Goedkoop Chinees spul …

Eerder verschenen in Nieuwsbrief VERON Afdeling Leiden A28 juni 2024.

Om de zoveel tijd ondervind ik de noodzaak een laagdoorlaatfilter toe te passen. Bijvoorbeeld bij experimenten met mijn RF-signaalgenerator gebaseerd op de RFzero (zie www.rfzero.net). Elke keer een nieuwe bouwen is natuurlijk een optie maar het duurt toch wel even voordat je weer de goede onderdelen bij elkaar hebt. Daarom eens omgekeken naar een filterbank, zo eentje die je ook in multiband zenders vindt. Ik kwam een goede op het spoor die wordt aangeboden door 60dBm.com. Deze schakelt met printrelais tussen zeven verschillende kantelfrequenties die samenhangen met de gangbare amateurbanden. Maar het dingetje is nogal prijzig. Er is een goedkoper model, van Chinese makelij, met de naam XF-LPF-HF. Het heeft slechts vier banden maar dat leek me wel voldoende. Het kon nog goedkoper als bouwpakket en dat is wat ik besteld heb.

Figuur 1: Respons van filterbank zoals die ontvangen is. De gekleurde balken geven de amateurfrequentieband aan.

Een tijdje later – soms is de levering van chinees spul razend snel en op andere momenten juist weer heel traag – kreeg ik het pakketje binnen. Tot mijn verbazing geen bouwpakket maar een compleet opgebouwde print. Het duurde even voordat ik de gelegenheid had om de boel eens door te meten. Toen ik de resultaten, die ik met mijn nanoVNA verkreeg, zag moest ik wel even slikken, zie figuur 1. Hoe moest ik dat nu weer begrijpen? Om een en ander duidelijk te maken heb ik in de grafiek met vier lichter gekleurde balken de amateurfrequentiebanden die bij de curves van de filters horen aangegeven. Vooral de curve voor het laagdoor­laatfilter voor de 80 meter band ziet er exotisch uit.

Figuur 2: Schema van 80 meter filter.

Tijd om me eens te verdiepen in de precieze werking van de filterbank. Al spoedig blijkt dat de bank een kopie is van wat Mike WA2EBY zo’n 25 jaar geleden in het tijdschrift QST beschreef bij het ont­werp van een multiband zender (QST March 1999, p. 40-43). De essentie van de filters is in figuur 2 weergegeven voor het geval van de 80 meter band. Het bestaat uit twee seriespoelen en drie condensatoren, de twee buitenste met gelijke waarden en de middelste ruwweg een factor 2 groter in waarde dan de andere twee. Dat zat verkeerd bij het filter voor de 80 meter band, er zat een condensator van 150 pF in plaats van 1500 pF. Toen ik die vervangen had gedroeg dat filter zich zoals je zou verwachten.

Figuur 3 rechts: de afgemonteerde printplaat, links: respons filter na reparatie.

Er was nog meer fout: de kantelfrequentie van het filter voor de 40 meter lag veel te laag en die van het filter voor de 20-17 m band te hoog. Wat bleek, de spoelen voor de 40 meter band waren gelijk aan die voor de 80 meter band en die voor de 20-17 m band waren gelijk aan die voor de 15-10 m band. Die voor de 40 meter band waren snel aangepast, het moesten van 22 wikkelingen naar 15. Die voor de 20-17 m band waren wat lastiger. Die moesten opnieuw gewikkeld worden met 11 windingen in plaats van de 8 die er op zaten. Ik had nog wat 0,75 mm wikkeldraad, eigenlijk wat te dik. Met wat moeite kon ik daar toch nieuwe spoeltjes om de kernen wikkelen.

Na al dat geknutsel was het frequentiespectrum van de filterbank beduidend opgeknapt, zie figuur 3. Het enige dat me nog zorgen baarde was de dip die elk filter vertoonde. Na wat puzzelen werd me duidelijk dat bij die dip de spoeltjes hun zelf-frequentie hebben: daar gaat het gedrag van inductief naar capacitief. Dus bij hogere frequenties neemt de transmissie weer toe. Nou wordt zo’n filter meestal toegepast om hogere harmonischen die bijvoorbeeld een versterker produceert te onderdrukken.

Figuur 4: Spectrum met en zonder 80m filter.

Om na te gaan of de onderdrukking van de harmo­nischen voldoende is, heb ik van een kennis een spectrumanalyzer, een tinySA, geleend. Het resultaat valt niet tegen moet ik zeggen, zie figuur 4. Wat je in de figuur ziet is in lichtblauw het spectrum van de uitgang van een RFZero signaalgenerator, een blokgolf van 3,75 MHz dus een frequentie midden in de 80 meter band. In zwart hetzelfde spectrum maar dan na het filter. De uitgang van de signaalgenerator is overigens zo’n 50 dB verzwakt; bij de gemeten waarden is weer hetzelfde bedrag opgeteld. Het is goed mogelijk dat ik de meting niet met de optimale instellingen heb uitgevoerd maar het resultaat geeft duidelijk aan dat de harmonischen zeker 60 dB onder het signaal liggen.

Na aanvankelijk wat geschrokken geweest te zijn ben ik eigenlijk nu wel tevreden met dit multiband-filter. Voor weinig veld is het mij nu eenvoudig om wat metingen te doen in de gebruikelijke HF-banden.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *