Tiefpass stellt sich als Hochstapler heraus :(

    Hallo Allerseits,

    ich stelle mich zuerst einmal vor, da dies das erste Mal ist, dass ich hier im Forum schreibe :)
    Meine Name ist Matthias, Rufzeichen HB9EFY. Mein erstes Rufzeichen DG1GFM habe ich im Jugendalter erlangt. Nach dem Umzug in die Schweiz vor vielen Jahren wurde daraus HB9EFY.
    Mein Beruf hat nichts mit Funk bzw. Elektronik zu tun. Mein Hobby-Wissen habe ich mir zusammen gelesen/gebastelt.

    Ich habe unlängst den VFO von jf3hzb nachgebaut

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    und wollte mir damit nach dem Prinzip vom Bitx einen 80/40/20m Empfänger bauen. Die erste Zwischenfrequenz in meinem Fall ist 22Mhz (die Quarze waren am günstigsten), der Tiefpass am Eingang zur Spiegelwellenunterdrückung hat eine Cuttoff Frequenz von 15 Mhz. Das ganze im down conversion.

    Den 9-poligen Tiefpass habe ich mit rf-tools.com berechnet.


    Meinen erster Versuch habe ich mit T50-10 Ringkerne gemacht, den zweiten mit T50-6.

    Leider stellt sich mein Tiefpass als Hochstapler heraus =O
    Zwar stimmt die Cutoff Frequenz beinahe perfekt, aber nach 21 Mhz sieht die Dämpfungskurve sehr bescheiden aus.

    FA-NWT 2:



    Der Filter ist auf einer Punktraster-Platine aufgebaut. Unter den Ringkernen sind die Lötpunkte entfernt. Die Masse ist ein Streifen selbstklebendes Kupferband, an einer Seite der Platine über Ober- und Unterseite geklebt.

    Löte ich den Filter auf Basismaterial auf, wird zwar der SWR geringfügig besser, die schwache Dämpfung oberhalb 21 Mhz bleibt allerdings bestehen.


    Könnte mir jemand bitte einen Tip geben, was ich falsch gemacht habe und wie ich den TP verbessern könnte?
    Ok, dass die Dämpfung in der Praxis nicht ins Unermessliche geht, ist mir klar. Aber woher kommt dieses Minimum in der Kurve und warum wird die Dämpfung danach schwächer?
    Sollte ich jeden Pol mit Abschirmbleche umgeben?


    Vielen Dank für Eure Hilfe

    73 de Matthias

    Hallo Matthias,


    wenn ich dein letztes Foto ansehe, dann fällt mir auf, dass die Anschlüsse an Ein- und Ausgang nicht mit Koaxleitung ausgeführt wurden. Über diese offenen Leitungen kann schon ein beträchtlicher Teil bei hohen Frequenzen gekoppelt werden.


    Meine Tipps:

    -An Ein- und Ausgang Koaxbuchsen anlöten (kurze induktionsarme Verbindung zur Bezugsmasse herstellen).

    -Testweise ein Trennblech aus Platinenmaterial mittig anlöten, damit sich Ein- und Ausgang nicht "sehen".

    -Ein Einbau des Filters in eine Metallbox wirkt ausserdem positiv.


    Wenn du das gemacht hast, kannst du ja noch einmal Messwerte präsentieren.


    vy 73

    Andy

    DK3Ji

    AK

    Hi,

    möglicherweise liegen die unerwünschten aber real vorhandenen Serienresonanzen der verwendeten Kondensatoren zu tief. Oberhalb dieser steigt deren Impedanz wieder an.

    Versuch zur Klärung/Abhilfe: andere Kondensatoren bzw. die relativ "grossen" Kapazitäten durch Parallelschaltung kleinerer Kondensatoren dieses Typs realisieren.

    Nur 'ne Idee.

    73 / 55

    Jörg

    Hallo Matthias,
    Deine Aufbautechnik hört sich vernünftig an (die Lötringe auf der Rückseite habe ich noch nie entfernt). Skeptisch bin ich bei den Styroflex Kondensatoren.
    Die gelten zwar (immer noch) als hochgütig, sind aber in der Regel gewickelt d.h. eigentlich eine Art Leitung mit verteiltem L und C, da habe ich in anderem Zusammenhang schon mal sehr schlechte Erfahrungen gemacht. Keramische Kondensatoren sind da deutlich robuster.
    Das blaue 'Zeug', das Du zum Fixieren der Windung benutzt hast ist Loctite? Ich würde erst immer ohne sowas starten, dann merkt man wenigstens, wenn sich die Güte der Spulen anschließend dramatisch verschlechtert und kann zudem die Windungen noch etwas zusammen/auseinander schieben.
    Sollte eigentlich auch ohne Schirmung besser aussehen.
    Viel Erfolg!
    Peter

    Hallo Mqrpforum.de/index.php?attachment/24426/atthias,


    mir fallen da zwei Möglichkeiten ein:

    1) Miss einfach mal die Eigenresonanz der Kondensatoren. Hier wären keramische Cs besser (aufpassen, nur vom Typ NP0 bzw, COG - keinesfalls so ein Material wie X7R o.ä.)


    2) Wenn die Platine über der PCB-Grundfläche "schwebt" und nur an den Endpunkten mit deren Masse verbunden ist, hast du eine saubere induktive Verkopplung. Also, am besten gleich auf einer durchgehenden Massefläche aufbauen, evtl. mit einem Stückchen Abschirmblech in der Filtermitte. Ich hab mal ein Bild eines 20MHz-TPs angehängt (der Text ist hier irrelevant). Wesentlich ist eine durchgehende Massefläche - man kann das u.U. auch durch mehrere Masse-Verbindungen zwischen beiden Boards entlang des Filters erreichen.


    73, Horst


    qrpforum.de/index.php?attachment/24427/

    Elektrosmog hält gesund

    Horst, Du musst mal den Matthias in der Grußformel einkürzen..,

    Hallo Matthias,

    da ist fast nichts mehr hinzuzufügen. Bei mir klatsche ich bewichelte Ringkerne nie direkt auf eine Kupferseite...

    Hallo Matthias,

    -40dB sind für den Beginn in meinen Augen kein Reinfall, wenn natürlich die Theorie oben viel schöner aussieht. Und als Spiegelfrequenzfilter für RX kann man damit leben (wenngleich es nach integration ins Gerät oft schlechter wird). Bei diesen Werten ist manchmal schon entscheidend, wie die Anschlußkabel auf dem Tisch liegen. Meine Erfahrungen dazu:

    Lochrasterplatine ist Potential für Frust, wenngleich der Massestreifen das relativieren sollte.

    Styroflexkondensatoren könnten bei der relativ hohen Frequenz eine Rolle spielen, je nachdem, wie die Wickeltechnik innen aussieht (und wie lang die Massedrähtchen sind)

    Die Masse muß optimal sein, kürzeste Wege zur durchgehenden Massefläche. Liegen die Erdpunkte (Leitungen, Schirmplatte, Rasterplatte) optimal zueinander?
    Maximale Entkopplung von Ein- und Ausgang, gilt auch für die im Bild nicht sichtbaren Anschlußdrähte zum NWT2.
    Ich interpretiere das Ergebnis so: Von der Grundfunktion stimmt das Filter, aber oberhalb 20MHz gibt es (zunehmend) Kopplungen, die die Wirkung dämpfen. Ich habe mit Kondensatoren np0 oder COG recht gute Erfahrungen gemacht, falls dort getestet werden sollte. An fehlenden Schirmblechen sollte es nicht liegen, die Kerne sind doch mit einigem Abstand, aber bekanntlich soll man nie nie sagen.
    Also testen, und beobachten, was hilft.

    73 Reiner

    Hallo Jochen,


    wollte die Zitierfunktion verwenden - scheint aber nicht mehr wie früher zu funktionieren. Außerdem hat sich dieser seltsame Link beim Upload der Grafik in den Namen von Matthias reingeschlichen. Der Link führt ohnehin ins Nirwana. Wahrscheinlich bin ich zu blöd, bei der neuen SW einen Upload und die Zitatfunktion richtig auszuführen.


    73, Horst

    Elektrosmog hält gesund

    Zitat von HB9EFY

    Könnte mir jemand bitte einen Tip geben, was ich falsch gemacht habe und wie ich den TP verbessern könnte?
    Ok, dass die Dämpfung in der Praxis nicht ins Unermessliche geht, ist mir klar. Aber woher kommt dieses Minimum in der Kurve und warum wird die Dämpfung danach schwächer?

    Hallo Matthias,


    das passiert wenn die Masse des Filters nicht sauber ausgeführt wurde und, bezogen auf der eigentlichen Masse, hochliegt. Es reichen wenige nH um die Weitabselektion des Filters einzuschränken. (s. Bild). Die exakte Masseführung des Filters ist aus den Bildern nicht ersichtlich. Ansetzen kannst du zuallererst bei den Koaxialkabeln, mit den viel zu langen Masseanschlüssen.


    vy 72/73, Reinhold.

    Dein Einfluss einer ungeeigneten Masseführung hat Reinhold ja schon genannt. Daneben sind die Styroflex Wickelkondensatoren für diesen Frequenzbereich ziemlich ungeeignet. Sie haben Vorteile unterhalb von 1,5 MHz, danach überwiegen zunehmend die Nachteile. Im Sperrbereich des Filters haben die Kondensatorwickel mehr L als C. Gute Class I Keramikkondensatoren (C0G, NP0) haben bei Frequenzen oberhalb 5 MHz bessere Güten als Kondensatoren mit Styroflex/Polypropylen Dielektrikum .


    73

    günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    2 Mal editiert, zuletzt von DL4ZAO ()

    Guten Morgen allerseits,


    vielen Dank für eure wertvollen Tipps und Hinweise :)

    Ich habe als erstes, wie von Euch beschrieben, die Styroflex gegen NP0 Kondensatoren ausgetauscht. Siehe da, damit ist die Dämpfung bei 50 Mhz von ca. -40db auf -60 db angestiegen. Allerdings immer noch mit diesem ersichtlichen Tiefpunkt, wie Reinhold es aufgezeigt hat.

    Als nächsten habe ich den Filter auf Basismaterial mit Lötinseln aufgebaut, der Tiefpunkt war verschwunden, die Dämpfung bei 50 Mhz ca. -65db. In der Tat ein Masseproblem. Leider hat sich dabei aber das Passband stark verzogen.


    Ich werde mich jetzt erst einmal um die Anschlussleitungen kümmern (irgendwo sollte es noch SMA Buchsen haben, sonst muss ich auf das grosse R warten) und danach den Filter nochmals sauber aufbauen.

    Ich poste ein neues Messprotokol, wenn ich alles zusammen habe.


    Ein schönes Wochenende, Euch

    73 Matthias

    Zum Thema geeignete Kondensatoren für Filter möchte ich an diesen Thread hier erinnern, da wurde das Thema schon einmal erörtert:


    Welche Kondensatoren für PA Tiefpassfilter




    Zitat von HB9EFY

    Als nächsten habe ich den Filter auf Basismaterial mit Lötinseln aufgebaut, der Tiefpunkt war verschwunden, die Dämpfung bei 50 Mhz ca. -65db. In der Tat ein Masseproblem.


    Bei Sperrtiefen über 60dB bei Frequenzen über 100 MHz ist nicht nur die Masseführung maßgeblich, wahrscheinlich kann auch eine Schirmung notwendig sein, um ein Übersprechen durch die Luft vom Eingang auf den Filterausgang zu unterbinden



    73

    Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    2 Mal editiert, zuletzt von DL4ZAO ()

    Hallo,


    endlich mal wieder eine treffende Themenüberschrift. Da wird man auf den Copyright-Halter fast neidisch.


    Hajo