Bandfilter und ihre Tücken

  • Hallo Allen,

    der Aufbau von OM Martein (hoffentlich richtig geschrieben) stand ein wenig Pate. Ich wollte nur ne Nummer kleiner bauen. Man beachte aber in seinem Aufbau den Messingwinkel, der "nur" mit 2 Schrauben den Kontakt zur Masse ders Motherboards herstellt. Eine Frage, die sich mir aufdrängt. Wie würden sich angelötete Stehbolzen (wie beim HOBO und SOLF) an der Stelle verhalten. Muss ich wohl alleine herausfinden...hihi.

    An Uli, DF5SF:
    Klar kann ich Dir die Daten bei Gelegenheit senden, aber wie gesagt...Pate stand die Dimensionierung von PA3AKE. Der Rest war eben Abgleich mittels NWT. Bitte Geduld bis morgen Abend...

    vy 73
    Andy
    DK3JI

    AK

  • Hallo miteinander,

    heute testete ich den Einfluss der zusätzlichen Masseverbindung auf das Sperrverhalten bei hohen Frequenzen. Als Modulträger kam die Sammelplatine 2 zum Einsatz, weil sie über eine geschlossene Massefläche auf der Bestückungsseite verfügt.

    Im ersten Bild sieht man die Unterschiede im Verhalten sehr deutlich. Da die beiden Stehbolzen auch eine Induktivität besitzen, ist der Einfluss auf die Dämpfung bei hohen Frequenzen zwar besser als wenn man nur über die 3 Steckstifte alleine den Weg zur Masse realisiert, aber schlechter, als wenn man mittels breiter Cu-Folie zur Masse Kontakt schafft.

    Die Anbringung der Stehbolzen war etwas kniffelig, da ich frei nach Augenpeilung die Bohrungen auf der Sammelplatine gemacht habe. Zum Vergleich nochmal Messwerte, wie ich sie ganz zu Beginn der Modifizierungen entstanden sind. Zu jenem Zeitpunkt hatte ich beim 40m BF an der Ausgangsseite die Masse abgetrennt. Deutlicher kann ein Bild vermutlich nicht sein...HIHI

    an Uli, DK4SX:

    Ich werde den Test mit den herausgelöteten Spulen auch noch einmal durchführen. Noch zur Klarstellung- die Relaisspulen werden über gestaffelte LC-Glieder auf Modulplatine als auch der Trägerplatine gespeist.Selbstverständlich sitzen parallel zu den kleinen Relaisspulen auch Schutzdioden.

    (Wer schon einmal die Spannungserhöhung eines so kleinen Relais oszilloskopiert hat, weiss, dass die Dioden für die angeschlossene Steuerelektronik lebensrettend ist.)


    an Uli,DF5SF:

    Willst Du den Bandpass 1:1 für 40m nach PA3AKE bauen?


    vy 73
    Andy
    DK3JI

  • an Uli,DF5SF:
    Willst Du den Bandpass 1:1 für 40m nach PA3AKE bauen?

    Hallo Andreas,

    bin noch auf der Suche. Aber das Filter von PA3AKE hat bis jetzt die besten Werte.
    Aufbau dauert aber noch, da geeignete Ringkerne noch bestellt werden müssen.

  • Hallo Andy,

    den Versuch ohne Spulen/Bauteile solltest Du evtl. zuerst machen. Du lötest viel an der Masse herum, weißt aber gar nciht, ob Deine Filter in Deinem Aufbau überhaupt die notwendige Weitabselektion aufweisen.

    73, Uli, DK4SX

  • Hallo Uli,

    doch, ich weiss, um die Weitabselektion aller meiner aufgebauten Filter. Alleine für sich in 50 Ohm Umgebung taten sie das, was ich mit dem NWT messen kann ohne weitere Klimmzüge zu machen. Mein erstes Bild zu Beginn dieses Strangs zeigt exemplarisch (rote Kurve) wie sich die Filter verhalten haben.

    vy 73
    Andy
    DK3JI

    AK

  • Hallo allen Interessierten,

    vermutlich habe ich ein wenig missverständlich formuliert. ZUERST hatte ich alle Filter einzeln auf Durchlass- und Sperrverhalte in 50 Ohm Umgebung getestet. Eventuelles Übersprechen war für mich am Modul nicht erkennbar. Dabei habe ich den gesamte Frequezbereich menies NWT genutzt. Alle Messungen machte ich auf einem Stück Lochrasterplatine, bei dem ich auf kurzem Weg per Koaxleitung an die Stiftleiste angeschlossen habe. Die Verschlechterung der Weitabselektion tat sich erst mit der Sammelplatine auf. Mit anderen Worten- erst die Verschlechterung der Masseverhältnisse auf der Sammelplatine in Verbindung mit der komplexen Eingangs- und Ausgangsimpedanz der Filter führen zu den gemachten Ergebnissen. An welchen "Schrauben" ich dann drehte, beschrieb ich.

    In 50 Ohm Umgebung war aus meiner Sicht alles ohne Mangel.

    vy 73
    Andy
    DK3JI

    AK

  • Hallo Andy und Runde

    dein Bild vom 03.07.2012 um 00:25 mit der Bezeichnung " massestreifen.jpg " kommt ungefähr in die Richtung in der meine
    Vermutungen laufen.... die Seele der Zuleitung ist dort etwas länger gehalten, so etwa wie auf dem Boeard. Genauso
    mit der Ableitung. Diese Leitung stellt eine Induktivität dar , auch wenn sie nur sehr sehr gering ist. Desweiteren haben beide
    Leiter eine Kapazität zum Freiraum , zur Masse und auch zum jeweiligen anderen Leiter. Es handelt sich ja nur um ganz kleine
    Kapazitäten...Was veursachen diese Kapazitäten an Übersprechen . Sicher bestimmt nicht sehr viel.
    Eine Möglichkeit währe die Kammerbauweise oder einen Teil der Kammerbauweise...
    Vielleicht reicht schon , wenn man über den Eingangs- und Ausgangs- steg eine Schirmung in Form eines Bleches
    darüber bringt.

    73 de

    Manfred , dl3arw

  • Hallo Manfred,

    ich möchte verschiedene Sachverhalte erläutern:
    Ziel der ganzen Übung war NUR die Verbesserung des Sperrverhaltens bei sehr hohen Frequenzen (gegenüber dem Durchlassbereich)

    Meine Bandfilter hatte ich mit dem Testaufbau auf der Lochrasterplatine gemacht. Bei diesen Versuchen waren nur rund um die jeweiligen Sitftleisten Masseringe gelegt und daran der Schirm der Koaxleitung angeschlossen. Ohne ein Bandmodul ergab sich mit dem NWT eine Übersprechdämpfung von 100kHz bis 155MHz von satt 70 dB. Das sollte mir reichen. Mit einem BF ergab sich dann der Sperrdämpfungsverlauf (rote Kurve Bild1). So sollte es dann eben auch bei Nutzung der Bank sein.

    Die weiteren Versuche mit breiten Massestreifen auf der Lochrasterplatine waren dann Tests, was ich erwarten kann, wenn ich Änderungen an der Sammelplatine vornehme. So kam es dann zur Auftrennung der Masse der ersten Sammelplatine und danach zur Masseauftrennung auch auf den Bandmodulen. Mit dem Ergebniss lässt sich leben.

    Resümierend ist aber festzustellen, dass das Optimum erreichbar ist, wenn man eine Sammelplatine mit oberer geschlossenen Massefläche und INDUKTIVITÄTSARM (Kontaktstreifen oder viele Einzelkontakte) daran das Bandmodul kontaktiert. Noch besser ist aber, man baut alle Filter ohne Steckverbinder auf eine Karte.

    Insgesamt wird man mit jeder Messung ein wenig schlauer, was sich in welchem Frequenzbereich alles tut..hi

    vy 73
    Andy
    DK3JI

    AK

  • Hallo Andy

    danke für die Erleuterungen.
    Wie anfangs von mir ausgeführt, habe starkes Interesse an den Ergebnissen, da ich Ähnliches
    geplant habe. Bisher hatte ich alles auf einer ebenen Platine aufgebaut, es soll aber so etwas
    wie bei Dir herauskommen.
    Jedenfalls gibt es mal eine Grundplatine und dann oben drauf die jeweiligen Module.

    Andy , ich danke dir für die Mühe und wünsche Allen viel Freude
    am Basteln.

    73 de

    Manfred , dl3arw

  • Hallo,


    wenn man nicht unbedingt ständig seine Selektionsfilter modifizieren oder auf andere Bänder umbestücken möchte, kann ich das Verfahren mit Grundplatte und Einzelmodulen - gerade der Masseprobleme wegen - nicht unbedinget empfehlen. Ich habe vor Jahren die Frontselektion für einen Plesseyempfänger nachentwickelt. Sie besteht aus Spiegeltiefpass, Mittelwellenhochpass und 8 Bandpässen, jeweils zusammengestzt aus Hoch und Tiefpass. Eine "einfache" zweiseitige Platine ergab eine Weitabselektion >80 dB (Bild).


    Für meinen ersten Eigenbauempfänger habe ich ebenfalls eine zweiseitieg Platine entworfen, die alle Bandpässe trägt. Es ergab sich ebenfalls eine Weitabselektion von ca. 80 dB. Da aber für einen Empfänger mit 9-MHz-ZF die Spiegelfrequenzen des 80-m-Bands ausgerechnet im 21-MHz-Rundfunkband auftauchen. waren 80 db zu wenig. Ich habe nichts anderes gemacht, als mit Stehbolzen die Masse der Grundplatte mit dem Deckel zu verschrauben. Damit war die Spiegelselektion mehr als 20 dB besser und die Spiegelfrequenzen unhörbar geworden.


    73, Uli, DK4SX

  • Hallo werte interessierte OM, YL und Andere,

    es ist etwas Zeit verstrichen, dass ich mich mit Eigenbauten befasst habe. In Ergänzung meiner damaligen Tests mit Bandfiltern auf

    Steckplatinen habe ich 2012 eine einseitig kaschierte Leiterplatte entworfen, die alle Bauelemente des Bandfilters tragen sollte . Die

    Umschaltung zwischen den einzelnen Bandsektionen soll mittels Relais inklusive der obligatorischen Zusatzbeschaltung (Drosseln,

    Kondensatoren und Freilaufdioden) erfolgen.

    Die Schaltungstruktur der Bandfilter ist wie damals so wie sie auch PA3AKE benutzte. Da ich ein wenig faul war wollte ich fertig

    aufgebaute Spulen nutzen. In Ergänzung sei bemerkt, dass im BF für 20m vornehmlich SMD Kondensatoren NP0 Bauform 0805

    eingesetzt wurden (das hat im Gesamtkontext keine weitere Bewandtniss).

    Im Folgenden werde ich den Weg mit den Hindernissen beschreiben. Im Speziellen lege ich wie 2012 den Schwerpunkt auf die

    Einflüsse der der Masseführung und das Verhalten der Baugruppe im Sperrbereich oberhalb 30 MHz (oder manchmal auch

    darunter...hi) . Ich zeige mein entworfenes Layout im Bild und beschreibe danach an Hand von Messungen mit dem NWT und

    Antennenanalysator das Anpassverhalten der Bandfilter. Meine Änderungen am Layout der Leiterplatte werde ich mit Messungen

    untermauern.


    Soweit ein Kurzabriss, denn die Daten muss ich noch weiter bearbeiten.

    Rest folgt....

    vy 73

    Andy

    DK3JI

  • Hallo Andy,

    bin auch immer am Filterbau interessiert, allerdings verstehe ich nicht : warum nimmst Du eine einseitige Platine fuer ein HF-Projekt? Evt. fehlt mir da die Vorgeschichte. Bei einer Masseflaeche oben waere der Punkt Massefuehrung doch erledigt ?

    73

    Markus

  • Hallo Andy,

    ich empfehle dir dringend Leiterplatten mit doppelter Kaschierung und vielen Durchkontaktierungen.

    Bei Filtern jeglicher Art (Bandfilter oder Quarzfilter) steht und fällt alles mit einer sehr guten Masse.

    Bei dir finde ich keine durchgehende Massefläche. Mit einer durchgehenden Massfläche auf der Oberseite wären vermutlich deine Probleme belöst.

  • Hallo allen Interessierten, Markus und Jörn,

    eure Einwände sind richtig. Normalerweise macht man das so. Ich verfolge in diesem Strang die mir selbst gestellte Aufgabe die unterschiedlichen Aufbauvarianten mal etwas näher zu untersuchen und dabei auch Messwerte sprechen zu lassen. Ich will zeigen wie sich beim Layout Fehler in den Messwerten wiederspiegeln.

    Ansonsten - das haben wir immer so gemacht- aber keiner weiss nicht genau, wieso und warum und gesehen haben die wenigsten der Amateure die Effekte und kann sie erst Recht nicht zuordnen.

    Also der ganze Strang eher in Richtung Versuch macht kluch und im Hinblick auf Erkenntniss angesetzt.

    P.S. Ich habe momentan keinen Bedarf an neuen Bandfilter... egal wie klein, minimalistisch, oder Bauteilehaufen teurer Komponenten... mach aber trotzdem die Versuche.

    vy 73

    Andy

    DK3JI

    AK

  • Jep, dein Vorgehen kann ich verstehen. Neugierde ist eine starke Triebfeder ;-). Trotzdem noch eine Frage. Haben deine Masseflächen überhaupt elektrischen Kontakt? Sind das überhaupt Masseflächen oder nur irgendwelche Kupferflächen?

  • Hallo Jörn,

    wie man im PDF erkennen kann ist die Unterseite als Massefläche geflutet. Zusätzlich gibt es noch etliche Drahtbrücken zu "Minimierung" der Impedanz der Masse . Aber all das soll noch beschrieben werden... bitte noch ein bisschen Geduld.

    vy 73

    Andy

    Dk3JI

    AK

  • Hallo Andy,

    ich habe mir Dein Layout im PDF angesehen. Ohne jetzt nachgemessen zu haben - das könnte ja sogar auf 50 Ohm kommen mit Deinen Traces.

    Natürlich kann man beim Layout viele Fehler machen. Allerdings auch bei der Schaltung und bei der Auswahl der Bauteile.

    Was ich immer noch nicht verstehe ist diese Selbstkasteiung mit der einseitigen Platine.

    Ich habe vor über 30 Jahren zu Ende der DDR-Zeit meine ersten HF-Platinen gemacht. Wir hatten nur die Möglichkeit die Leiterzüge mit einer Röhrchenfeder mit der Hand und evt. Lineal zu zeichnen. Oder Abreibe-Folie (was bescheiden ging). Und ätzen mit Eisen-III-Chlorid.

    Das erste was ich von meinem Bruder damals gelernt habe : nimm eine Doppelseitige Platine und mach oben durchgehend Masse. Die Bauteile die nicht auf Masse gehen werden mit einem Senker/Bohrer freigestellt, die anderen Beine oben mit Masse verlötet sofern möglich.

    Damit war der allergrößte Fehler - ein einseitiges Layout ohne richtige durchgehende Masse - vermieden.

    Wenn Du zeigen willst was man sonst noch für Fehler im Layout machen kann dann solltest Du aber trotzdem kein einseitiges Layout verwenden. Das ergibt aus meiner Sicht keinen Sinn. Weil damit der größte Fehler mit weiteren Fehlern überlagert wird und Du m.E. die Ursache für die Probleme nicht sauber dargestellt bekommst.

    73

    Markus

  • Hallo Markus,

    nein es ist für mich keine Qual.

    So nebenbei - ich habe bis vor kurzem Layouts (auch 6lagig mit High speed und Differenzsignalen) entworfen. Der Umgang mit dem Layoutprogramm ist also tägliche Übung. Nur, wie bereits von mir geschrieben, will ich mit meinen Aufbauten und Messungen all jenen selbst bastelnden (Ätzbrühe schwenkenden..hi) OM mit Messwerten helfen ihr gedachtes Layout entsprechend zu beurteilen. Und ich nehme ein klein wenig vorweg. Man bekommt das Problem der Bandfilter auch auf einseitigerLP hin. Zumindest kann ich das zu 40m und 20 schon mal sagen.

    Ich habe vorhin am Text zu meinem Vorhaben geschrubbt und dabei (was für mich mehr Qual ist..) Datenverlust von Messwerten entdeckt. Muss ich also noch mal ran..

    Also kommen demnächst erste Teile... damit es brauchbar wird.... als PDF in Teilen, damit man sinnhaft Zeichnungen und Messwertausdrucke rüber bringen kann.

    vy 73

    Andy

    DK3JI

    AK