Low-Pass Filters voor 100  2000
W
De tekst en foto's werden gewijzigd.
LPF
Een Laagdoorlaat filter of low-pass filter (LPF) wordt ingezet achter een HF
versterker voor het onderdrukken van hogere harmonischen. Het probleem
voor een zelfbouwer is dat er vaak geen courante of standaard waarden
van de condensators in een ontwerp voorkomen. Het is mij gelukt om met
standaard condensatoren
zo'n HF LPF te maken
voor 1.8  29.5 MHz.
Met een
spectrumanalysator kunt
u vaststellen dat dit
ontwerp een betere en
steilere curve heeft dan veel andere LPF's (fig). Al vrij direct na 29.7 MHz
begint het onderdrukken van hogere frequenties. Een optimale werking is
er als in en uitgang afgesloten worden met 50 &!. Er zijn hier drie typen
gemaakt voor respectievelijk QRP, 200 W en minstens 1000 W.
QRP LPF
Dit is het QRP model in de testperiode. Het ontwerp is
ook geschikt voor ontvanger of meetdoeleinden. De
volgende typen Amidon ringkernen werden toegepast:
rode T50-2 en gele T50-6.
BOUW
Omdat ringkernen een minimaal uitwendig veld hebben, kan alles dicht bij
elkaar geplaatst worden zodat het filter nog compacter wordt dan het
testmodel op de foto. Neem voor een QRP zender draad van 0.6 mm
diameter of een dikkere soort. De dikte wordt min of meer bepaald door uw
vaardigheid om alles op de ringkern te wikkelen en niet te breken. Een
ringkern kent geen halve of nog kortere windingen, één draad erdoor en u
heeft één winding.
AFREGELEN
Voor het afregelen kunt u allerlei
meetapparatuur gebruiken, maar
met een zendertje (fig), SWR
meter en inductievrije 50 &! weerstand gaat het ook. Begin op 28.5 MHz.
Door het samendrukken of uittrekken van de windingen ziet u op de SWR
meter onmiddellijk het effect. Doe hetzelfde daarna met verwisselde in en
uitgangen. In de 15 m band heeft het filter de neiging om een iets hogere
SWR te vertonen. Het is dus een persoonlijke zaak om een goed compromis
te vinden tussen 10 en 15 m.
PLAATS EN VOORDEEL VAN LPF
1. De plaats (fig) van
een LP filter is achter
een SWR meter. De
diodes in zo'n
instrument produceren ook harmonischen die onderdrukt moeten
worden. Als u een vreemde storing op uw TV waarneemt, dan kan
dat komen door ongewenste signalen uit een SWR meter.
2. Deze plaats van de SWR meter heeft nog een voordeel. Omdat in en
uitgang van het filter 50 &! zijn, zal de SWR meter geprononceerder
reageren op een geringe verandering van de antenne tuner, zodat u
beter kunt afstemmen op SWR = 1.
3. Bij een eventueel bezoek van het Agentschap Telecom (voorheen
RDR) zijn de controle ambtenaren zeer gecharmeerd (is mijn
ervaring) als men er alles aan gedaan heeft om storing te beteugelen
200W LP FILTER
Dit filter («fig) is
goed voor 200 W.
Met 1 kW werden
de spoelen
lauwwarm. De
afmetingen van
het gietaluminium
doosje zijn l × b
× h, 11.2 × 6.3 ×
2.8 cm. Op een
laboratorium van een technische universiteit werd de filterdoorlaat
gemeten. De wetenschappers waren verbaasd dat er, zonder onderlinge
afscherming en met de spoelen zo dicht bij boven en onderkant, toch zo'n
goed resultaat bereikt werd. Zie de grafieken verder in dit artikel.
De spoelen werden van 1.8 mm dik trafo draad gemaakt. De draadeinden
zijn 1 cm en de binnendiameter is 1 cm.
Hier wikkel ik de spoelen op een boor van 9.5 cm en dan ontstaat er
vanzelf de juiste binnendiameter. Er werden parallel geschakelde
(blauwe) 30 pF keramische buis condensators gebruikt waarvan hier
een behoorlijk aantal aanwezig was.
Een bevriend zendamateur heeft dit filter nagebouwd volgens de
opgegeven spoelmaten en heeft daarna niets meer hoeven af te
regelen. U kunt eventueel de afregelprocedure van het QRP filter
volgen.
De meetresultaten waren zo
goed dat er verder geen
moeite meer gedaan is om
alle polen van het filter
onderling af te schermen.
Wilt u dat toch doen dan
kunt u met voordeel («fig)
standaard
doorvoercondensatoren van
150 pF en 180 pF in de
afschermschotten plaatsen. Met 200 W en zulke doorvoertypen heb ik
geen problemen ondervonden. Op mijn spectrumanalysator ziet de
grafiek eruit volgens onderstaande foto's. De center frequentie is 50
MHz.
200W LPF (PAØFRI), center frequency 50 MHz. "Handbook" LPF, center frequency 50 MHz.
Ter vergelijking is een (fig) "standaard" LPF filter afgebeeld uit veel
oudere ARRL handboeken.
Op mijn spectrumanalysator ziet de grafiek eruit volgens de rechtse foto.
Zelfs als dit filter met afschermschotten zou worden uitgerust, is toch het
eerste filter zonder afscherming tussen de filterpolen beter.
Een goed geslaagd 200 W LP filter dat gemaakt is door Piet, PE1ADY.
Het door PE2B gemaakte filter.
2 kW LP FILTER
2000 W LP-filter gemaakt met 6 mm² aarddraad.
De 22 pF condensatoren parallel over de eerste en laatste spoel geven steilere flanken, maar verminderen de
bandbreedte.
Een robuust laagdoorlaat (fig) filter is te maken van 6 mm² dik blank
vertind installatiedraad dat («fig) voor het aarden van metalen objecten in
huis gebruikt wordt. De binnendiameter van de spoelen is 2 cm en de
draadeinden zijn 1 cm.
Het verzamelen van geschikte
condensatoren voor groot vermogen is
niet gemakkelijk. Voor 2 kW moet de
werkspanning minstens 500 V zijn. Het is
vrijwel zeker dat bij een zendamateur het
filter wel eens zonder belasting
aangestuurd wordt en dan is het beter
om een werkspanning van een paar kV te kiezen. Op vlooienmarkten en
www.ebay.de worden nog steeds («fig) Russische toncondensatoren van 5
en 10 kV aangeboden.
Bij mij wordt met minder vermogen gewerkt en daarom is de benodigde
capaciteit (fig) verkregen door voldoende ouderwetse keramische 30
pF/500 V buistypen parallel te schakelen. Toch hebben zij met een correcte
belasting zonder nadelige gevolgen al 1500 W doorstaan.
In veel commercieel aangeboden LP filters zijn de diverse spoelen van
elkaar afgeschermd. U kunt dat ook doen, maar het is niet nodig als u de
montage uitvoert volgens de foto's. Met deze opstelling is de filterdoorlaat
al beter dan menig gekocht model.
Afregelen gaat op dezelfde wijze als met het QRP ontwerp.