2kW Tiefpass Filter für KW Amps

30m + 20m Filter

Stückliste:

2 Stk. Amidon T200-6
2 Stk. Durchmesser 1,5mm CuL, Länge je 0.6m.
2 Stk. Durchmesser 2mm CuL, Länge je 0.4m.
19 Stk. 47 pF 3kV SMD 1812 Kondensator
  2 Stk. 10 pF 3kV SMD 1812 Kondensator

L7 and L10, Amidon T200-6, CuL 1.5mm

Wickle 8 Windungen auf den Kern. Die Induktivität beträgt etwa 0,87 uH. Überprüfe das mit einem LC-Meter, die Toleranz beträgt 0,84 bis 0,90 uH. Falls erforderlich, dehne oder komprimiere die Wicklungen auf dem Kern.

L4 and L9, Luftspulen, CuL 2.0mm

Der Innendurchmesser dieser Spule beträgt 19 mm, der tatsächliche Durchmesser 21 mm und der äußere Durchmesser 23 mm.

Wickle 5 Windungen und strecke die Spule auf eine Länge von 20 mm. Die resultierende Luftspule hat eine Induktivität von 0,43 uH. Überprüfe das mit einem LC-Meter, die Toleranz beträgt 0,41 bis 0,45 uH. Wenn nötig strecke oder komprimiere die Wicklungen

 

Alle Kondensatoren 47 pF:

C6 - C11 ... 47 pF
C12 - C17 ... 47 pF
C7,8,9,102,103,104,105 ... 47 pF

CE1, CE2 ... 10pF (siehe Hinweis am Ende dieser Seite)

Bei höheren Frequenzen wird es schwierig, Simulation und Realität zu vergleichen. Daher werde ich die Simulation über 10 MHz nicht zeigen. Hier sind die tatsächlichen Messwerte unter Verwendung der obigen Werte:

       

Ein Spektrumanalysator (außer den sehr teuren) ist nicht das ideale Werkzeug, um die Dämpfung in hundertstel von dB zu messen. Daher habe ich diese Messung erneut mit einem Generator und einem HF-Leistungsmesser durchgeführt. Die Durchlassdämpfung bei 14 MHz beträgt -0,18 dB (nicht -0,29 dB, wie in der Grafik gezeigt). Die Dämpfung für die erste Harmonische des 30m-Bandes beträgt -19 dB, zusammen mit der Dämpfung des LDMOS-Verstärkers erhalten wir die erforderlichen -40 dB oder besser (mein Verstärker hat bereits -29 dB, plus 16 dB ergibt ca. -45 dB für die erste Harmonische).

Dies ist die Reflexionsdämpfung. -30dB ist ein guter Wert, so dass der Filter sehr nahe an 50 Ohm liegt.

               

Ergebnisse:

Dieses Bild zeigt das Spektrum an einer 50 Ohm Dummy-Load. Der Filter wurde an einem Helitron.de LDMOS-Verstärker mit 1 kW Ausgangsleistung betrieben. Ein HP-Abschwächer wurde verwendet, um den Ausgang auf ungefähr 0 dB einzustellen (der Wert an Marker M1 ist NICHT die Durchlassdämpfung, es ist nur der 0-Bezug für dieses Diagramm). Die Messwerte für die Oberwellen sind die Filterdämpfung. Das gesetzliche Limit beträgt -40dB (BNetzA 33/2007) und in USA -43dB (FCC 97.307). Diese Anforderung ist erfüllt.

30m:

           

20m:

           

CE1, CE2:

Es ist schwierig, einen Filter für 30m und 20m zu bauen, weil die erste Harmonische des 30m-Bandes bei 20 MHz liegt, was sehr nahe an 14 MHz ist. Ohne zusätzliche Maßnahmen hätten wir nur eine Dämpfung von etwa -6 dB. Die Lösung besteht darin, dem Filter eine etwas elliptische Charakteristik zu verleihen. Dies macht die Kurve steiler und die Dämpfung besser, ohne die Durchlassdämpfung zu beeinflussen.

Das machen wir so:

           

wir fügen zwei 10pF Kondensatoren parallel zu den inneren Kernen hinzu (genau wären es 12pF 3kV, da diese aber so gut wie nicht zu bekommen sind, nehmen wir 10pF). Das ist im Layout nicht vorgesehen, aber dank SMD ist es sehr einfach diese Cs einzubauen: