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Forum: HF, Funk und Felder Topfkreis - Leistungsdimensionierung


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von Andi (Gast)


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Hallo, ich benötige für ein NMR-Gerät einen Bandpass mit Mittenfrequenz 
244 MHz bei einer Bandbreite von 12 MHz.
Das Problem ist, das der BP eine Leistung von 600 Watt abkönnen muss.
Wegen der Parameter denke ich an einen Topfkreis.

Zur Dimensionierung der Filterparameter findet sich ja einiges im Netz. 
Leider finde ich nichts zur thermischen Dimensionierung.

Hat vllt jemand Tipps wie ich da ran gehen soll oder links?

Es handelt sich um einen Nachbau im Universitären bereich.

VG

von HST (Gast)


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Das geht ganz einfach über die Leerlaufgüte. Bei Qu=1000 hast du gerade 
einmal einen thermischen Verlust von <1W.

Das erreicht man bereits mit den Abmessungen einer kleinen Pillendose (D 
= 2,5cm, L = 4cm) bei einem Topfkreis oder besser einer 
Helixkreis-Ausführung.

Anbei ein Ergebnis für ein 2-Kreis Bandfilter (Butterworth), berechnet 
mit "Helical" (Tonne Software?)

von Andi (Gast)


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Danke für deine Antwort.
Tonne Software kannte ich noch nicht.
Deine Filterkurve deckt sich mit der des Orginafilters.
Nur ist das Orginal von "Brucker Biospin" halb so groß wie eine 
Schuhschachtel und wiegt 2 Kg.
Ich geh davon aus das da wirklich Leistung vernichtet wird.
Ich verstehe leider auch nicht den zusammenhang zwischen Leerlaufgüte 
und den thermischen Verlust.

von nachtmix (Gast)


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HST schrieb:
> Bei Qu=1000 hast du gerade
> einmal einen thermischen Verlust von <1W.

Dabei vergisst du aber, dass bei einer Betriebsgüte von vielleicht 10 im 
Schwingkreis ca 6kW toben.
Mit ganz klein ist da nix mehr.
Mir scheint, daass du noch nie eine VHF-Endstufe gesehen hast.

von nachtmix (Gast)


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@Andi: Kannst du nicht einfach den "Schuhkarton" nachbauen?

von Andi (Gast)


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Nachbau fällt leider flach, weil das Orginal eine Leihgabe war und dazu 
noch aufwendig verklebt bzw. verbaut.
Zerstörungsfreies öffnen wär nicht möglich gewesen.

von Andi (Gast)


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Preislich spielt der Schuhkarton in der Kleinwagen Liga ;)

von HST (Gast)


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Sorry, da hatte ich dummerweise einen Schnellschuss gemacht, da der 
Leistungsverlust im Prinzip vom Verhältnis von Leerlauf- zu Betriebsgüte 
Qu/Qb abhängt (Qb hier ca. 224/12=19).
Wenn man die Durchlassdämpfung misst, kann man daraus die Verluste 
(Wärme) errechnen. Kannst du das bei dem "Schuhkarton" durchführen?

Das obige Filter zeigt eine Dämpfung von 0,13db, was einem 
Leistungsverlust von ca. 3% oder 18W bei 600W bedeutet - d.h. ca. 9W pro 
Resonator - wird schon etwas warm.

Eine größere Ausführung (L=8,8cm-D=5,8cm) und etwas andere Parameter 
(Tscheby 0.02db, rippleBW=6MHz-->12MHz/3db) bringen a=0,1db, also ca. 
2,3% oder 14W. Das dürfte nur noch handwarm werden.

Eine mechanisch noch größere Ausführung ist sicher besser mit 
Topfkreisen zu realisieren.

Der "halbe Schuhkarton" (auch nur 2 Resonatoren?) dürfte dann ja eine 
sehr kleine Dämpfung von unter 0,03db o.ä. besitzen (Verlust <5W?).

Überschlägig kann man die Dämpfung bei einem 2-Kreisfilter errechnen:
q0=Qu/Qb    IL(db)=-20log(q0/(qo-q)) wobei q von der Kopplung abhängt:
Butterworth q=1,414  Tcheby 0,1db q=1,638

Ich hoffe, das hilft dir ein wenig weiter.

von HST (Gast)


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@nachtmix
hab's schon korrigiert. Die Resonator Abmessungen des oben gezeigten 
Filters sind ja auch nicht soo klein mit L=6,7cm/D=4,5cm pro Resonator 
(hatte das mit der Größe der Helix verwechselt).

von Dieter P. (low_pow)


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Wenn ich es richtig verstehe, soll es selber gebaut werden.
Als Hersteller solcher Filter würde mir ehemals Kathrein,
jetzt Ericsson, einfallen.Ob Diese Firma überhaupt diese
Dinge noch baut ist mir nicht bekannt, normalerweise war
sie auch in anderen Frequenzbereichen unterwegs.
>Preislich spielt der Schuhkarton in der Kleinwagen Liga ;)
Dürfte dort aber auch so sein.
>600 Watt
Zeitdauer, oder Dauerlast?
Die Dämpfung ( Durchgang ) ist nur ein Detail für Filter.
Die Anpassung wäre ein weiterer Punkt, dann 50 Ohm oder 75 Ohm.
Die wahrscheinlich HF-Schraubverbinder haben bei der Leistung
auch Verluste ( N-Norm ? ), Buchsen oder Stecker ?.
Bandbreite 12 Mhz, bei welcher Dämpfung ? ( z.B. 0.1 dB ).
Hersteller Name oder Daten des Filters werden vermutlich nicht
vorhanden sein.

Wenn man eine Liste dazu aufstellen könnte, wäre ein Gedanke.
Einzelne wenige Funkamateure sind zwar auch mit diesen
Leistungen "unterwegs" aber halt in anderen Frequenzbereichen.
Und ob nur umrechnen dann ausreichend ist, kann ich nicht
beurteilen.

von Hp M. (nachtmix)


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Dieter P. schrieb:
> Hersteller Name oder Daten des Filters werden vermutlich nicht
> vorhanden sein.

Ich schätze, dass Bruker das selbst gemacht hat. Die erforderlichen 
Fachleute haben die zweifellos.


Andi schrieb:
> Preislich spielt der Schuhkarton in der Kleinwagen Liga ;)

Schon klar. Ist das etwas medizinisches? Dann wird es weiß lackiert und 
doppelt so teuer verkauft wie normal. Jedenfalls machte Siemens das so.


Andi schrieb:
> Deine Filterkurve deckt sich mit der des Orginalfilters.

Kennst du die so genau? Was ist die Aufgabe dieses Filters?
Evtl. wird ein maximaler Ripple im Durchlassbereich oder ein bestimmter 
Phasenverlauf gefordert, und der ist in dieser simplen  Darstellung 
nicht zu sehen.

Vielleicht spielt auch die Weitabselektion, also die 
Oberwellenunterdrückung, eine Rolle. Falls das der Fall ist, sollte man 
beim Design darauf achten, denn gerade Topfkreise oder Helixresonatoren 
können parasitäre Resonanzen aufweisen.


Andi schrieb:
> bei einer Bandbreite von 12 MHz.

3dB Bandbreite ??

: Bearbeitet durch User
von Andi (Gast)


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Anbei ein paar Fotos.
Der Pegel am Signalgenerator war 10 dbm (50 Ohm)
Durchlassdämpfung wären dann 2db.

von Andi (Gast)


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Ihr wollte es genau wissen:

Der Filter hat die Aussenmaße (LxBxH) 140mm x 110mm x 52mm und wiegt
1,36 KG. ;)

von Andi (Gast)


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Ich versuche nach und nach eure Fragen zu beantworten,
bitte entschuldigt, wenn das etwas dauert.

Im Anhang noch ein Übersichtsschaltbild.
Der BP mit dem X markiert den Filter um den es geht.

Danke

von Andi (Gast)


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Andi schrieb:
>
> Der BP mit dem X markiert den Filter um den es geht.
>

Das war Quatsch, der Filter befindet sich rechts aussen bei PROBE.

von Ralph B. (rberres)


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Immerhin steht auf dem Filter aufgedruckt.

Leistung 500W 100ms 5% Duty Cycle.

Also scheint das Filter nicht für 500W Dauerleistung ausgelegt zu sein, 
sondern für eine Zeitdauer von 100ms. Danach muss man 2 Sek warten.

Das würde die Leistungsanforderungen ja wieder relativieren.

Und 1db Durchlassdämpfung ist ja nicht so gering.

Ralph Berres

von Andi (Gast)


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Hallo HST, danke für deine Ausführungen.

Andi schrieb:
> Deine Filterkurve deckt sich mit der des Orginafilters.

Das ist auch schmarn von mir, der Orgnial ist steiler, hatte das gestern 
nicht mehr richtig im Kopf. Ich simuliere es mal mit 3-4 Resonatoren.
Die Abmessungen passen ja einigermassen.

Hallo Dieter, ebenfalls danke.

Dieter P. schrieb:
> Die Anpassung wäre ein weiterer Punkt, dann 50 Ohm oder 75 Ohm.
> Die wahrscheinlich HF-Schraubverbinder haben bei der Leistung
> auch Verluste ( N-Norm ? ), Buchsen oder Stecker ?.
> Bandbreite 12 Mhz, bei welcher Dämpfung ? ( z.B. 0.1 dB ).

Aus dem Übersichtschaltplan entnehme ich das es ein 50 Ohm System ist.
N-Norm.


Hallo Nachtmix,
Hp M. schrieb:
> 3dB Bandbreite ??
Ich hab schlampiger weise nur die Durchlassbandbreite gemessen.
Hoffe mit den Bildern lassen sich einige deiner Fragen beantworten.


Ich hatte die Daten im ersten Post nur aus dem Kopf nieder geschrieben,
weil ich dachte, das sie für die Frage der thermischen Dimensionierung 
erstmal nebensächlich sind. Wenn das jetzt zu verwirrung führt, bitte 
ich das zu entschuldigen. Die Daten auf dem Filter sind als gültig 
anzunehmen.


Hallo Ralph, ebenso ein herzliches Danke,

Ralph B. schrieb:
> Und 1db Durchlassdämpfung ist ja nicht so gering.


Die Durchlassdämpfung würde ich zu 2 dB bestimmen.
Oder gehst man vom IL aus?



Was mich etwas verwirrt ist, dass das Bild auf dem Filter nicht mit der 
gemessenen Kurve übereinstimmt. Ich kann leider auch nur mit 10 dBm 
einspeisen. Meint ihr das sich die Filterkurve bei einer höheren 
Leistung noch ändern würde?

Viele Grüße

von Ralph B. (rberres)


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Andi schrieb:
> Die Durchlassdämpfung würde ich zu 2 dB bestimmen.

dann würden von den 500W am Eingang des Filters noch 315W rauskommen.

Das heist 185W setzt das Filter in Wärme um.

Deswegen auch die geringe Einschaltdauer von 5% alle 100ms

> Oder gehst man vom IL aus?

IL ist die Durchlassdämpfung. Diese ist allerdings mit 1db angegeben.

Da würden nur noch 100W im Filter verbraten.

Kann es sein das du Messfehler durch Kabeldämpfung zum Filter und 
Steckerdämpfung nicht berücksichtigt hast?

Oder woher kommt der Unterschied zwischen gemessenen und auf dem Filter 
aufgedruckten Dämpfungswert?

Andi schrieb:
> Ich kann leider auch nur mit 10 dBm
> einspeisen. Meint ihr das sich die Filterkurve bei einer höheren
> Leistung noch ändern würde?

Sollte sich eigentlich nicht ändern. Es sei denn das Filter verstimmt 
sich durch thermische Einwirkung hervorgerufen durch die im Filter 
verbratene Leistung.

Ralph Berres

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Immerhin steht der Hersteller drauf
https://de.wikipedia.org/wiki/Bruker
ich nehme an in Rheinstetten  oder Karlsruhe (dort arbeitet ein Cousin 
von mir, deshalb ist der Name Bruker mir bekannt).

Ist der "Notch" links vom Durchlassbereich wichtig?

: Bearbeitet durch User
von Andi (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> IL ist die Durchlassdämpfung. Diese ist allerdings mit 1db angegeben.
>
>
> Kann es sein das du Messfehler durch Kabeldämpfung zum Filter und
> Steckerdämpfung nicht berücksichtigt hast?

Ok, ich dachte Einfügedämpfung ungleich Durchlassdämpfung!

Deine Annahme ist richtig, es waren schlechte Kabel und Adapter 
dazwischen.

von Andi (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Ist der "Notch" links vom Durchlassbereich wichtig?

Nein, zumindest für uns nicht. Das Messsignal liegt bei 244MHz. Nichts 
anderes interessiert.

von HST (Gast)


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Hallo Andi,

danke für die Bilder. Die Durchlasskurve zeigt, dass hier ein 
3-Kreisfilter mit Tchebychev-Verhalten vorliegt. Bei IL=1db werden ca. 
25% der zugeführten Leistung verbraten. Bei der spezifizierten 
Durchschnittsleistung von 25W (500W x 5% Dutycycle) wären das gerade 
einmal rund 6W. Dafür brauchte man nicht so ein großes Ding. Bei der 
Impulsleistung von 500W muss das sicher wegen der hohen Spannungen 
wesentlich größer ausgeführt sein, um Überschläge zu verhindern.

Das Gewicht rührt wohl daher, dass die Resonatoren in einem Block 
(wahrscheinlich quadratische Hohlräume) aus dem Vollen gefräst sind.

Ich habe keine Programme für solche Filter finden können (vergiss das 
o.g. Helix-Programm dafür, das stürzt ständig ab).

Es gibt Literatur, mit denen man solche Resonatoren bzw. Filter "barfuß" 
berechnen kann. Daraus habe ich mal grob einen Helix-Resonator für 
245MHz berechnet, der so in etwa der Größe entsprechen könnte:

Durchmesser (oder quadr. Seitenlange): 5cm
Höhe: 6,7cm
mittl. Helixdurchmesser: 2,75cm, Helixhöhe: 4,2cm
4 Helixwindungen, Leiterdurchmesser 5mm
Steigung ca. 11mm/wdg
Qu ca. 1500
(Bei der Filterhöhe von 110mm könnten das natürlich auch 3 reine, 
kapazitv belastete Topfkreise sein - oder der notwendige Tiefpass ist 
dort auch integriert).

Vielleicht hast du ja Zugriff auf folgende Literatur:

1) "Coaxial Resonators with Helical Inner Conductor"
   W.W.MacAlpine & R.O.Schildknecht
   Proceedings of the IRE, December 1959 pp.2099-2105

2) "Handbook of Filter Synthesis"
   Anatol.I. Zverev
   John Wiley & Sons, 1967, pp.499-521 "Helical Filters"

   (Dort wird auch im Detail die Konstruktion von mehrkreisigen Filtern
   und ihr Abgleich beschrieben)

So, das war mein Senf dazu. Vielleicht bringt dich das weiter.
MfG,  Horst

von HST (Gast)


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Mist, schon wieder was vergessen:
im obigen Artikel 1) wird auch der Temperaturanstieg durch die Verluste 
("Power Rating") behandelt.

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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Hallo zusammen, hallo Andi.

Fragen von mir:

1.) spielt die mechanische Grösse (im Rahmen) eine Rolle?
2.) soll (muss) dieses Filter eine bestimmte Struktur habe, oder
    soll es nur die Daten erfüllen?

Eine Möglichkeit wäre doch auch ein Interdigital Filter...?
Bei 240MHz durchaus noch realisierbar, daher die Frage nach der Grösse.

Ich habe anzubieten:
Ein Programm (in GW-Basic, nicht lachen) mit dem man bis zu 7-polige
Interdigital Filter berechnen kann. Ist nicht! von mir. Das hat mal in
einem Beitrag im  HAM RADIO Magazin 1985 gestanden.
Bei Interesse werde ich wohl auch noch den Originalartikel finden.

Ich habe mal ein bisschen gerechnet, ca. 300mm Elementlänge, das wäre ja 
noch realisierbar; und die Uni hat ja unendliche Möglichkeiten in ihren
Werkstätten. ;-)

Ich habe alles als *.ZIP.
Darin enthalten:
das Programm 'Digifilt.BAS' und 'GW-Basic.EXE'
dazu ein Beispiel mit einem 1700MHz Bandpass mit den theoretischen 
Daten,
einem Bauplan mit den mechanischen Abmessungen und einem Plot über den
theoretischen Kurvenverlauf mit allen aufgelisteten Daten.

Interesse..?

73
Wilhelm

von Ralph B. (rberres)


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Wilhelm S. schrieb:
> Ich habe anzubieten:
> Ein Programm (in GW-Basic, nicht lachen) mit dem man bis zu 7-polige
> Interdigital Filter berechnen kann. Ist nicht! von mir. Das hat mal in
> einem Beitrag im  HAM RADIO Magazin 1985 gestanden.
> Bei Interesse werde ich wohl auch noch den Originalartikel finden.

Wilhelm S. schrieb:
> Ich habe alles als *.ZIP.
> Darin enthalten:
> das Programm 'Digifilt.BAS' und 'GW-Basic.EXE'
> dazu ein Beispiel mit einem 1700MHz Bandpass mit den theoretischen
> Daten,
> einem Bauplan mit den mechanischen Abmessungen und einem Plot über den
> theoretischen Kurvenverlauf mit allen aufgelisteten Daten.
>
> Interesse..?

Hallo Wilhelm

Ich hätte Interesse an sowas.

Demnächst stehe ich nämlich vor der Aufgabe für 434MHz ein 2MHz breites 
Filter zu bauen, welches bereits 40db Abfall bei 2,5MHz Breite haben 
soll, um die Schulter eines DVBT Signales weiter abzusenken. Das könnte 
eventuell mit einen 7stufigen Interdigitalfilter gehen.

Ralph

von Andi (Gast)


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Lieber Horst,
viel Dank für deine Unterstützung.
Ich habe mir die entsprechende Literatur besorgt.

Lieber Wilhelm,

Wilhelm S. schrieb:
> 1.) spielt die mechanische Grösse (im Rahmen) eine Rolle?

Nein, es kann auch einen Kubikmeter einnehmen ;)

Wilhelm S. schrieb:
> 2.) soll (muss) dieses Filter eine bestimmte Struktur habe, oder
>     soll es nur die Daten erfüllen?

Nur die Daten erfüllen.

Wilhelm S. schrieb:
> Ich habe mal ein bisschen gerechnet, ca. 300mm Elementlänge, das wäre ja
> noch realisierbar; und die Uni hat ja unendliche Möglichkeiten in ihren
> Werkstätten. ;-)

Ja das kann man sagen, unsere Mechaniker sind wirklich gut ausgestattet.

Wilhelm S. schrieb:
> Ein Programm (in GW-Basic, nicht lachen) mit dem man bis zu 7-polige
> Interdigital Filter berechnen kann.

Ich hab mit GW-Basic, "programmieren" gelernt :=)

Mich würde der Bauplan mal intressieren um die Dimensionen abschätzen zu 
können.

VG

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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Hallo Ralph,

wie bekomme ich das rüber?

Einfach ZIP-File anhängen..?
Das soll gehen, und der Apparat meckert nicht?
Ich habe so etwas noch nie gemacht.

73
Wilhelm

von Ralph B. (rberres)


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Wilhelm S. schrieb:
> wie bekomme ich das rüber?

Einfach als Anhang an r-berres@arcor.de

Das sollte ankommen.

Hoffentlich kann ich das im Dos-Fenster von Windows7 öffnen.

Besten Dank im vorraus

Ralph Berres

von HST (Gast)


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Hallo Ralph,

da bin ich aber gespannt, ob das mit DOS bei dir klappt.
Bei mir (Win7-32bit) erscheint ein leeres DOS-Fenster, bleibt aber auch 
leer, egal was ich mache.

Dein Filter wäre ja schon extrem schmal mit Qb=217. Kann ich mir 
eigentlich nur als SAW-Filter vorstellen.
MfG, Horst

von Ralph B. (rberres)


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Hallo Horst

HST schrieb:
> da bin ich aber gespannt, ob das mit DOS bei dir klappt.
> Bei mir (Win7-32bit) erscheint ein leeres DOS-Fenster, bleibt aber auch
> leer, egal was ich mache.


Da bin ich auch mal gespannt ob GW Basic sich in dem Dosfenster noch 
starten lässt.

HST schrieb:
> Dein Filter wäre ja schon extrem schmal mit Qb=217. Kann ich mir
> eigentlich nur als SAW-Filter vorstellen.

Naja das sind halt die Anforderungen wenn ich die Schulter des DVBT 
Signales

auf wenigstens 60db absenken will.

Mit welchen Filter das jetzt realisierbar ist, habe ich noch keine 
Ahnung.

Gott sei Dank kann ich das noch vor der Endstufe filtern. Die Endstufe 
arbeitet im A-Betrieb und ist hoffentlich linear genug.

Was ich noch nicht abschätzen kann, wie weit mir die Gruppenlaufzeit des 
Filters bei DVBT in die Suppe spucken kann.

Wie empfindlich OFDM auf Gruppenlaufzeitverzerrungen reagiert. Keinen 
blassen Schimmer. Man wird sehen.

So jetzt will ich aber den Thread nicht weiter kapern.

Ralph Berres

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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Versuch 1 fehlgeschlagen,
T-online mag wohl keine ZIPs

Wilhelm

von Larry (Gast)


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Wenn es wirklich DOS werden soll, kann es helfen COMMAND.COM
zu starten und nicht CMD.EXE.

von Ralph B. (rberres)


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Du must bevor du es zipst die ausführbaren dateien umbenennen Exe in ex1 
bas in ba1 usw

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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Versuch 2 auch

Ich denke, er hat Stress mit *.exe und *.bas
Ich werde die Dateien umbennennen
*.TXT

Du weisst Bescheid

Es hat geklappt

73
Wilhelm

von Ralph B. (rberres)


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welche der txt dateien ist jetzt bas und welche exe?

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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Hallo zusammen,

@ Ralph
wie das unter W7 läuft, weiss ich nicht.
Bei mir geht z.B. 'printscreen' nicht obwohl ich einen LPT und keinen
USB-Drucker habe.

> Wenn es wirklich DOS werden soll, kann es helfen COMMAND.COM
> zu starten und nicht CMD.EXE.

Ist vielleicht ein heisser Tip.
Ich habe XP und werde es auch nach all den Jahren nicht aufgeben, bis 
mir
jemand einen besseren Weg aufzeigt. Ich habe noch jede Menge DOS-Prgs,
die ich nicht aufgeben will.

Ist der Krempel angekommen?

73
Wilhelm

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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@ Ralph,

dein Gate-Way an der Uni Trier ist auch nicht zufrieden mit mir.

Ich glaube, dass es besser ist, das Teil auszudrucken und dir 
persöhnlich
vorbei zu bringen. ;-)

73
Wilhelm

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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Hallo Ralph,

da haben wir wieder schwer aneinander vorbeigeschrieben.

GWbasic ist das *.exe File und DigiFilt ist das *bas Teil.

73
Wilhelm

PS:
GWbasic.., kennst du das nicht?

von Ralph B. (rberres)


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Bei Arcor ist es angekommen

Besten Dank

von Andi (Gast)


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Hallo Wilhem, kannst es mir bitte auch schicken an
ny1981 at gmx dot net

von Ralph B. (rberres)


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Mist unter GW Basic ist die amerikanische Tastatur eingeben. Wie finde 
ich den Doppelpunkt und das \ Zeichen. Ich muss um das bas Programm zu 
laden den PFAD ANGEBEN:

Ralph

von Ralph B. (rberres)


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Das Programm läuft bei mir teilweise.

Ich bekomme es berechnet und sehe auch die Konstruktionszeichnung.

Aber die Durchlasskurve bekomme ich nicht zu sehen.

Ralph Berres

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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@ Andi:
Meine T-Online E-Mail ist mit deiner Adresse nicht einverstanden,
bitte überprüfen.

'ny1981 at gmx dot net' geht nicht!


@ Ralph,
du hast deine DOS-Geschichte vergessen!

Den Kram kannst du so einfach nicht auf den Weg bringen.

1. richte dir (wo auch immer) ein Unterverzeichnis ein, Name max 8
   Buchstaben. Das hat seinen Sinn.
2. kopiere den Kram in dieses Verzeichnis; das kann sogar Windoofs
3. Rufe 'CMD' oder 'Command' auf. Die oben aufgeführten Unterschiede 
kann
   ich noch nicht nachvollziehen.
4. Hangele dich mit den üblichen DOS-Befehlen in das entspr. Verzeichnis
5. Rufe GW-Basic auf
6. Mit der Taste F3 kannst du das Programm 'DigiFilt' laden
7. Mit F2 geht dann die Post ab.

An beide:
Morgen sprechen wir uns weiter ;-)

73
Wilhelm

von Andi (Gast)


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Kann es sein, das dieses Applet auf dem genannten BASIC-Programm 
bassiert?


http://portia.astrophysik.uni-kiel.de/~koeppen/JS/InterdigitalFilter.html

von Andi (Gast)


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Wilhelm, du brauchst dich nicht mehr bemühen, ich hab den Artikel 
gefunden.

Interdigitalfilter ist mir ganz neu. Hatte ich vorher noch nichts 
darüber gehört. Dank!

Ich würde den  Ansatz gerne weiter verfolgen, vorallem weil es so eine 
schöne Bauanleitung dafür gibt.

Mich würde noch eins intressieren.

Woher wisst ihr das der Filter für diese Leistungsklasse geeignet ist?


Grüße

von Ralph B. (rberres)


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Andi schrieb:
> http://portia.astrophysik.uni-kiel.d

tolles Programm

Ralph Berres

von Ralph B. (rberres)


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Andi schrieb:
> Woher wisst ihr das der Filter für diese Leistungsklasse geeignet ist?

Ehrlich gesagt weis ich es nicht.

Ralph Berres

von Andi (Gast)


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Ok, ich glaub jetzt ist der Knoten geplatzt!

Das Applet spuckt mir die Leerlauf und die Betriebsgüte aus.
Jetzt kann ich über den IL den Verluste berechnen und den geschickt auf 
die Resonanzkreise aufteilen.

Muss das morgen mal alles durchrechnen...

von Hp M. (nachtmix)


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Ralph B. schrieb:
>> Woher wisst ihr das der Filter für diese Leistungsklasse geeignet ist?
>
> Ehrlich gesagt weis ich es nicht.

Muss dein DVB-T Filter auch so viel aushalten?

von Larry (Gast)


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Ich habe hier dreikreisige Topffilter aus der kommerziellen
TV Sendetechnik, die fuer eine Dauerlast von nur ca. 20 W
ausgelegt sind. Von der Groesse her trotzdem ein "halber"
Schuhkarton. Mit 2 % ED wuerden die wohl sicher auch 600 W
vertragen.

von Ralph B. (rberres)


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Hp M. schrieb:
> Muss dein DVB-T Filter auch so viel aushalten?

nein muss er nicht.

Ich bin froh wenn ich in DVBT 10 Watt Gestellleistung erzeugen kann.

Dafür ist schon eine Endstufe erforderlich, welche in FM 120 bis 15o 
Watt abgeben kann. Obendrein muss die Endstufe im A-Betrieb laufen. Also 
bei 12V wird sie ca 15 Amp aufnehmen. Das ist wegen dem enormen 
Crestfaktor notwendig. Der IM3 Abstand muss bei 10W Leistung mindestens 
40db betragen.

Aber geringe Durchgangsdämpfung und eine gute Anpassung sollte das 
Filter auch haben. Deswegen dieses riesen Teil.

Ob das aber, wie im Programm zu sehen ist, mit aus Platinen 
zusammengelöteten Gehäuse so funktioniert, habe ich meine Zweifel.

Vom Gefühl her würde ich sagen, das ein, aus dem vollen gefräster Alu 
oder Messingblock, welcher hinterher versilbert ist, notwendig ist.

Aber wir kapern gerade Andys Thread.



Wilhelm S. schrieb:
> @ Ralph,
> du hast deine DOS-Geschichte vergessen!
>
> Den Kram kannst du so einfach nicht auf den Weg bringen.
>
> 1. richte dir (wo auch immer) ein Unterverzeichnis ein, Name max 8
>    Buchstaben. Das hat seinen Sinn.
> 2. kopiere den Kram in dieses Verzeichnis; das kann sogar Windoofs
> 3. Rufe 'CMD' oder 'Command' auf. Die oben aufgeführten Unterschiede
> kann
>    ich noch nicht nachvollziehen.
> 4. Hangele dich mit den üblichen DOS-Befehlen in das entspr. Verzeichnis
> 5. Rufe GW-Basic auf
> 6. Mit der Taste F3 kannst du das Programm 'DigiFilt' laden
> 7. Mit F2 geht dann die Post ab.

ja ich habe es genauso gemacht. Aber

Andi schrieb:
> Kann es sein, das dieses Applet auf dem genannten BASIC-Programm
> bassiert?
>
> http://portia.astrophysik.uni-kiel.de/~koeppen/JS/InterdigitalFilter.html

das kann genau das was dein GW Basicprogramm auch kann. Es ist nur 
einfacher zu bedienen.

Ralph Berres

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Im dreibändigen "RSGB Microwave Manual" (Volume 1-3) sind auch ein paar 
BASIC-Programme für Combline- und Interdigitalfilter.
https://www.amazon.com/Microwave-handbook-set-three-volumes/dp/0900612886
https://www.abebooks.de/products/isbn/0900612886?&cm_mmc=AMZ-_-Storefront-_-OOS-_-ISBN

Soweit ich noch weiß sind Combline (die Resonatoren stehen kammförmig in 
derselben Richtung) breiter als Interdigitalfilter (Resonatoren zickzack 
angeordnet).
Zum Abgleich haben Combline auch größere "Verkürzungskondensatoren", 
Interdigital kommt fast ohne C aus.

Als Literaturangabe findet man oft noch den "Pfitzenmaier"
https://www.worldcat.org/title/tabellenbuch-mikrowellenbandpasse-normierte-mechan-abmessungen-von-interdigitalfiltern-von-gerhard-pfitzenmaier-siemens-aktieges/oclc/83860294&referer=brief_results
Tabellenbuch Mikrowellenbandpässe: normierte mechan. Abmessungen von 
Interdigitalfiltern 1972. ISBN 9783800911271

: Bearbeitet durch User
von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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Hallo zusammen,

Ja, das Applet ist genau nach dem Programm geschrieben.
Steht ja auch im Kopf: Nach Ham Radio Magazin Jan. 1985

@ Ralph:
Die Kurve besteht aus Sternchen (*) und ist um 90 Gr. nach links
gedreht; eben Klötzchen-Graphik, so wie das damals üblich war.

@ Andi
bzgl. 600 Watt, weiss ich auch nicht. Berechnen ja, da wirst du an der
Uni bestimmt jemanden finden, der dir dabei helfen kann.
Für mich eine Schwachstelle wären mögliche Überschläge zwischen
Hochpunkt Stempel und der Abstimmschraube.

Das Programm brauche ich dir dan ja nicht mehr schicken.

Viel Erfolg

73
Wilhelm

von Andi (Gast)


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Ich hab mal ein bisschen simuliert.
Bei einem IL = 0,7dB komm ich auf eine mittlere Verlustleistung von 3,75 
Watt. Das wäre aktzeptabel.

Die größe ist.. noch handbar. Wenn dann würd ich erstmal ein modell aus 
PCB- Material machen. Ist FR4 noch benutzbar?

Das Programm berechnet den IL mit einem Koppelfaktor der genau zu den 
Interdigitalfilter passt oder? Andre Topologie andere Koppelfaktor 
könnte ich mit vorstellen, genau wie bei gewöhnlichen Analogen 
Filter....

Im Artikel sind bei Figure 11 teilweise Toleranzen auf den tausendstel 
Millimeter angegeben...
Bei einem Nachbau aus FR4 könnte ich mit ach und krach vllt. auf 1/10
arbeiten. Was schätzt ihr verursacht 1/10 an Abweichungen?

Grüße

von Andi (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Im dreibändigen "RSGB Microwave Manual" (Volume 1-3) sind auch ein
> paar
> BASIC-Programme für Combline- und Interdigitalfilter.
> https://www.amazon.com/Microwave-handbook-set-three-volumes/dp/0900612886
> 
https://www.abebooks.de/products/isbn/0900612886?&cm_mmc=AMZ-_-Storefront-_-OOS-_-ISBN
>
>
> Als Literaturangabe findet man oft noch den "Pfitzenmaier"
> 
https://www.worldcat.org/title/tabellenbuch-mikrowellenbandpasse-normierte-mechan-abmessungen-von-interdigitalfiltern-von-gerhard-pfitzenmaier-siemens-aktieges/oclc/83860294&referer=brief_results
> Tabellenbuch Mikrowellenbandpässe: normierte mechan. Abmessungen von
> Interdigitalfiltern 1972. ISBN 9783800911271

Danke, die Literatur kommt auf die Wunschlist.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/ukw-berichte/1977/page097/index.html

Das war der Artikel von DL3NQ zu Interdigitalfiltern, später in 
zweifacher Ausführung als Duplexweiche in vielen Packet-Radio 
Digipeatern verwendet.

https://www.f6evt.fr/filtre_interdigital_1296-mhz.pdf
ein französischer Artikel der diese Literaturstellen auch auflistet.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Noch mehr Interdigitalfilter, Henning hat damals mehrere Versionen 
veröffentlicht, auch in den ADACOM-Heften:
http://www.df9ic.de/doc/2014/dorsten_2014/dorsten14_interdigitalfilter.pdf

von Hp M. (nachtmix)


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Andi schrieb:
> Wenn dann würd ich erstmal ein modell aus
> PCB- Material machen. Ist FR4 noch benutzbar?

Die HF braucht das FR4 ja gar nicht zu sehen bekommen.
Problematischer dürfte die Wärmeausdehnung dieses Materials sein, 
wodurch sich der Abgleich verändert.
Vielleicht kann man die Erwärmung durch die HF mit einem Gebläse 
verhindern, denn in dem Labor wird die Temperatur ja einigermaßen 
konstant sein.

von Tobias P. (hubertus)


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Eine spannende Diskussion hier!

Ich würde wohl auch ein Interdigitalfilter anschauen. Es dürfte in der 
Herstellung ein kleines bisschen einfacher sein, als die Topfkreise. 
Bezüglich der Verluste:

Ralph B. schrieb:
> Vom Gefühl her würde ich sagen, das ein, aus dem vollen gefräster Alu
> oder Messingblock, welcher hinterher versilbert ist, notwendig ist.

Ich würde das Filter auch aus dem vollen fräsen, egal ob Interdigital 
oder Topfkreis. Aber bezüglich des Versilberns denke ich, dass dies 
Perlen vor die Säue geworfen ist.

a) bei dieser niedrigen Frequenz müsste die Silberschicht aufgrund der 
grossen Eindringtiefe (Skineffekt) extrem dick sein. Beispiel: bei einem 
26..40 GHz Richtkoppler, den ich einmal entworfen und getestet habe, 
habe ich die Eindringtiefe in Gold ausgerechnet. Bei 26 GHz waren das, 
wenn ich mich recht erinnere, um die 500 nm. Das bedeutet: Bis zu dieser 
Tiefe fliessen 63% des Stroms, exponentiell abfallend mit zunehmender 
Tiefe. Man kann also faustformelmässig sagen, dass die (in diesem Fall 
Gold) Schichtdicke ca. 5x grösser sein muss, als die Eindringtiefe. 
Macht für 26 GHz 2.5um Schichtdicke. Das ist noch akzeptabel. Aber, bei 
dieser niedrigen Frequenz von 244 MHz, beträgt die Eindringtiefe rund 
satte 4 um, das heisst, dass man sicher 10..20um Silber aufzutragen 
bräuchte, um zu erreichen, dass der Strom hauptsächlich im Silber 
fliesst. Das ist eine ziemlich dicke Schicht; üblich sind einige um 
(meist 1..3 um).

b) ich habe erst vor kurzem einige Materialien für Reflektoren bei 
500..600 GHz getestet. OK, der Frequenzbereich ist nicht vergleichbar, 
aber folgendes ist interessant:
die Materialien (Alu) wiesen verschiedene Beschichtungen auf, u.a. Gold, 
sowie verschieden Oberflächengüten (poliert, gefräst etc.). Bei 500 GHz 
kann man getrost sagen, dass der Strom komplett in der Beschichtung 
fliesst, selbst wenn man nur 1um aufträgt. Interessanterweise war aber 
ein goldbeschichtetes Material schlechter, als ein Material welches nur 
blankes Alu war. Und das, obwohl Gold einen höheren Leitwert hat als 
Alu. Das dürfte daran liegen, dass beim normalen Galvanisieren die 
Schicht leicht "rauh" ist, während das Alu sehr glatt gefräst war. Bei 
der Frequenz ist die Oberflächenrauhheit definitiv von Belang. Beim 
Topfkreis für den TO  würde ich sowas auch erwarten: während man mit 
versilbern nicht viel erreichen kann, weil die Silberschicht sowieso 
dünner sein wird, als die Eindringtiefe, dürfte mit polieren durchaus 
noch etwas heraus zu holen sein.
Bei meinen Tests war das Material mit den geringsten Verlusten übrigens 
ein hochglanz poliertes, stinknormales Alu. Keine Beschichtung. Dieses 
hat als Reflektor einen Verlust von ca. 0.25%. Wenn ich also ein 
Topfkreis- oder Interdigitalfilter bauen würde, dann würde ich die 
Innenflächen so gut wie möglich polieren (wenn man sich drin spiegeln 
kann ist es ok), und ich würde für eine erste überschlagsmässige 
Rechnung die Verluste durch den im Material fliessenden Strom mit ca. 
0.25% ansetzen; mit SF2 landen wir bei 0.5%. Das ergäbe für ein 
poliertes Filter eine Verlustleistung von ca. 3 Watt. Ohne polieren 
würde auch das versilbern nicht viel nützen, da die Rauhheit alle 
Vorteile zunichte macht.
OK, wenn man Messing verwendet, dann müsste man sich definitiv eine 
Beschichtung überlegen, da das Messing mit 16 MS/m Leitfähigkeit doch 
deutlich schlechter als Alu (37 MS/m) ist. Aber Messing bietet sich 
eigentlich nur wegen der besseren mechanischen Festigkeit an (bei Alu 
reisst man immer so leicht die Gewinde raus), davon abgesehen hat es 
noch den Nachteil, dass das Filter sauschwer wird (und somit auch eine 
alternative Verwendung als Bootsanker finden kann :-)).

Ich glaube auch nicht, dass man allein anhand der Einfügungsdämpfung auf 
die Verluste rückschliessen kann. Denn S11 und S21 sind nicht ganz 
unabhängig voneinander. Nehmen wir an, dass wir ein verlustloses Filter 
haben, das sehr schlecht angepasst ist: sagen wir, S11 sei -3 dB. Das 
bedeutet doch, dass am Port 1 des Filters die Hälfte der Leistung wieder 
zur Quelle zurückkommt. Da das hypothetische Filter aber verlustfrei 
ist, bedeutet das, dass man auch S21 direkt angeben kann - wenn nämlich 
die Hälfte reflektiert wird, kann auch nicht mehr als die Hälfte 
transmittiert werden.

Für verlustfreies Zeug gilt |S11|^2 + |S21|^2 = 1. Wenn man jetzt noch 
Verluste einführt in das Filter von oben, dann bedeutet das, dass ich 
mit einem S11 von -3dB auch einen IL von 3dB habe, obwohl das Filter 
verlustfrei ist. Umgekehrt, bei einem verlustbehafteten Filter, könnte 
ich ein S11 von -3dB haben und ein S21 von -4dB - und hätte damit 
effektiv im Filter einen Loss von "nur" 1dB, statt deren 4. Für die 
Bestimmung der Verluste im Filter müsste also S11 auch noch 
berücksichtigt werden.

Andi schrieb:
> Ich hab mal ein bisschen simuliert.
> Bei einem IL = 0,7dB komm ich auf eine mittlere Verlustleistung von 3,75
> Watt. Das wäre aktzeptabel.

Deine 3.75 Watt kommen gut in die Nähe von den von mir abgeschätzten 3 
Watt :-)

Wäre das Filter verlustlos, dann würde ein S21 von -0.7dB ein S11 von 
ca. -8dB bedeuten, wenn ich mich jetzt nicht verrechnet habe. Wenn dein 
simuliertes S11 aber wesentlich besser ist (hoffentlich, denn bei 8dB RL 
kommen ja mehr als 10% der Leistung zur Quelle zurück!), erst dann kann 
man die 0.7dB effektiv als Verlust betrachten.


Was mir eher sorgen machen würde, ist die Spannungsfestigkeit! denn wenn 
durch das Filter 600 Watt HF-Leistung durch rasen sollen, dann wird an 
den Resonatoren wohl eine ziemlich üble Spannung anliegen. Bei den 
Topfkreisen kann man ja direkt eine Impedanz angeben. Kommt da noch, wie 
bei RLC-Schwingkreisen auch, noch eine Spannungsüberhöhung dazu?

Eventuell könnte man sich auch überlegen, die Topfkreise oder das 
Interdigitalfilter mit einem Material zu füllen, um die Permittivität zu 
erhöhen und so die Resonatoren zu verkürzen. Sonst muss das Ding ja 
riesig werden - Lambda = 1.2 Meter? bei Lambda/4 Resonatoren sind das 
immer noch 30cm Klötze.



Aber vielleicht liege ich ja jetzt auch komplett daneben mit meinen 
Überlegungen oben, dann lasse ich mich gern eines besseren belehren.

Grüsse,
Tobias

von Dieter P. (low_pow)


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Nachdem die erwähnten Programme die selbe Grundlage haben,
der Artikel vom Ham Radio Magazine, 1985 Jan.

"computer-aided interdigital bandpass filter design"

Autoren Jerry Hinshaw ( N6JH ) und Shahrokh Monemzadeh.
Als Amateur kann man halt auch Variablennamen wie "YL"
oder "CQ" verwenden.
Falls jemand das angehängte vergrößerte Listung über OCR
entnehmen möchte, fehlerfrei geht nicht (eigene Erfahrung ).

von Andi (Gast)


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Danke Tobias für deine Ausführungen,
Ich muss mich noch intensiv damit auseinander setzten.
Bin zwar "hf-ler", hab aber keine praktische Erfahrung und auch die 
letzten 15 Jahre nichts mehr damit zu tun gehabt.

Mittlerweile habe ich das Ok zur Herstellung eines Prototypen bekommen. 
Gestartet wird im neuen Jahr, momentan liegt noch zuviel anderes Zeug 
rum.

Versilbern kann ich nicht, aber vergolden.... ;)

So wie ich das sehen würdet ihr euch ein PCB-Modell sparen und sofort 
aus dem vollen gehen. Ich würde mich mittlerweile dieser Meinung 
anschließen.

Es gibt eine Software "uWave Wizard" hat eine 42 tägige Testversion mit 
vollem Umfang.
Die kann 3D Interdigitalfilter simulieren. Werd mir das am Montag mal 
anschauen.

https://www.mician.com/services-downloads/μwave-wizard-free-trial/

Hier noch eine Seite mit Bildern =)

https://www.changpuak.ch/electronics/interdigital_bandpass_filter_designer.php

Grüße

von Andi (Gast)


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Bin auch zu dem Schluss gekommen das ich den Filter mindestens zweimal 
bauen muss.
Beim erst werde ich die Anforderungen nicht 100% erfüllen können....

von Andi (Gast)


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Eagleware genesys, soll auch IDF simulieren können, hab aber keinen 
direkten Zugriff darauf....

von Andi (Gast)


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Tobias P. schrieb:
> Bei der Frequenz ist die Oberflächenrauhheit definitiv von Belang.


>Das dürfte daran liegen, dass beim normalen Galvanisieren die
> Schicht leicht "rauh" ist, während das Alu sehr glatt gefräst war.

> Innenflächen so gut wie möglich polieren (wenn man sich drin spiegeln
> kann ist es ok),


Das deckt sich mit dem was Rob auf seiner Seite schreibt.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Gold ist nicht so viel besser als Aluminium, Leitfähigkeit laut 
Wikipedia

Aluminium: 37,7 · 10^6 A·V−1·m−1
Gold: 45,5 · 10^6 A·V−1·m−1
Silber: 61,35 · 10^6 A·V−1·m−1

Eagleware gehört seit 2005 zu Agilent/Keysight. Ich habe ein Buch des 
Firmengründers von 1994 ISBN 9781884932250 "HF Filter Design and 
Computer Simulation" Der Autor Randall W. Rhea ist natürlich 
Funkamateur.
Das Buch hatte ich hier schon mal erwähnt:
Beitrag "Re: Filter mit Streifenleitungen, Fragen zur Güte"

: Bearbeitet durch User
von Dieter P. (low_pow)


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Nachtrag:
Ham Radio Magazine, 1985 Jan.
"computer-aided interdigital bandpass filter design"

Wenn ich das richtig mit bekommen habe, gibt es bei
der Eingabe Ripple "0" keine Sternchen-Grafik.
Die Lösung findet sich im Ham Radio Magazine 1985 June.
Zeile "970 GOTO 1040" ändern zu "970 GOTO 1020"

Das Programm sollte soweit auch gehen mit einem
GW-Basic-Ersatz, aber auch mit QB4.5 als DOS-EXE-Datei,
mit einfachen Anpassungen.

Auch noch gefunden:

mit C++ src
https://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf

VK3UM Software nun unter
https://www.vk5dj.com/doug.html

Ansonsten HF-Filter, ein kommerzielles Unternehmen
versilbert auch die HF-Buchsen.

https://products.spinner-group.com/band-pass-filter-uhf-dtv-atv-50-w-n-female-bn616507

von Ralph B. (rberres)


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Ralph B. schrieb:
>> http://portia.astrophysik.uni-kiel.de/~koeppen/JS/InterdigitalFilter.html

Mit diesem Programm hatte ich ein 7polige Filter mit 2MHz Bandbreite bei 
434MHz Mittenfrequenz berechnen wollen. Bei 2,5MHz Bandbreite sollten 
bereits 40db Dämpfung gegenüber der Mittenfrequenz vorhanden sein

Jedoch hatte das Filter riesige Durchlassdämpfung von 7,42db.

Wie bekommt man ein Filter egal welche Bauform realisiert, welches die 
Randbedingungen 434MHz Mittenfrequenz 2MHz -1db Bandbreite  2,5MHz -40db 
Bandbreite Durchlassdämpfung maximal 0,5db erfüllt?

Ist das Fingerfilter hierfür womöglich nicht mehr geeignet?

Ist ein mehrkreisiges Topfkreisfilter eventuell zielführender?


Ralph Berres

von HST (Gast)


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Hallo Ralph,

ich glaube kaum, dass das möglich ist.
Bei einer so hohen Betriebsgüte von 217 kannst du ein solches Filter mit 
einem Shape factor von 1,25 und einer Durchlassdämpfung von nur 0,5db 
nicht bauen.

Ich habe mal (skaliert auf fm=4,34MHz, B3db=20kHz ein Filter mit 10 
Resonatoren (Tcheby 0,05db) simuliert, um deine Vorgaben umzusetzen. 
Erst bei einer Resonatorgüte von 35000 (!) kannst du die im Anhang 
gezeigte Kurve bekommen. Das ist mit Leitungskreisen nicht zu schaffen.

MfG, Horst

von Dieter P. (low_pow)


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Die Anforderungen sind schon extrem, mit dem
Onlinedesigner kam ich auch auf ähnliche Gütewerte
mit 9 Fingern.Fazit nicht baubar.

Topfkreisfilter, kann ich nicht beurteilen.Versuchen jemanden
zu finden der sowas baut und etwas von seinen Geheimnisse preisgeben
kann.

Wenn man diese Daten braucht, geht das dann in diese Richtung:

Hochtemperatur‐Supraleiter als
Mikrowellenfilter für Mobilfunk‐Basisstationen

https://www.vde-verlag.de/normen/0300020/din-en-61788-17-vde-0390-17-2013-11.html

"Unter diesen Produkten sind zu nennen die Hochtemperatur-supraleitenden
Mikrowellenfilter, die den extrem niedrigen Oberflächenwiderstand von
Supraleitern nutzen und bereits kommerzialisiert wurden. Sie haben
zwei wesentliche Vorteile gegenüber konventionellen, 
nicht-supraleitenden
Filtern; zum ersten eine niedrige Einfügedämpfung (rauscharme 
Charakteristiken)
und zum zweiten Hochfrequenz-Selektivität (hohe Flankensteilheit)."

Über machbare Daten und den Aufwand dafür habe zumindest ich
nichts gefunden.

von Tobias P. (hubertus)


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Hallo zusammen
über die Güte von Topfkreisen in dem Frequenzbereich kann ich nicht viel 
sagen, jedoch möchte ich als Vergleich einen Kavitätsresonator erwähnen, 
den ich hier für 23 GHz habe. Dieser ist innen nur mässig poliert und 
auch nicht auf maximales Q optimiert, aber hat dennoch bereits eine Güte 
von 20000. Das liegt schon recht nahe an den 35000, die Horst oben 
erwähnt hat. Wenn wir es runter skalieren auf tiefere Frequenzen, dann 
wird der Leitwert des Metalls wesentlich besser (Leitwert hängt auch von 
der Frequenz ab, das hat erst mal nichts mit dem Skineffekt zu tun!). 
Bei Kupfer landen wir bei 430 MHz bei ca. 58MS/m, wohingegen es "nur" 
noch 49..50MS/m sind bei 23 GHz, wo ich meinen Resonator habe. Immerhin 
sind das schon >10%.

Des Weiteren könnte man bei Verwendung einer runden Kavität und des 
richtigen Mode die Güte noch optimieren. Ich bin grade dabei, eine 
Kavität für einen Resonator im X-Band (8-12 GHz) zu konstruieren, die 
durchstimmbar sein soll. Ich habe unter Berücksichtigung der Verluste im 
Metall eine Güte von ca. 40000 berechnet. Erfahrungsgemäss sollte dies 
recht gut mit der Realität übereinstimmen, wie ich aus anderen 
Experimenten weiss. Möglich wäre es also; nur das Problem ist, dass 430 
MHz eine extrem grosse Kavität benötigen würden, dass dies nicht 
praktikabel wird. Aber man könnte versuchen, eine Kavität elektrisch zu 
vergrössern, indem man sie mit einem Material füllt, das geringe 
Verluste hat. Oder aber, da der Topfkreis schon sehr verwandt ist mit 
einer Kavität könnte man damit eventuell vergleichbare Güten erzielen. 
Ich könnte morgen mal kurz eine Simulation von einem Topfkreis starten 
und dessen Q bestimmen. Für Kavitäten gibt es geschlossene Formeln, was 
meines Wissens aber für Topfkreise nicht möglich ist. Näherungsformeln 
findet man hier:

http://www.rfcafe.com/references/electrical/coaxial-resonator.htm

Des Weiteren gibt es noch keramische Resonatoren, hier z.B.

http://www.t-ceram.com/coaxial-resonators.htm

so einen habe ich hier für 1 GHz, und der ist schon recht kompakt. Die 
Güte weiss ich nicht mehr. Aber die Typen bei der Firma sind sehr 
hilfsbereit und geben Auskunft, und sie liefern auch kleine Stückzahlen. 
Wir haben damals 10 Stk Resonatoren benötigt und problemlos bestellen 
können, und es hat nicht die Welt gekostet. Allerdings ist bei diesen 
keramischen Dingern das Q wohl zu schlecht, aber fragen kann man ja mal.

Bauen kann man es auf jeden Fall ;-)

https://vk6uu.id.au/6-metre-repeater.html

(weit runter scrollen)


Grüsse,
Tobias

von Ralph B. (rberres)


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Erst mal vielen Dank für die Rückmeldungen.

Doch ich will den Thread jetzt nicht endgültig kapern.

Mittlerweile ist mir klar geworden, das mit dem Fingerfilter die 
nnotwendige Güte, für gleichzeitig eine niedrige Durchgangsdämpfung zu 
erreichen, nicht realisierbar ist.

Ich werde also zwei Filter einsetzen. Ein Fingerfilter mit den 2MHz 
Bandbreite vor der Endstufe. Hier kann ich die Durchgangsdämpfung von 
ca. 8db
nocht gut kompensieren.

Er soll dafür sorgen, das bei dem DVBT Signal der Sockel welches bei 
-35db gegenüber dem Dach beginnt, bei -70db gegenüber dem Dach  nicht 
breiter als 2,5MHz wird.

Ein weiteres zwei oder dreikreisiges Filter folgt dann hinter der 
Endstufe mit ca 8MHz Bandbreite. Hier könnte ich auch ein Tiefpass 
einsetzen, da es nur um das wegfiltern von Oberwellen geht.

Ralph Berres

von Dieter P. (low_pow)


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>Supraleiter als Mikrowellenfilter..
Zugegeben, das dürfte für diesen Zweck ausscheiden.

http://www.rfcafe.com/business/software/rf-cafe-calculator-workbook/rf-cafe-calculator-workbook.htm

Ein Programm das bunte Kurven malt, für Excel ab 2007.
Der BPF-Teil läuft hier mit Libre-Office allerdings nicht,
Fehler bei der Frequenzeingabe.Mit "etwas Tuning" gings dann.

Der Temperaturgang des verlinkten 4 pol. 470 MHz Filters von Spinner
ist mit bis zu 10kHz / K angegeben, es kann daher auch
Temperaturprobleme geben.

Daten zu Interdigital-BPF um 430MHz (USA DVB-T)
AN-22b
https://kh6htv.com/application-notes/
Dort erwähnt, die Filter werden für eine etwas höhere Frequenz
ausgelegt, Abgleich und Abstimmung ist nur nach unten möglich.

Zu Topfkreisen, bei der Güte ist wohl die Leerlaufgüte gemeint.
Die Güte bei gekoppelten Kreisen?

Auch wenns Topfkreise schon lange gibt, solche Werte dürften
eine Herausforderung darstellen.

von Ralph B. (rberres)


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Dieter P. schrieb:
> 
http://www.rfcafe.com/business/software/rf-cafe-calculator-workbook/rf-cafe-calculator-workbook.htm

das rechnet zwar die Kurve aus, aber nicht die notwendigen Abmessungen 
des Filters. Oder übersehe ich da etwas?

Ralph Berres

von Dieter P. (low_pow)


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Der Rechner liefert leider nur die Kurve, was ich bisher so gesehen habe
wenns um die Filter-Dimensionierung geht dann möchten alle Cash sehen.

>Andi (Gast) hatte mal von MiCIAN die free-trial Version von "uWave Wizard"
erwähnt, davon gibt es eine "µWave Wizard™ Filter Edition"
Dazu fehlt mir aber jede Erfahrung und auch Wissen.Die zeitlich 
limitierte
Version könnte ein Gedanke sein, einfach mal so schnell ein Filter wird 
dort
wohl auch nicht gehen.

Über Topfkreise habe zumindest ich nichts weiter, das Problem wird
wird halt so oder so auch die schmale Fractionale Bandbreite sein.

von HST (Gast)


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@Dieter P.:
Dein obiges Programm berechnet offensichtlich nur Filter mit idealen, 
verlustfreien Resonatoren, wie man an den Kurven sehen kann.
Die von mir angegebene Resonatorgüte ist deren Leerlaufgüte. Die 
Betriebsgüte (hier 434/2=217) ergibt sich aus den internen 
Koppelfaktoren und dem Abschluss mit der korrekten Filterimpedanz.

@Ralph:
Wahrscheinlich kannst du solche Filter nur mit kommerziellen Programmen 
berechnen. Eine Möglichkeit, die Flanken zu versteilern, ist die 
sogenannte "Cross Coupling" Technik, die die Sache nicht gerade 
erleichtert. Suche einfach mal mit "Cross Coupled Coaxial Cavity 
Filters". Ich habe damit allerdings keine Erfahrung.

Anbei zur Info drei pdf-Attachments.
MfG,  Horst

von Dieter P. (low_pow)


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Einen Versuch gäbs noch, den Ansoft DesignerSV.
Kurven schaffe ich zumindest schon, aber die Umsetzung
in die passende Technologie ob das auch geht?
Vorranging wohl für Stripline, Microstrip gedacht, die
Güte der Bauteile kann berücksichtigt werden.
Die Auswahl als Hohlleiter dürfte "etwas" unhandlich
sein..
Es gibt ein Tutorial in Deutsch dazu, passende Beipiele
waren aber nicht zu finden.
Es ist auch erwähnt, was diese SV ( Studentenversion )nicht kann.
Der Download ist dort unter "hier" ( unterstrichen ).

http://www.gunthard-kraus.de/Ansoft%20Designer%20SV/index.html

Betriebssystem Windows XP ( unter Wine probiert )

von Ralph B. (rberres)


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HST schrieb:
> Wahrscheinlich kannst du solche Filter nur mit kommerziellen Programmen
> berechnen. Eine Möglichkeit, die Flanken zu versteilern, ist die
> sogenannte "Cross Coupling" Technik, die die Sache nicht gerade
> erleichtert. Suche einfach mal mit "Cross Coupled Coaxial Cavity
> Filters". Ich habe damit allerdings keine Erfahrung.
>
> Anbei zur Info drei pdf-Attachments.

Das ist ein interessanter Ansatz, den ich bisher noch nicht kannte.

Ich muss mich mal mit der ganzen Materie wohl noch näher befassen.
Messen kann ich das ja Gott sei Dank mit dem HP8752A jetzt.

Dieter P. schrieb:
> http://www.gunthard-kraus.de/Ansoft%20Designer%20SV/index.html

Auch das Programm muss ich mir mal installieren.

Ich habe aber meine Zweifel ob solche Güten mit Mikrostrip oder Coplanar 
zu realisieren sind.

Das von mir angedachte Filter müsste ich mal real aufbauen, um zu sehen, 
was es tatsächlich kann.

Vermutlich gebe ich mir dann hinterher aus lauter Frust die Kugel.

Ralph Berres

von Dieter P. (low_pow)


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Ernsthaft glaube ich nicht an Microstrip-Aufbau.Ob oder wie
die Angaben des Programmes in Massiv-Bauweise umsetzbar sind,
davon habe ich halt keine Ahnung.

Ein paar Bilder, Filter und Menüwahl sind nicht identisch.
Vielleicht kann man erkennen was möglich ist, mir fehlt dazu
schlicht die Erfahrung.

Unbedingt möchte auch nicht posten, gerne andere mit know-how.

von Dieter P. (low_pow)


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Einfachere Bandfilter-Beispiele

http://www.w1ghz.org/10g/Filter_articles.htm

Combline Filters for VHF and UHF
Altoids Tin Filters
Designing Combline Filters with Free Software ( AnsoftDesignerSV ! )

Zu DRs
https://diglib.tugraz.at/download.php?id=576a804bc77f1&location=browse

Ein Bandpass zwar in einem anderen Frequenzbereich und anderer
Leistung, aber mit ähnlicher Fraktionaler Bandbreite
( der einzige den zumindest ich gefunden habe ).
Spinner AS8044, Katalog von 2011, fehlt im aktuellen Katalog,
verwendet auch Dielektrische Resonatoren.

http://www.radiant.su/files/images/spinner/pdf/k27.pdf
AS8044 Seite 104

Ob man in München mal fragen kann, vielleicht kennt ja jemand
dort "diesen" Frequenzbereich?

Mit "cst microwave studio" oder ähnlichem, und Erfahrung,
und auch Zeit plus Messtechnik, und der entsprechenden
Werkstatt, sollte es machbar sein...

von Dieter P. (low_pow)


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Ein Beispiel eines schmalen Filters mit 4 Töpfen,
allerdings anderer Frequenzbereich, Maße in Inch.

https://www.qsl.net/va3iul/Homebrew_RF_Circuit_Design_Ideas/1013MHz_2MHz-BW_Cavity_Filter.gif

Zwar hohe Dämpfung, ob man durch umrechnen
hinkommen würde ??

Gefühlsmäßig glaube ich nicht, daß die Ergebnisse vom
AnsoftDesignerSV für diesen Zweck zielführend sind.

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