Полосовой фильтр для приема метеоспутников

У приемника есть важный параметр — динамический диапазон. Минимальный уровень сигнала, при котором можно разобрать полезный сигнал называется чувствительностью. Также есть максимальный уровень сигнала на входе, выше которого растёт уровень искажений.

Логарифмическое отношение этих двух величин и называется динамическим диапазоном. Чем он больше, тем больший диапазон по уровню сигнала может переварить приёмник.

У дешевых китайских радиоприемников динамический диапазон может быть в районе 70-80 децибел, у SDR приемника больше 100 дБ. Но все равно этого недостаточно.

В городских условиях на антенне будет наводиться напряжение от мощных УКВ радиостанций, сетевые помехи и множество других. В итоге напряжение сигнала на входе приемника окажется за пределами динамического диапазона и вместо слабого полезного сигнала мы получим различные помехи.

Чтобы этого избежать, нужно подавить все сигналы на других частотах, кроме полезного сигнала. Для этого необходим полосно-пропускающий или просто полосовой фильтр.

Принципиальная схема полосового фильтра
Принципиальная схема полосового фильтра

Фильтр мы будем делать на частоты 137-138 мегагерц, на которых передают сигнал зарубежные метеоспутники NOAA и отечественные Метеор.

Печатную плату для фильтра я уже подготовил, теперь нужно напаять элементы и проверить на измерителе АЧХ.

Плата полосового фильтра
Плата полосового фильтра

Если номинал элементов соответствует, то полоса пропускания фильтра должна получиться 132-142 МГц. Подключаем фильтр к измерителю и видим такую картину:

АЧХ полосового фильтра
АЧХ полосового фильтра

Пик получился на частоте 128 МГц, с ослаблением около 5 Дб. Не такого результата я ожидал)) С другой стороны никто не говорил, что будет легко.

Зато видно визуально, что фильтр работает: он подавляет сигнал на ненужных частотах и пропускает только в своей полосе. Осталось эту полосу сдвинуть.

Методом магической диагностики (касанием пальца разных точек платы) видно, что нужно изменить ёмкость в одном из контуров и полоса сдвинется в нужную сторону. Или поменять катушки индуктивности на самодельные, которые можно будет настраивать.

Дополнение

В общем замерил емкость конденсаторов. Вместо 15 пф — 13,5, вместо 1 пф — 1,4. Решено катушки индуктивности изготовить самостоятельно, чтобы можно было точно настроить фильтр сдвигая и раздвигая витки.

В интернете в первый попавшийся калькулятор катушек забил нужные данные: провод 0,2 мм (какой под руку попался), нужная индуктивность 68 нГн, диаметр 5 мм (корпус от предохранителя). В итоге калькулятор выдал, что необходимо намотать 3 витка.

Плата фильтра с новыми катушками
Плата фильтра с новыми катушками

После замены катушек и настройки получилась такая картина:

АЧХ фильтра после регулировки
АЧХ фильтра после регулировки

Центральная частота 137 МГц. Замерил ослабление ближайшей мощной фм радиостанции с частотой 107,2 МГц, получилось 38 дБ.

После настройки залил катушки термоклеем, чтобы случайно не задеть потом и не сбить частоту.

Ну все, остаётся проверить фильтр в боевых условиях)

Подписка RSS

Подписка на обновления

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *