
>
> Die Idee mit Transformatoren das ganze anzupassen ist nicht die
> schlechteste.
>
> Ralph Berres

Nach dem SA612 kommt ja das Anpassnetzwerk, im Datenblatt steht, dass 
der Ausgangswiderstand 1500 Ohm hat, falls es sich heute noch ausgeht 
messe ich den Ausgangswiderstand noch, sonst morgen.

Nach dem Filter kommt ein 50 Ohm Verstärker, zwar auch selbst gebaut 
aber mit relativ genau 50 Ohm.

Das Problem mit dem Transformator ist, dass ich mich beim wickeln 
andauernd verzählen :S

: Bearbeitet durch User
von Ralph B. (rberres)


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Sebastian E. schrieb:
> ach dem SA612 kommt ja das Anpassnetzwerk, im Datenblatt steht, dass
> der Ausgangswiderstand 1500 Ohm hat, falls es sich heute noch ausgeht
> messe ich den Ausgangswiderstand noch, sonst morgen.

sind die 1500 Ohm zwischen den beiden Ausgängen oder von einen Ausgang 
gegen Masse?

Hier wäre ein 3:2 Trafo sinnvoll. Um die 500 Ohm auf 50 Ohm zu 
transformieren ein 3:1 Trafo.

Ralph Berres

von W.S. (Gast)


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Martin O. schrieb:
> Man könnte einfach Trafos mit entsprechendem Übersetzungsverhältnis
> nehmen.

Das klappt nie wirklich. Ich würde vorschlagen, auf beiden Seiten ein 
PI-Filter, was man ja auch zur Anpassung einer PA an die Antenne 
benutzt. Hier nur im Kleinen.

Das wäre dann zwar eine elende Einstellerei, bis man die 3 Dinge (2x C 
und 1x L) so hingedreht hat, daß die Durchlaßkurve erträglich aussieht, 
aber die Erfolgsaussichten sind größer als bei Trafo - bei 10 MHz.

W.S.

von W.S. (Gast)


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Sebastian E. schrieb:
> Beim Layouten wusste ich noch nicht was...

Könntest du mal erklären, was die Kombi von R1 und C9 bewirken soll?

Wenn ich mich recht erinnere, dann sind die beiden Ausgänge Kollektoren 
mit ca. 1k5 gegen VCC. Da hätte eher ein Schwingkreis drangepaßt, mit 
Mittenanzapfung der Spule an VCC.

W.S.

von Ralph B. (rberres)


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W.S. schrieb:
> Das klappt nie wirklich. Ich würde vorschlagen, auf beiden Seiten ein
> PI-Filter, was man ja auch zur Anpassung einer PA an die Antenne
> benutzt. Hier nur im Kleinen.

Quarzfilter wollen aber gerne breitbandig abgeschlossen sein.

W.S. schrieb:
> Das wäre dann zwar eine elende Einstellerei, bis man die 3 Dinge (2x C
> und 1x L) so hingedreht hat, daß die Durchlaßkurve erträglich aussieht,

eben

> aber die Erfolgsaussichten sind größer als bei Trafo - bei 10 MHz.

sehe ich nicht so.

W.S. schrieb:
> Wenn ich mich recht erinnere, dann sind die beiden Ausgänge Kollektoren
> mit ca. 1k5 gegen VCC. Da hätte eher ein Schwingkreis drangepaßt, mit
> Mittenanzapfung der Spule an VCC.

Dann könnte man gleich eine Sekundärwicklung für die 500 Ohm mit 
aufbringen.

Ralph Berres

von Sebastian E. (sebi33_sev)


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Ralph B. schrieb:
> sind die 1500 Ohm zwischen den beiden Ausgängen oder von einen Ausgang
> gegen Masse?

Auf Masse.

W.S. schrieb:
> Könntest du mal erklären, was die Kombi von R1 und C9 bewirken soll?
>
> Wenn ich mich recht erinnere, dann sind die beiden Ausgänge Kollektoren
> mit ca. 1k5 gegen VCC. Da hätte eher ein Schwingkreis drangepaßt, mit
> Mittenanzapfung der Spule an VCC.

Ich wollte den SA612 Single-Ended verwenden und den anderen Ausgang mit 
1k5 abschließen.

W.S. schrieb:
> Das wäre dann zwar eine elende Einstellerei, bis man die 3 Dinge (2x C
> und 1x L) so hingedreht hat, daß die Durchlaßkurve erträglich aussieht,
> aber die Erfolgsaussichten sind größer als bei Trafo - bei 10 MHz.

Das habe ich gerade vorher ausprobiert, die Bauteile einfach eingelötet 
und geschaut was rauskommt. Ein Foto habe ich leider vergessen (kommt 
morgen) zu machen, aber die Filterkurve wäre jetzt symmetrisch und die 
Sperrdämpfung ist jetzt viel größer (>50dB). Der Ripple und die 
Bandbreite sind noch etwas zu hoch.

Ralph B. schrieb:
> W.S. schrieb:
>> Wenn ich mich recht erinnere, dann sind die beiden Ausgänge Kollektoren
>> mit ca. 1k5 gegen VCC. Da hätte eher ein Schwingkreis drangepaßt, mit
>> Mittenanzapfung der Spule an VCC.
>
> Dann könnte man gleich eine Sekundärwicklung für die 500 Ohm mit
> aufbringen.

Das ist im nachhinein die bessere Idee. Mal schauen, vielleicht kriege 
ich die PI-Filter noch besser her, sonst probiere ich das noch. Momentan 
stehe ich leider etwas unter Zeitdruck ...

von Ralph B. (rberres)


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Mal eine Frage : Soll das ein UKW Empfänger oder ein KW Empfänger 
werden?

Der SA612 hat nämlich ziemlich schlechte Großsignaleigenschaften, was 
ihn zumindest an größeren KW Antennen eigentlich fast ausschließt.

Ralph Berres

von Sebastian E. (sebi33_sev)


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Ralph B. schrieb:
> Mal eine Frage : Soll das ein UKW Empfänger oder ein KW Empfänger
> werden?
>
> Der SA612 hat nämlich ziemlich schlechte Großsignaleigenschaften, was
> ihn zumindest an größeren KW Antennen eigentlich fast ausschließt.
>
> Ralph Berres

KW. Auf einer 2. ZF mit 45MHz wird noch zusätzlich gefiltert und direkt 
am Eingang ist ein PIN-Dioden Dämpfungsglied. Das sollte den SA612 
entlasten.

von W.S. (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Der SA612 hat nämlich ziemlich schlechte Großsignaleigenschaften

Naja, dafür hat er eben eine ziemliche Mischverstärkung. Waren das nicht 
so etwa 20dB ?

Etwas besser wird die Situation, wenn man ihn symmetrisch per 
Schwingkreis auskoppelt. Die mittenangezapfte Spule an VCC läßt den DC 
Spannungsabfall an den internen Kollektorwiderständen verschwinden und 
damit erhöht sich der Aussteuerbereich. Wenn man dann durch geeignete 
Last/Bedämpfung den Resonanzwiderstand des Schwingkreises dezent 
reduziert, dann verbessern sich die Großsignaleigenschaften nochmal 
merklich.

Also mach diesen Mischer nicht allzu schlecht, denn immerhin kommt er 
mit weitaus weniger Leistungshunger daher als z.B. ein üblicher 
Ringmischer.


Sebastian E. schrieb:
> Ich wollte den SA612 Single-Ended verwenden und den anderen Ausgang mit
> 1k5 abschließen.

Aber das ist er ja bereits intern.

W.S.

von HST (Gast)


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> Das klappt nie wirklich. (..Trafos)
> aber die Erfolgsaussichten sind größer als bei Trafo - bei 10 MHz.
Kann ich auch nicht bestätigen.

Ich habe bei meinen im Lauf der Jahre über 50 gebauten Quarzfiltern von 
4 bis 48MHz immer Trafos erfolgreich verwendet:
Auf Kernen BN43-2402 bis ca. 20MHz,
auf Kernen BN61-2402 über 20MHz

Das geht mit Z-Übertragungsverhältnissen bis zu 1:49 (w1:w2 bis 1:7), 
zumindest noch bis 20MHz. Die Z-Grenze liegt bei ca. 2kOhm @12MHz. Erst 
bei Exoten mit Z=3kOhm wird's >10MHz kritisch.
Die Doppellochkerne erlauben sogar halbe Windungen - außerdem sparen sie 
Platz. Kein Abgleichgefummel. Aber das sind natürlich meine persönlichen 
Vorlieben.

Ich war schon immer zu faul, LC-Glieder (und erst recht PI-Glieder) zur 
Filter-Anpassung zu verwenden. Das habe ich nur einmal gemacht, um die 
Eigenschaften durchzumessen und mit Simulationen zu vergleichen. Die 
sind übrigens auch relativ breitbandig.

MfG, Horst

von Uwe S. (de0508)


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Hallo Horst,

schön von Dir zu lesen.

Jörn, DK7JB hält für uns alle gesammelten Infos zu Ladder-Filtern auf 
seinem Server bereit:

https://www.bartelsos.de/dk7jb.php/quarzfilter-horst

Es sind viele Infos, die einen erfolgreichen Aufbau erlauben.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian E. (sebi33_sev)


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Hier noch die Filter Kurve mit dem PI-GLied als Anpassung. Die 
Bandbreite der PI-GLieder sollten ungefähr 1MHz sein.

Danke für die vielen Antworten, das muss ich mir alles nochmal in Ruhe 
durchlesen.

Mfg
Sebastian

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