Добрый день!
Хочу сделать входные фильтры для самодельного SDR-приемника, но в силу недостатка опыта оказался в некотором затруднении. Надеюсь, более опытные радиолюбители помогут мне дельным советом.
Цель
Сделать несложную плату диапазонных полосовых фильтров. 4 диапазона, непрерывное перекрытие КВ, входное и выходное сопротивление - 50 Ом. За выдающимися характеристиками не гонюсь, тем более, из приборов есть только мультиметр с функцией измерения ёмкости (точность - 5%) и самодельная приставка к нему для измерения индуктивности.
С чего начал
Сначала определился с раскладкой диапазонов по частоте. Получилось вот так:
- Диапазон 0: 1,8 - 4 МГц
- Диапазон 1: 4 - 8 МГц
- Диапазон 2: 8 - 16 МГц
- Диапазон 3: 16 - 32 МГц
Перекрытие по частоте - октава, за исключением нулевого диапазона - он чуть шире чтобы захватить 160 м.
Почитал Рэда и решил, что буду делать полосовые фильтры Чебышева 3-его порядка. Обоснования:
- Если выбирать между фильтрами Баттерворта и Чебышева, то в моём случае второй вариант предпочтительнее, т.к. обеспечивает лучшее подавление в полосе задержания, а некоторая неравномерность в полосе пропускания не является проблемой.
- Если выбирать между фильтрами Кауэра и Чебышева, то опять же в моём случае второй вариант предпочтительнее, т.к. для фильтров Кауэра нужны катушки с меньшей индуктивностью, а их сложнее измерить моей приставкой.
- Что касается порядка фильтра, то тут всё прозаично - отдал предпочтение простоте.
Катушки решил мотать на Amidon'овских (или очень на них похожих) кольцах: ни пластиковых каркасов, ни отечественных колец у меня в наличии нет. В местных магазинах - пусто, а заказать через интернет Amidon проще. Заказал T50-2 и T50-6. Переключать фильтры решил с помощью РЭС49 - было в наличии несколько штук.
Поставил RFSim и Filter Solutions посчитал фильтры и спустя какое-то время в итоге получил вот такую схему:
В глаза бросаются пары соединенных параллельно конденсаторов. Это сделано потому, что в местных магазинах есть только имортные К10-17Б, которые имеют номиналы из рядя E12.
Пока из заморских стран ехали кольца, я развёл, сделал и частично собрал плату:
На чём остановился
Пришло время мотать катушки и вот тут мне в голову пришла мысль ещё раз проверить правильность своих выкладок. Дело в том, что при расчёте фильтров (что в RFSim, что в Filter Solutions) нужно указать ряд параметров:
- Граничные частоты (Lower Corner Freq и Upper Corner Freq) или полоса пропускания.
И тут возникает первый вопрос что: именно авторы программ имеют в виду? Я сначала предположил, что речь идёт про частоту среза, т.е. частоту, на которой мощность сигнала на выходе уменьшается в 2 раза (на 3 дБ) по сравнению с мощностью сигнала в полосе пропускания. Однако посмотрев результаты моделирования в виде графика, я увидел, что на частотах, которые я указал при расчёте, ослабление значительно меньше 3 дБ. Это справедливо как для RFSim так и для Filter Solutions.
- Неравномерность в полосе пропускания (Pass Band Ripple).
Чем больше неравномерность в полосе пропускания - тем круче скаты у фильтра. Какая неравномерность будет приемлемой в моём случае? Рэд оперирует в 0.1 дБ. Не маловато?
Мои вопросы
Подведу итог. По сути, у меня 2 вопроса:
- Какие значения нужно задавать в моделировщике для параметров Lower Corner Freq и Upper Corner Freq? Я понимаю, что отталкиваться нужно от рабочих частот фильтра, точности элементов и т.д. Но как перейти от одного к другому - я не понимаю.
- Какую величину неравномерности можно считать приемлемой?
Всем спасибо за помощь!