高功率 50MHz & 145MHz 低通濾波器

BV3CE

前一陣子, 4AP 介紹了一個網站關於使用PCB 電容器來製作高功率低通濾波器的網站, http://www.dj9kw.de/dj9kw/projekte/afu/2m_lowpass/lowpass.htm覺得滿有趣的, 也挺容易製作, 不需要費心去尋找 Hi-Q 高耐壓的陶瓷電容.... 所以就動手學做了一個.
(1) 先在網路上, 找尋所需的低通濾波器設計程式,... http://www.changpuak.ch/electronics/chebyshev_lowpass.php
     還滿容易使用的, 輸入截止頻率 ( cut off  Frequency), 頻帶內漣波大小(passband ripple), 阻抗 (一般是50 歐姆), 階數 (order ) 與第一個元件 (並聯或串聯)
     他就會幫您算出所需的電感/電容元件值.
     我這裡使用了 153MHz, 0.3dB, 50 ohm , 5 階, 第一個元件並聯 (也就是電容到地).

(2)  電容方面 , 先決定使用的PCB 種類, 盡量挑選低損耗的板材, 如RO4233 或是 IS680 等, 都是低損耗(比FR4好)平價(比FR4貴一點點)的板材,
  若覺得等級要再好一點, 可以挑選鐵氟龍板材來使用.

http://content.edu.tw/vocation/control/tp_nh/ee/tp_nh/7/2.htm
依據上面平行板電容算的公式, 算出需要的PCB 面積, 取適當的大小的PCB , 然後用氯化亞鐵蝕刻 或用刀片割除
不要的部分...  實際製作上,做出來的電容值好像都比公式來的大... (以2.5cm*2.5cm 為例, 大了約13~15%),
需要再用電容表來實際測量與調整修剪...
(3) 電感, 網路上應該可以找到電感繞製的計算, 我這裡是使用try and error , 就是隨意繞, 再用測量電感的表頭來測試 , 並修改..
   此外, 我是採用兩個電感並聯的方式, 來降低繞製電感量的敏感度, 並且降低損耗提高耐用功率.
(4)成品, 實作出來的物品如下, 測試數據,  插入損耗 0.02dB , 反射損耗 30dB, 在2倍頻處(290MHz)衰減35dB 左右.
   都有達到水準...

由於沒有大功率的龜龜來使用了, 就沒有上機操作了.... (後續也須將SMA 換成 M 或N type 接頭才行)
就降啦.

50MHz 低通濾波器 也抽空完成, 看一下囉.
一樣繞製四個電感, 兩兩並聯..


焊接後...


測試值... 損耗0.06dB, 反射損失30dB,..

50MHz 與 145MHz 低通濾通器, 外觀比較...

....

BV3CE OM您效率真快，看到您實際做出來的數據真的很心動呀!
若依您給的數據承受500W功率應無問題，背部銅板若再加個散熱片，不知數據是否會給改變?

BX4AP 發表於 2013-11-23 13:43
BV3CE OM您效率真快，看到您實際做出來的數據真的很心動呀!
若依您給的數據承受500W功率應無問題，背部銅板 ...

應該影響很小, 若頻率響應有偏, 微調一下電感(壓緊或拉開) 即可.

BV3CE 發表於 2013-11-23 14:30
應該影響很小, 若頻率響應有偏, 微調一下電感(壓緊或拉開) 即可.

讚啦!
加了散熱片，耐功率就可再向上提升，1K的目標應該很容易達成了 ^^

感謝分享!

樓主使用的板材還真高檔,台灣應該不好買.

高手的DIY....GOOD!

BU2BW 發表於 2013-11-25 12:12
樓主使用的板材還真高檔,台灣應該不好買.

我剛好有認識在PCB 板工作的人, 跟他凹的....哈哈哈.
手邊還有幾片板子, 如果有同好想要動手 DIY,  請我聯繫..

抽空完成 50MHz 低通濾波器...所以將標題改為 50 & 145MHz  以及加入幾張照片....
加減看..

有1.8-50MHz的?

呵呵..請教一個白目問題..這個低通濾波器跟功率有關..是用在發射時減少諧波外洩嗎?
如果是,那在接收時也能衰減設定值以外的頻率嗎?

BX2ADF 發表於 2014-1-2 16:39
有1.8-50MHz的?

這個50MHz LPF ( Low Pass Filter) 也涵蓋 1.8MHz , 只是 return loss ( 反射損耗)沒有哪麼好,,

BX2ADI 發表於 2014-1-2 19:05
呵呵..請教一個白目問題..這個低通濾波器跟功率有關..是用在發射時減少諧波外洩嗎?
如果是,那在接收時也能 ...

濾波器, 放在接收或發射, 目的是濾除不想要的雜訊/諧波, 以避免被干擾 或是干擾到別人.
因為是考慮給高功率的機子或烏龜使用, 所以才會使用PCB  電容(耐高壓) 與並聯電感(降低電阻性損耗),

謝謝 OM 解說 !! 另外有個問題,常聽到UV友台說吃到諧波,但幾乎沒聽過HF友台提過這事..
我也不知受諧波干擾是怎一回事..諧波在UV段較易發生嗎?

BX2ADI 發表於 2014-1-2 20:05
謝謝 OM 解說 !! 另外有個問題,常聽到UV友台說吃到諧波,但幾乎沒聽過HF友台提過這事..
我也不知受諧波干擾 ...

我想, UV友台說吃到諧波, 應該是指IMD (互調變失真所造成的干擾信號), 主要是由於同時有多組強的信號進到機子所造成,
而HF 在台灣還不麼擁擠, 這個現象有該少一些...