Bedeutung der s-Parameter für Frontend BP-Filter

Hallo Jakob,

wenn du in der Schaltung die zur DC-Trennung der Bandschalter-Dioden erforderlichen großen Kondensatoren wegdenkst, kristallisiert sich heraus, dass es sich bei dem Filter um ein klassisches Zweikreis-Bandfilter mit kapazitiver Kopfpunkt Kopplung handelt (Bild). Die Bandbreite des Filters wird durch den Kopplungsgrad bestimmt, der mit einem Koppel-C von wenigen pF am Kopfpunkt der Kreise eingestellt wird: unterkritisch - kritisch - überkritisch. Mehr dazu hier (ganz unten): http://elektroniktutor.de/analogtechnik/filter.html

Da es sich um Parallelschwingkreise handelt, beeinflußt ein am Ein- oder Ausgang angekoppelter Widerstand die Betriebsgüte und damit auch die Selektion. Schließt man ein solches Filter mit niederohmigen Ports ab, ist die Filterwirkung dahin, weil der Kreis dadurch bedämpft wird. Man findet derartige Filter also meist in hochohmigen Umgebungen, wie zum Beispiel hier zur Selektion vor einem Feldeffekt Transistor. An einem niederohmigen Port (z.B. 50 Ohm) muss die Einkopplung in den Kreis durch eine Anzapfung der Spule oder durch einen kapazitiven Teiler erfolgen. In dieser Form werden solche Bandfilter in vielen TRX als Eingangs-Bandpassfilter benutzt.

Zur Dimensionierung für die Kurzwellenbänder gibt es Informationen und ein Online-Dimensionierungs Tool bei http://dg0sa.de/. Menüpunkt: "LC-Filter und Weichen", Untermenü: "2Kr. Filter".

Zu deiner Frage zur Bedeutung des Streuparameters S11:

S-Parameter beschreiben die Verhältnisse von Leistungen an einer "Black Box" mit zwei Ports (Ein- oder Ausgangstoren). Dem S folgen zwei Ziffern die die Ports kennzeichnen. Zum Beispiel S11 bedeutet: man sendet Leistung in Port 1 (Eingang) hinein und misst, welches Verhältnis davon vom Port 1 (Eingang) wieder reflektiert wird. S11 nennt man daher auch "Reflexionskoeeffizient", oder in dB ausgedrückt, "Rückflussdämpfung". Durch Umrechnen mittels einer einfachen Formel oder durch Ablesen aus einer Tabelle kann man S11 auch als VSWR ausdrücken. S21 ist folglich der Übertragungskoeffizient, der zeigt, welches Verhältnis der in Port 1 eingepeisten Leistung an Port 2 ankommt.

73,
Günter

Hallo Jakob,

wenn Du mir sagst, wo die Mittenfrequenz des Filters liegen soll und wie groß die Bandbreite sein soll, kann ich Dir schnell in solches Filter für beide Anschlussimpedanzen = 50 Ohm simulieren. Ich würde allerdings kein kapazitiv hochpunktgekoppeltes Filter wählen.

73, Uli, DK4SX

Hallo Uli und die Rund,..

bei der Schaltung vom Jakob , DL2GN , handelt es sich um den MAS - MA12,
einen 40m TRCVR. Hatte auch schon gleiche Ergebnissen wie der Jakob
erhalten.
Jakob , aus eigener Erfahrung, die Schaltung funktioniert wie im Orginal
dargestellt recht ordentlich. Habe auch mittels NWT502 alles überprüft,
bin recht zufrieden.
Für ein anderes Frontend solltest Du aber etwas anderes benutzen, siehe
Angebot vom Uli.

73 de manfred , dl3arw

Hallo die Rund,..

möchte in diesem Zusammenhang mal 2 Filter vorstellen, die ich vor Jahren mit RFSIM entworfen
und in einem TRCVR mit 450KHz ZF gebaut hatte. Als Spulen hatte ich Standard Filter verwendet,
die es massen weise als Beutel bei Pollin gab. Die Güte der Spulen dürfte so bei 80 liegen.
RFSIM sagte mir eine geringe Durchgangsdämpfung, hinterher durchgemessen hatte ein
dreifach Filter etwa 10dB Dämfung. Der Kurvenverlauf stimmte aber, aber eben 10dB tiefer.
Werde die Datei für 80 und 40 mtr als Anhang beifügen.
Falls der Uli mal so nett ist und das nachrechnen könnte....

73 de

Zitat von DL3ARW

RFSIM sagte mir eine geringe Durchgangsdämpfung, hinterher durchgemessen hatte ein dreifach Filter etwa 10dB Dämfung

Hallo Manfred,

Das Filter in deiner Dimensionierung hat nur eingeschränkten praktischen Nutzen, da sind andere Filter-Topologien vorteilhafter. Die 50 Ohm werden über das Kapazitätsverhältnis 100 pF zu 1100pF entsprechend einem Impedanz-Transformationsverhältnis von ca 1:144 auf 7200 Ohm Kreisimpedanz transformiert. Auf der anderen Seite das ganze nochmal umgekehrt. Bei diesen Kreisgüten sind Verluste in den Spulen vorprogrammiert.

Deine Simulation geht von idealen Spulen aus. Wenn du bei RFSim den Einfluss der Spulengüte berücksichtigen willst, musst du bei der Definition der Spulendaten ein Häkchen bei "Use physical Model" machen. Dann kannst du eine reale Spulengüte eingeben und die Kurven sehen dann gleich ganz anders aus.

Angehängt die RFSim Plots deines 40m Filters:
Links: Plot deiner RFSim Datei mit idealen Spulen
Rechts: Plot des gleichen Filters mit physical Model und einer Spulengüte von Q=80 bei 7 MHz.

Merke: jede Simulation ist nur so gut wie die Parameter, die dabei berücksichtigt werden.

73, Günter

...sorry, Manfred,

.cct-Dateien kann ich nicht lesen...

73, Uli, DK4SX

p.S.: "ordentliche", steilflankige und symmetrische Bandpassfilter haben bei mir in dreikreisiger Ausführung mit kleinen Ringkernen Durchlassdämpfungen von wenig mehr als 2 dB...

Danke Günter, die Filter gab es eben als Massenware günstig.....
zeigt aber auch wieder, wer " billig " kauft.....

@ Uli... werde Dir nochmal direkt die Dateien schicken

73 de

Hi,

für die Filtersimulation und die Wahl einer geeigneten Topologie ist wichtig zu wissen:

- Wo liegt die (1.) ZF?
- Liegt der Überlagerer oberhalb oder unterhalb des HF-Bands?
- Wie intermodulationsfest ist das HF-Teil bis zur Selektion (natürlich incl. ZF-Filter)?
- Und aus letzterem Punkt folgt: Wie breit darf das HF-Filter daher maximal sein?
- Wie hoch sollen/müssen ZF-/LO- und Spiegelunterdrückung sein?

73, Uli, DK4SX