Eine PA TP Filterbank von 630m bis 2m, ein Beitrag von Edwin – DC9OE aus unserem Forum

Hallo OM’s,

wir haben vor einiger Zeit bereits unser 250W PA Modul (praktisch >300W…) für 630m bis 2m vorgestellt.

Die Entwicklung eines dermassen breitbandigen Moduls war durchaus eine Challenge – dummerweise erwies sich aber die Erstellung der zugehörigen Filterbank ebenfalls als extrem anspruchsvoll.

Es galt 10 Filter für 630m, 160m, 80m, 40/60m, 20/30m, 15/17m, 10/12m, 6m, 4m und 2m aufzubauen und umzuschalten und das mit möglicht guten Filterdaten (hauptsächlich s21 und s11).

Frühe Versuche eines konventionellen Aufbaus erwiesen sich als nicht machbar, das Board wurde zu groß, Leiterbahnen zu lang mit der Folge hoher Dämpfungswerte und unkalkulierbarer Resonanzen – speziell 4m und 2m schienen unerreichbar.

Dabei war die Entwicklung der eigentlichen Filter relativ einfach, ELSIE ist ein excellentes Tool dafür und die einzeln aufgebnauten Filtermodule wiesen durchgehend gute Daten auf. Das Drama ensteht erst dann wenn man versucht 10 Filter sinnvoll zusammenzubauen und umzuschalten.

Um das Problem der langen Leiterbahnen zu lösen haben wir uns deshalb für einen dreidimensionalen Aufbau in Form eines Würfels entschieden. Diese Lösung ist sehr unkonventionell bietet aber die kürzest möglichen Verbindungen zwischen den relais und den Filterbänken.
Trotzdem erwiesen sich die Relais als Hindernis, die ursprünglich gut funktionierenden Filter waren nach der Bestückung mit Relais schlicht unbrauchbar – speziell oberhalb 10m wurden die Filterdaten von den Relais negativ beeinflusst.

In der Folge musste jedes Filter neu abgeglichen und die Kapazität der Relais mit einbezogen werden – eine mühsame Arbeit aber am Ende erfolgreich.

Der Würfel besteht jetzt aus 3 Trägeplatinen für die Filter, 2 davon mit jeweils 3 Filtern bestückt, ein Board mit 4 Filtern, also insgesamt 10 Stück. Die Spulen liegen innen um Platz zu sparen, die Filter sind derart bestückt dass keine Nachbarbänder nebeneinander liegen und die beiden Bänder 2m und 4m möglichst nahe am Eingnag bei den Buchsen.

 

Vorn und hinten sind dann die Relais zum Umschalten, das ganze sieht dann so aus:

.pdf   Leiterplatten.pdf (Größe: 388,4 KB

.pdf   Innenansicht.pdf (Größe: 163,81 KB

.pdf   Relais.pdf (Größe: 101,47 KB

.pdf   C_Ansicht.pdf (Größe: 168,88 KB

 

Bis auf 2m mit ca. 1,2dB Einfügedämpfung (hier kommt der Aufbau an seine Grenzen) sind die Filter sehr Dämfungsarm, das liegt an:

– konsequentzter Verwendung von TXX-10 Kernen (eigentlich VHF Typen) – lediglich auf 630m kommt der Typ TXX-6 zum Einsatz
– speziell ausgesuchten Relais, wie bereits an anderer Stelle im Forum beschrieben
– Verlustarmen C’s (2KV NP0 Keramik)
– extrem kurzen Leiterbahnen

Als Filter wurden weitestgehend Cauer Typen verwendet – 7-polig bei den Filtern für die Doppelbänder und 5-polig bei den Filtern für die Einzelbänder.
Die Spärdämpfung wurde nicht auf maximum getrimmt – das hätte der Durchgangsdämpfung geschadet – ist auch nicht erforderlich, der symmetrische Aufbau unserer Module führt dazu dass die 2te harmonische jeweils schon um ca. 40db gedämpft ist – die dritte liegt dann schon weit genug weg.

Wie sich die Filter dann in der Praxis schlagen wird sich zeigen – ich werde berichten – sowohl über positive als auch über negative Erlebnisse.

Zum Schluss noch die Übersicht aller erzielten Filterdaten – zum Messen und Optimieren kam ein Libre VNA zum Einsatz, dieser zeichnet sich durch eine hohe Wiederholfrequenz aus so dass man gut Filter damit abgleichen kann – die üblichen Chinesischen Billig Typen sind dafür ungeeignet.

 

Hier die erzielten Daten:

.pdf   Eine TP Filterbank.pdf (Größe: 1,51 MB

Es fehlt noch ein Modul zum Würfel – das wird die Ansteuerung für I2C und BCD erhalten.
Damit ergibt ich dann eine kompakte Lösung.

 

73, Edwin – DC9OE

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