Калькулятор для расчета элементов 3хконтурного ПДФ


Вводимые величины






Расчетные значения

 

Ce:

Cm:

Cte:

Ctm:

 

 

Калькулятор создан на основе алгоритма, предложенного W.Hayward (w7zoi), и предназначен для расчёта трёхконтурных ПДФ с одинаковыми катушками индуктивности. Выбранная структура ПДФ обеспечивает большое и симметричное подавление в дальней зоне АЧХ и хорошо зарекомендовала себя на практике. Принципиальная схема базового звена ПДФ приведена выше. Для расчёта значений контурных ёмкостей в ячейки калькулятора нужно внести исходные данные:

f — среднюю частоту диапазона в МГц

Ln -индуктивность катушек в наноГн

Qu -конструктивную добротность катушек

В — полосу пропускания в МГц

Ro — сопротивления источника/нагрузки в Омах

В результате  расчёта получим значения контурных ёмкостей в пФ.

Хочу предостеречь начинающих, да и не только начинающих,  конструкторов от типовой ошибки. Несмотря на то, что ширина некоторых радиолюбительских диапазонов невелика — порядка 1-3% и очень заманчиво всё ненужное «обрезать» в ПДФ, не стОит задавать слишком узкую полосу пропускания при выполнении катушек на обычных каркасах или стандартных дросселях, имеющих конструктивную добротность порядка 40-70, т.к. это может привести к большим потерям сигнала. Как известно, КПД контура зависит от соотношения нагруженной добротности к конструктивной и равен (1 – Qн/Qxx). Для полосового фильтра N-го порядка с произвольной средней частотой и полосой потери можно оценить по следующей приближенной формуле:

A ≈ 10N•log(1 – Qн/Qxx)

где: A – затухание в полосе прозрачности, дБ. N – порядок фильтра. Qxx – холостая добротность катушек (предполагается, что холостая добротность конденсаторов значительно выше).  Qн – нагруженная добротность, равна отношению центральной частоты фильтра к его полосе Qн=Fс/dF.

Для упрощения оценки потерь я составил табличку

US5MSQ

К примеру, у нас катушки с добротностью 50, а мы захотели полосу пропускания трёхконтруного ПДФ на 40м диапазоне ограничить строго шириной диапазона с небольшим запасом 250 кГц, т.о. нагруженная добротность 7.1МГц/250кГц=28,2.  Итак Qн/Qxx=28,2/50=0,564. Смотрим по таблице — потери превысят 10дБ! Это уже много, а если примерить те же условия к 30 или 17м диапазонам, то получатся совсем печальные цифры.  Поэтому рекомендуется, как разумный компромисс, выбирать полосу пропускания порядка 10 % (Qн=10), что обеспечит и приемлемую селективность и относительно небольшие потери. Именно по такой методе были спроектированы ПДФ для ТРХ RadioN, STEP и  ПДФ на стандартных дросселях.

Сергей Беленецкий US5MSQ                                                                                               11.03.2019 г.Киев

Tags: ,

Optimization WordPress Plugins & Solutions by W3 EDGE