Problem mit Tiefpassfilter

    Hallo Funkfreunde,
    ich habe das Tiefpassfilter vom Tramp / Speaky eigentlich sehr sorgfältig nachgebaut. Nach dem Einbau fiel jedoch eine teilweise erhebliche Dämpfung des Ausgangssignals auf.


    3,5 Mhz 1,76 dB
    7,0 Mhz 0,45 dB
    14,0 Mhz 1,04 dB
    18,0 MHz 1,45 dB


    Daraufhin habe ich das TPF mit einem 50 Ohm HF-Generator, einem vor geschaltetem 3 dB Dämpfungsglied und einem 50 Ohm Abschlusswiderstand gemessen und die Spannungswerte mit einem Oszillographen am Eingang und Ausgang verglichen.


    80m


    2,0 Mhz -0,92 dB
    2,5 Mhz -1,16 dB
    3,0 Mhz -1,41 dB
    3,5 Mhz -2,50 dB
    4,0 Mhz -4,08 dB
    4,5 Mhz -4,44 dB
    5,0 Mhz -9,76 dB


    40m


    5,0 Mhz -1,16 dB
    6,0 Mhz -1,41 dB
    7,0 Mhz -1,80 dB
    8,0 Mhz -1,94 dB
    9,0 Mhz -2,79 dB
    10,0 Mhz -6,02 dB
    14,0 Mhz -12,96 dB


    17m / 20m


    10,0 Mhz -1,41 dB
    12,0 Mhz -1,16 dB
    14,0 Mhz -1,41 dB
    16,0 Mhz -2,50 dB
    18,0 Mhz -3,75 dB
    20,0 Mhz -4,44 dB
    22,0 Mhz -10,46 dB


    Zum einen scheint die Durchlassdämpfung relativ hoch, andererseits die Bandbreite zu gering. In den Unterlagen des TPF werden simulierte Durchlassdämpfungen von deutlich weniger als 1 dB angegeben. Hat jemand praktische Vergleichswerte? Ist der Messaufbau korrekt?


    Wenn das TPF wirklich ungenügend ist, was ist zu tun?
    Kondensatoren (z.Zt Keramik Scheibenkondensatoren 63-100V (Kerko v. R)) austauschen, ggf. gegen welche? Glimmerkondensatoren?
    Wie verändere ich am besten kontrolliert die Bandbreite, ohne das ganze Filter zu verstimmen?


    73 Christian DL9NL

    Hallo Christian,


    wie sah Dein Anschluß am Oszillografen (Tastkopf) aus, den Du parallel an die Meßpunkte
    geschaltet hast? Könnten hier zusätzliche Kapazitäten die Meßergenisse verfälscht haben?


    Ein Tiefpass hat ja eigentlich keine echte Bandbreite sondern Durchlaß und Sperrbereich.
    Der Durchlaßbereich erscheint mir auch schief zu liegen. Er sollte ja eine gleichmäßige
    Einfügedämpfung aufweisen.


    Versuche doch bitte einmal folgende Meßmethode:


    50 Ohm-Generator --->Kabel mit Trennstück--->Abschluß-->Pegelzeiger (Oszillograf
    oder anderes geeignetes Gerät - zur Not RX in Handregelung mit S-Meter). Pegelwert merken.
    Trennstück öffnen und TP einfügen. Pegel messen. Ergebnisse vergleichen.


    73 de Olaf, DL7VHF

    Einmal editiert, zuletzt von dl7vhf ()

    Ich habe in 2004 einige Messungen an der Tiefpassfilter von "Speaky" durchgefuert :


    Measurements on the lowpassfilter of "Speaky"
    Input (0 dBm from a tracking generator) connected to RF INPUT
    Output connected to a spectrum analyzer( Advantest R3361C ) to RF OUTPUT
    For the 80m filter + 12V connected to pin "80m"
    For the 40/30m filter +12V connected to pin "40m"
    For the 20m filter +12V connected to pin "20m"


    80 m Tiefpass Bild LP80M.jpg
    40 m Tiefpass Bild LP40M.jpg
    20m Tiefpass Bild LP20M.jpg


    Vy 73 Hans , OZ4HZ

    Hallo,


    nach meinen Erfahrungen mit TP 7. Ordnung, ist die mittlere Induktivität sehr kritisch, diese sollte genau stimmen, sonst kommt es zu den Bildern, wie oben zu sehen, man kann nur Probieren die mittlere Induktivität zu Ändern und zu schauen wie sich der Durchlassbereich ändert.



    mfg René

    Einmal editiert, zuletzt von DJ1YR ()


    Könntest du mal erklären was du damit meinst "sonst kommt es zu den Bildernn wie oben zu sehen" ??

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

    Hallo,


    ja, klar....


    meine Erfahrung mit diesen Typen von Tiefpass ist, das die mittlere Induktivität genau stimmen muß (also die mittlere von den drei Spulen), sonst kommt es zu dem "abgeflachten" Verlauf am Ende, das kann man auch durch das Ändern der Kapazitäten nicht wieder in den Griff bekommen.


    Ich habe damit rumexperimentiert, mit RF-Sim simuliert, aufgebaut,-> Entäuschung, in der Regel musste ich die mittlere Induktivität ändern (Luftspulen durch Ziehen/Stauchen oder Wicklungszahl Ändern)


    Am Ende bin ich für die unteren Bänder bei TP 5. Ordnung geblieben (bis 20m) und für die oberen dann Filter 7. Ordnung.


    Ich habe mal ein BIld angehangen, dort ist ein TP für 80m zu sehen (blau), einer für 10m (orange) und ein kommerzieler TP von Hagenuck.
    Rechts ist ein TP versuch, welcher das gleiche Verhalten zeigt wie hier beschrieben, bei ihm war die mittlere Spule nicht passend


    mfg René

    So weit, so schön, so gut, aber das erklärt immer noch nicht, was du an den von Hans gezeigten Kurven auszusetzen hast, die sind doch gut und sie sind nicht simuliert sondern gemessen.

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

    Hallo Peter,


    also eine Durchgangdämpfung vom teilweise >1db im gewünschten Band würde ich nicht gerade als optimal Bezeichnen.


    Bei den geringen Leistungen fällt das noch nicht ins Gewicht, aber die Anpassung der Endstufe ist dann meistens auch nicht 100%ig.


    Eine Einfügedämpfung von max. 0,2db bekommt man hin, ist aber manchmal etwas fumellig.


    Mir ist das im großen und ganzen egal, wollte ja nur auf die Frage Antworten und beziehe mich auf die Messungen vom Threadersteller.



    mfg René

    2 Mal editiert, zuletzt von DJ1YR ()

    Hallo,
    vielen Dank für die bisherigen Hinweise. Wenn man die Screenshots von OZ4HZ auswertet, wird für 80m eine Einfügedämpfung von 1,56 dB bei 3,6 MHz, für das 40m-Filter 0,42 dB bei 7,0 MHz und für 20m 0,8 dB bei 14,0 MHz gemessen. Dies bedeutet jeweils einen Leistungsverlust von 30%, 10% und 17%.


    Mir erscheint das relativ viel. Bei meinem Tiefpassfilter-Nachbau habe ich Einfügedämpfungen von 0,92 dB, 1,16 dB und 1,41 dB gemessen. Bei den oben angegebenen Frequenzen betrugen die korrespondierenden Dämpfungen 2,5 dB, 1,8 dB und 1,41 dB. Die Messwerte sind genau reproduzierbar. Den Messaufbau habe ich nochmals überprüft, der Oszillografen-Tastkopf beeinflusst die Spannungsmessungen am niederohmigen Filterein- und ausgang nicht.


    Ich möchte deshalb auf meine Fragen zurückkommen.


    1. Welche Einfügedämpfung ist für ein Tiefpassfilter dieser Bauart in der Praxis ohne umfangreichen Messgeräteaufwand zu erreichen und akzeptabel?


    2. Unter der Annahme, dass vielleicht eine Einfügedämpfung von 0,8 dB (entspricht einem Leistungsverlust von 10%) ein realistischer Wert sein könnte, sind meine gemessenen Dämpfungen für alle Bänder viel zu hoch. Woran kann das liegen? Die Spulen wurden exakt nach den Vorgaben sorgfältig auf den entsprechenden Ringkernen gewickelt, die keramische Rechteckkondensatoren sind NPO-Typen bis 100V.


    Wie gehe ich ohne großen Experimentieraufwand am besten vor, um
    a. die Einfügedämpfung zu reduzieren
    b. die zu tiefe Grenzfrequenz anzuheben.


    Vy 73 Christian DL9NL

    Zitat

    Original von Dahlen
    Hallo,
    vielen Dank für die bisherigen Hinweise. Wenn man die Screenshots von OZ4HZ auswertet, wird für 80m eine Einfügedämpfung von 1,56 dB bei 3,6 MHz, für das 40m-Filter 0,42 dB bei 7,0 MHz und für 20m 0,8 dB bei 14,0 MHz gemessen. Dies bedeutet jeweils einen Leistungsverlust von 30%, 10% und 17%.


    Vy 73 Christian DL9NL


    Hmm, Rechnen war immer meine schwache Seite, das weiss ich, aber:


    - 6dB = 1/4 der Leistung = 25%
    -3 dB = 12,5%
    -1,5dB etwa 6%
    0,42dB etwa 1,5%


    Oder liege ich da falsch??


    Man kann so ein TPF optimieren für geringste Dämpfung im Durchlassbereich oder für größte Dämpfung im Sperrbereich. 80m ist besonders kritisch, bringt aber bei den eingesetzten Transistoren die größte Reserve. Optimiert wurde auf Nachbausicherheit und gute Oberwellenunterdrückung. Mein Speaky bringt hinter dem Ausgangsfilter locker > 15 W output.

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

    Hallo Peter,


    irgendwo hast Du Dich verheddert. -6dB -> 25% kommen an (oder 75% bleiben auf der Strecke), -3dB -> 50% (Egal als Verlust oder Durchgang), den Rest verkneife ich mir jetzt, da müsste ich auch erst rechnen.


    73 Reiner

    Zitat

    Original von DL8LRZ
    Hallo Peter,


    irgendwo hast Du Dich verheddert. -6dB -> 25% kommen an (oder 75% bleiben auf der Strecke), -3dB -> 50% (Egal als Verlust oder Durchgang), den Rest verkneife ich mir jetzt, da müsste ich auch erst rechnen.


    73 Reiner


    Stimmt,


    also noch mal:


    3dB=50% Verlust
    1,5dB= 25%Verlust
    0,75 dB = 12,5% Verlust
    0,4dB = etwa 6% Verlust


    Jetzt gebe ich aber auf und messe Freitag mein Speaky Filter durch. 25% bei 10 Watt wären ja wohl 2,5 Watt. Wenn das Filter 2,5 Watt verbrät sollte es ja wohl heiss werden, da kann ich ja dann mal mit dem Thermometer messen.

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)


    In den letzten beiden Ausgaben des QRP Report ist das von Uli, DK4SX sehr gut beschrieben worden, vielleicht hift das weiter

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

    Hallo Peter,


    ich füge mal meine Meinung zu Deinen Zahlen ein. Farbig



    de uwe df7bl


    und die Farbe kann ich immer noch nicht, grrrr

    Uwe df7bl


    Wenn Du meinst etwas geht nicht, dann störe nicht die, die es gerade machen.

    Einmal editiert, zuletzt von DF7BL ()

    DF7BL: Uwe,


    ich habe mal ausnahmsweise in Deinem Beitrag "nachgebessert"
    und hoffe, Du nimmst mir das nicht übel. Mit [/COLOR] am Ende der Markierung klappt die Textformatierung.

    PS: funktioniert das Auswahlfeld "Color" bei Dir nicht ?


    vy 73''- Frank, DL9VF

    Speaky, BCR, FP, DRK, ... 8)

    Hallo Frank,


    danke dafür!


    Ich mach das zu selten. Post schreibe ich fast immer als "nur Text" und hier im Forum reicht mir "ganz normal" fast auch immer. Farbe an habe ich ja noch gefunden, aus mit dem gleichen Schalter geht nicht. Tom hat es mir vor einiger Zeit schon mal gezeigt, tja aber....


    73 de uwe df7bl


    jetzt habe ich eine noch bessere Technik gefunden. Schreiben, markieren, Farbe anwählen - fertig.


    Mal sehen ob ich mir das merken kann, bis zum nächsten mal.

    Uwe df7bl


    Wenn Du meinst etwas geht nicht, dann störe nicht die, die es gerade machen.

    mhhhh.....klappt prima mit den Farben, hatte ich vorher noch gar nicht probiert...danke!


    mal zurück zum TPF,
    habe nun auch den NWT01 fertig gebaut und werde mal so eineige selbst gebaute Tiefpässe näher untersuchen. Bei einem meiner QRP-Geräte habe ich zB. vor dem TPF eine Leistung von ca. 15W anstehen und danach nur noch ca. 8 Watt. Nun könnte es sein, weil die PA ja breitbandig arbeitet, dass alles Mögliche verstärkt wird und anschließend im TPF hängen bleibt oder die Einfügedämpfung ist relativ hoch bzw stimmt ggf. auch noch die Anpassung an 50 Ohm nicht optimal.
    Mal sehen .............


    72/73 de Erich, DL1AZB

    2 Mal editiert, zuletzt von DL1AZB ()

    Hallo,
    vielen Dank für die Hinweise auf den aufschlußreichen Artikel von DK4SX im Internet und im QRP-Report. Damit bin ich ein Stück weiter gekommen, wenngleich ich auch nicht alles verstanden habe.


    Die im Artikel angegebenen Bauteilwerte für das Filter der 7. Ordnung habe ich in der u.a. Tabelle mit den Werten in der Speaky-Baumappe gegenüberstellt, wobei teilweise erhebliche Abweichungen, insbesondere der Kapazitäten festzustellen sind.


    Mit RFSim99 habe ich versucht, die Auswirkungen nachzuvollziehen. Dabei zeigte die rote Kurve S21 im Wesentlichen nur Verschiebungen der Grenzfrequenz, aber keine Änderungen der Einfügedämfung. Die grössten Veränderungen betraf die blaue Kurve S22, was immer sie auch bedeutet.


    Als Konsequenz werde ich auf Versuche verzichten und zunächst die Werte der verwendeteten Bauteile möglichst exakt nachmessen. Vielleicht lassen sich dadurch die teilweise zu tiefen Grenzfrequenzen meines Filternachbaus erklären.


    Wodurch erklärt sich aber die zu hohe Einfügedämpfung? Kann diese auch im RFSim99 simuliert werden?


    Vy 73 Christian DL9NL



    Tiefpassfilter 50 Ohm Tschebyscheff-Filter 7. Ordnung


    ----------C 1/ C4----C2 / C3---- L1 / L3-----37-6----L3-----37-6
    -------------pf---------- pf----------uH-------Wdg.----uH-----Wdg.------fc
    80m
    DK4SX-----795-------1540-------2,86--------31-----3,23------33-----4,37
    Speaky----1000------2000-------2,7---------30------2,9-------31-----4,05


    40m
    DK4SX------420-------820-------1,51--------22,4----1,7-------24------8,3
    Speaky-----270-------560--------1,1---------19------1,2-------20


    20m
    DK4SX------210-------406-------0,75--------16------0,85------17------16,6
    Speaky-----120-------270-------0,7---------15-------0,8-------16


    10m
    DK4SX------102-------198--------0,36-------11------0,41-------12------34
    Speaky-----150-------240---------0,3-------10-------0,,4-------11