Кварцевые фильтры

В трансивере применены два кварцевых фильтра ZQ1,ZQ2. Были опробованы фильтры на частоты 5,0-5,5МГц, 8,3-8,9МГц, 9,0МГц, 9,03-9,25МГц, собранные по лестничной схеме. Прошли проверку фильтры заводского изго­товления на частоты 4,6-4,62МГц, 8,812-826МГц. Зарубежного производ­ства XF-9B, YF500PA, SF0922B. По этой теме можно было бы, наверное, написать отдельную книжку. Здесь же ограничимся основными выводами по теме. Вначале, что из всего этого перечня самое лучшее? Как ни прис­корбно это отмечать, но и здесь хорошее дешевым не бывает. Лучшими ока­зались фирменные фильтры XF9B, приобретенные на радио-барахолке в Германии по 50 марок.

Для того чтобы получить приемлемую работу трансивера на всех девяти диапазонах, наиболее подходящими ока­зались фильтры на частоты 8,3-8,6МГц. При использовании фильтров на частоты ниже 6МГц, приходилось усложнять полосовые фильтры, чтобы избавиться от “зеркалки” и ненужного “мусора” на передачу. Прямоугольности двухконтурного диапазонного полосового фильтра, при такой низкой ПЧ, не хватает для требуемой селекции сигнала передатчика, особенно на 24 и 28 МГц. Осто­рожно следует подходить к выбору фильтра на частоты, кратные 1 МГц, так как гармоники опорника синтезатора, расположенного на плате контроллера, имеют неприятную особенность - “расползаться” по всему трансиверу. И если одна из гармоник (например, пятая или девятая) попадает в полосу прозрачности кварцевого фильтра, избавиться от нее можно только заменой промежуточ­ной частоты. Неудачна промчастота близкая к 9,0-9,08МГц и т.д. Вторая гармоника этой частоты находится в пределах 18МГц любительского диа­пазона. При некачественном изготовлении смесителя на основной плате, появляется дополнительный канал приема и передачи, который попадает в полосу прозрачности диапазонного полосового фильтра. Если с приемом еще как-то можно мириться из-за невысокой загруженности этого диапазо­на, то с дополнительным сигналом на передачу возникнут “неразрешимые” проблемы. Вообще, для любителей 18МГц диапазона лучше отказаться от промчастоты близкой к 9МГц, так как комбинации, возникающие в смеси­теле, очень близки по частоте к полосе прозрачности полосового фильтра и их ничем нельзя отфильтровать. При применении промчастоты в районе 9МГц так же возможны проблемы с приемом в 14МГц в диапазоне. В результате комбинационных преобразований в смесителе, происходит прием вещательных станций 25, 22м. диапазонов (11-13МГц, а иногда и 16-18Мгц).

Использование фильтров заводского изготовления в этой конструк­ции на мой взгляд не оптимально. Фильтры на частоты 4,6-4,62МГц, в не­котором количестве присутствующие на радиолюбительском рынке, имеют довольно узкую полосу и их нельзя назвать качественными при использова­нии в SSB передаче, т.к. сигнал получается “обрезанным”. Фильтры ленин­градского производства на частоты 8,812-8,823МГц имеют неплохие харак­теристики, но они были созданы как побочная продукция, поэтому из деся­ти проверенных экземпляров пришлось отбраковать восемь, так как они имели полосу прозрачности по уровню – 6дБ не более 2,2КГц и не подхо­дили для формирования SSB. Так же, при использовании готовых фильтров, исключается возможность применения плавного сужения полосы прозрач­ности в подчисточном фильтре.

Схема кварцевых фильтров.

В результате всех этих “изысканий” вызрел вариант, который пока­зал неплохие результаты при многократном повторении. В качестве основ­ного фильтра, работающего и на прием и на передачу применен шестикрис­тальный лестничный фильтр из кварцев в корпусе Б1. Почему шесть квар­цев, а не принятое количество из 8-ми, 10-ти и т.д. У меня очень большие сомнения, что в одноплатной конструкции, без специальных мер экраниро­вания, можно избежать “пролезания” с входа на выход, например в 10-ти кристальном фильтре. Цифры в 50-70дБ удается получить, и это подтвер­ждает практика. Шестикристальный фильтр обычно имеет не менее 60дБ затухания за полосой прозрачности. Этого достаточно для формирования качественного SSB сигнала и селекции по соседнему каналу, чтобы не пе­регружались каскады усиления приёмника. Немаловажное преимущество - у такого фильтра меньшее затухание в полосе прозрачности, нежели у 8-ми, 10-ти и т.д., тем самым удается получить более чувствительный приемник. Недос­таток - худшая прямоугольность, здесь оборачивается выигрышем при фор­мировании SSB. Однозначно, сигнал более качественный, нежели при при­менении фильтра с “крутыми” скатами. Фильтр следует изготавливать на полосу прозрачности по уровню – 6дБ 2,45-2,55кГц, тогда при приеме уже не возникнет опущение “широких ворот” как с ЭМФ 3,1кГц (Р399А, Кат­ран) и на передачу SSB сигнал еще не будет "зарезан". Автор не претендует на "истину в последней инстанции" по этому вопросу. Дело самого конструктора - прислушиваться или нет. Тут нужно учитывать не только качество самих элементов, но и то, как сделан монтаж, проложены заземляющие шины, общая компоновка и расположение плат и т.д. и т.п. Применение, например, высококачественного кварцевого фильтра может потерять смысл если он не будет тщательно согласован с окружающими его каскадами, или некачественно изготовлен первый смеситель, или какие-нибудь "шнурки" до фильтра будут болтаться "в воздухе" и т.д.

Предусмотрено дополнительное сужение полосы пропускания фильтра в CW режиме. Для этого в первом фильтре параллельно крайним резонаторам реле подключают дополнительные конденсаторы. При этом характеристика фильтра искажается, верхний скат приближается к нижнему, таким способом можно получить 0,6-0,7кГц полосы пропускания на кварцах с разно­сом частот параллельного и последовательного резонансов 10-20кГц. Если будут применены кварцы с более узким промежутком резонансов, можно надеяться на лучшие CW характеристики. Для любителей CW узкополос­ного режима проблема качественного фильтра усложняется. Как и в любом фирменном трансивере, на изготовление или приобретение качественного CW фильтра нужно нести дополнительные материальные издержки. Луч­ший вариант - изготовление отдельного узкополосного фильтра. Для этого потребуются кварцы с узким резонансным промежутком или изготовление фильтра по диф­ференциально-мостовой схеме. Лучше всего, конечно, ку­пить два готовых фирменных фильтра, правда их стоимость будет дороже всех остальных затрат на трансивер. Возможно, в представлении автора требования к действительно качественному телеграфному фильтру завышены – поэтому и рекомендую приобрести фирменный телеграфный фильтр.

Для увеличения селекции по соседнему каналу дополнительно применён так называемый подчисточный фильтр. Это четырехкристальный фильтр. К тем, не менее 60дБ затухания, что имеются после селекции первого фильтра, добавляем ещё 40дБ затухания подчисточного. В итоге получим цифру в 100дБ, что вполне достаточно для трансивера такого класса. Подчисточный фильтр, т.к. он не используется на передачу, можно изготовить на полосу 2,2-2,3кГц, прямоугольность его невысока, поэтому SSB станции будут слышны без характерного искажения присущего узкополосному фильтру. Использова­ние дополнительного фильтра на прием, навело на мысль попробовать пла­вное сужение полосы прозрачности в нем. Сужение осуществляется при помощи трех варикапов, которые подключаются через емкостные делители, которыми регулируются коэффициенты подключения варикапов к фильтру. Ручка потенциометра, с которого подается напряжение 0-12В на варикапы, выведена на переднюю панель трансивера. В условиях сильных помех эта мера позволяет немного отстраиваться от “надоедливых соседей”, в особен­ности, если нежелательная станция находится со стороны верхнего ската фильтра.