Filtr Helikalny na 144MHz

[SQ5KVS]

Hej.
Zbudowałem filtr helikalny na pasmo 2m. Założenie było takie - fśrodkowa ~ 144MHz, pasmo ok 3MHz (nie krytyczne), zafalowania rozsądne (<1dB), 50 omów impedancja.
Wyliczyłem wszystko programem Helical. Pociąłem, doszlifowałem laminat (dokładność komory to jakieś 0.2mm , nawinąłem, polutowałem. Wiadomo że trzeba będzie podstroić - cudów nie ma - dorobiłem stroiki (mosiężne śruby grzybkowe).
I wyszło takie cuś (przepraszam za nieostre, sonda z Rigola jest jako prowizoryczna antena jak sprawdzałem czy na SDRze coś słychać). Oczywiście do pomiarów zamknąłem komorę):
   
Wygląda ładnie.
No to trzeba wrzucić na analizator. Wyszło tak:
   
Hmm.. Co nieco za szeroko i straszny dół. Popatrzyłem w program Helical i faktycznie za duży prześwit między komorami wyszedł. No to go zwęziłem (trochę prowizorycznie, ale na miejscu):
   
Lepiej!
Jakie jest tłumienie odbicia?:
   
Brzydko. Podstroiłem:
   
Lepiej. Ale słabe tłumienie odbicia. SWR:
   
Hm.. Symetrycznie. Ok. Ale SWR między 2~3 to trochę mi się nie podoba...

No i pytanie do kolegów którzy mają większą praktykę. Z czego wynika taki słaby SWR (o instrument się nie martwcie, R&S). Niedopasowania impedancji wejścia do projektowanej komory? Czyli zmienić miejsce odczepu? Za małe sprzężenie z we/wy?

Załączę jeszcze plik z Helicala, żeby było widać co miało być (tam chyba jednak troszkę namieszałem)

Pozdrawiam

[SQ4AVS]

Zmień położenie odczepu

[SQ5KVS]

Ok, tylko czemu Helical źle policzył? Odczep jest dobrze. A helical (zapomniałem o tym wspomnieć) policzył też że rezonans bez pojemności będzie ~144MHz, a tym czasem tak jak jest wypadał on gdzieś koło 170MHz. Czy ktoś liczył Helicalem i ma takie doświadczenia?

[SP9FYS]

Odczep niekoniecznie jest ustawiony dobrze. Prawdopodobnie nie bierzesz pod uwagę długości odcinka cewki do masy. Wskazywałoby na to nadkrytyczne sprzężenie filtra (głęboki dołek).
Może spróbujesz coś takiego: http://ok1uga.nagano.cz/trv_pp144.html.
Konstrukcja jest powtarzalna. Ja zrobiłem 3 obwodowy filtr helikalny z tego linka http://ok1uga.nagano.cz/pp144.htm, praktycznie bez poprawek. Nie było absolutnie żadnych problemów wykonawczych chociaż filtr bardziej skomplikowany. Zastosowałem kondensatory Johansson, sprzężenie zamiast blaszki - z drutu Cu/Ag fi2mm (blaszka trochę sprężynuje, drut jest bardziej stabilny).
Mam pomiary wykonanego filtra; jak jest zapotrzebowanie to wrzucę na wątek.
R.

[SQ5KVS]

Mam lepszą fotkę:
   

Jeśli Helical źle policzył indukcyjność i długość linii to by się zgadzało że impedancja linii jest za mała. Wtedy faktycznie musiałbym "podnieść" odczep nieco wyżej.
Tylko czemu Helical miałby źle liczyć - skoro ludzie go polecają..
Z drugiej strony inne programy faktycznie liczą inaczej. Ten online kalkulator liczy zupełnie inne wartości dla tych samych parametrów wejściowych:
   
Z kolei jak w nim zwiększę zafalowania do 0.8dB to wychodzi dość podobnie jeśli chodzi o impedancję ale więcej zwojów:
   
I weź bądź mądry

---

Dzięki za poradę.

Odczep niekoniecznie jest ustawiony dobrze. Prawdopodobnie nie bierzesz pod uwagę długości odcinka cewki do masy. Wskazywałoby na to nadkrytyczne sprzężenie filtra (głęboki dołek).

Hej. To że jest nadkrytycznie - pierwotnie - zdałem sobie z tego sprawę dość wcześnie bo faktycznie dół jest spory. Ale pozostałe zrzuty są już ze zredukowanym prześwitem który jeszcze mogę zawęzić. Źle odczytałem to co Helical mi wyliczył (on mówił o szczelinie 24mm a ja dałem przesłonę 24mm). Więc mogę sobie zredukować sprzężenie aż będę miał filtr jaki chcę - prawie -bo mnie bardziej martwiły dwie rzeczy - że musiałem aż tak dociągać pojemnością oraz SWR >=2 w paśmie przenoszenia co znaczy (zapewne) że odczep nie przystaje do impedancji tejże linii.

[SP9FYS]

Tak wyglądają pomiary mojego filtra helikalnego z zapodanego linka:
[Image: https://obrazki.elektroda.pl/8613498300_...gthumb.jpg]
Na wejściu analizatora był zapięty zewnętrzny tłumik 10dB (att. wewn. tłum. 0dB). Tłumienie "netto" nie przekracza 1,5dB.
Charakterystyka SWR w pasmie przenoszenia ma zafalowanie 1,2-1,6 które dobrze pokrywa się z zafalowaniem filtra. Mam te obrazki ale zapomniałem w którym kompie ;( - to było dość dawno... Zafalowanie swr uznałem za do przyjęcia tym bardziej, że filtr jest poprzedzony we wzmacniaczu przez tłumik 6dB.
Pomiary wykonał Mariusz SP9HSQ.

[SQ5KVS]

Hej, dzięki. Zawsze to fajnie jakieś praktyczne pomiary Filtr wygląda bardzo dobrze, rozumiem że ta granatowa linia to tłumienie odbicia. Widać że trzy-obwodowy. W planach mam zmienić nieco parametry linii długiej - tzn nawinąć 9-10 zwojów i mniej rozciągniętych, a potem "strzyc" na właściwą długość. Zakupiłem też dłuższe tulejki mosiężne więc strojenie będzie bardziej "pewne" - stety - niestety nie mam (i nie zakładałem że będę je kupował) tych kondensatorów do strojenia jakie Ty użyłeś

[SP9FYS]

..., rozumiem że ta granatowa linia to tłumienie odbicia. Widać że trzy-obwodowy. ...
----------
... niestety nie mam (i nie zakładałem że będę je kupował) tych kondensatorów do strojenia jakie Ty użyłeś

Ta granatowa linia to nie tłumienie odbicia, lecz naniesiona na na charakterystykę w szerokim paśmie - charakterystyka w paśmie przenoszenia. Wartości tłumienia dla niej są po lewej stronie osi pionowej. Żeby uzyskać rzeczywistą wartość tłumienia w paśmie trzeba odjąć 10dB ze względu na podpięty zewnętrzny tłumik. (wychodzi ok. 1,2dB w środku pasma). Podziałka częstotliwościowa 1MHz/dz. dla tej charakterystyki. Dla szerokiej charakterystyki - 10MHz/dz. (zakres pomiaru 100-200MHz)
Return Loss niestety nie była zrobiona a charakterystykę SWR mam skompilowaną z pomiarów impedancji (chyba jednak ją odszukam).


Użyłem kondensatorów Johanssona kupionych za nieduże pieniądze od sp7dyn na znanym portalu; było warto!
Uwaga konstruktorska;
przymierzałem się do zrobienia filtra w wersji kanonicznej, czyli z przegródkami wyliczonym w ELSIE ale po analizie projektu doszedłem do wniosku, że będzie to raczej trudne ze względu na krytyczny wpływ gabarytów przegród na kształt charakterystyki i impedancji filtra. Filtr z czeskiego linka zrobiłem jako wprawkę ale okazał się tak dobry, że zrezygnowałem z projektowanego modelu. Konstrukcję zrobiłem w jeden wieczór, pilnując jedynie technicznej dokładności wykonania (ca. 0,2mm w wymiarach komór) i praktycznie na oko dopasowując nawinięte na wiertle cewki.
_________
Ryszard

edit:
Odnalazłem obrazek z przebiegiem swr helikala:

[Image: https://obrazki.elektroda.pl/9414772900_...gthumb.jpg]

[SQ5KVS]

Faktycznie, palnąłem z tym tłumieniem (wszystko mi się zgadzało poza tym że powinno iść do góry a nie w dół).
Z kilku rzeczy które wczoraj zmierzyłem mam wnioski:
Wymiary super dokładne nie są aż tak istotne (tzn są ale myślę że nawet 1mm jest ok).
Impedancja komory jak dla linii długiej zależy od pierwiastka (L/C). L to indukcyjność naszego drutu a C to pojemność cewki z komorą.
Przegrodę warto mieć regulowaną choćby w postaci kawałka miedzianej blaszki którą lutujemy w kilku punktach, jak filtr osiągnie wymagane parametry to się przylutuje na stałe
Jeśli tylko można to trzeba dobrać odczep na max tłumienia odbicia w paśmie przenoszenia.
Warto nawinąć zwój - dwa więcej - łatwiej obciąć kawałek drutu niż go sztukować.
Ważna jest stabilność mechaniczna - drugi koniec cewki musi być umocowany. Ty masz do kondensatora, ja przylutowałem do kawałka laminatu ("słupka"). Inaczej może się rozstroić w transporcie a widać też fajnie efekt mikrofonowania (po trzepnięciu filtra wykres "pływa" przez chwilę).

[SQ5KVS]

Ok. Filtr przemodelowany. Więcej zwojów, zaczepy posprawdzane, wieczko tak zrobione (zakładki z folii Cu) tak zrobione żeby można było założyć wieczko i mierzyć.
Wyszło tak:
Przenoszenie:
   
Odbicie S11,
   
I SWR, rewelacja:
   
Niestety odbicie S22 gorsze:
   
No i SWR S22 też (ale nie ma tragedii):
   
Na koniec wykres kołowy, bardzo fajny
   

A, i jeszcze - o czym takie sztubaki jak ja zapomniały - to jest linia długa. Rezonator na nieparzystych wielokrotnościach ćwiarki.. Więc..:
   

Trochę mnie martwi ten nieładny wsp odbicia z drugiej strony - zastanawiam się czy jeszcze poprzekładać odczepy..

Teraz jestem mądrzejszy o kilka rzeczy:
Jak pisał kolega, kondensatory dobrze kupić w sklepie. Odpada część problemów mechanicznych
Im mniejsza pojemność potrzebna do strojenia tym lepiej... Ale jest minus - linie "dostrajane" większą pojemnością mają rezonanse w innych miejscach niż nieparzyste wielokrotności (co może być zaletą jeśli to np. do toru nadawczego itp). Pisał o tym Bieńkowski (ale ja go nie czytałem PRZED tym zanim zacząłem modelować filtr )
O ile stabilność komory nie ma ogromnego wpływu na przenoszenie o tyle ma ogromny wpływ na współczynniki odbicia (a to dlatego że odbicie -20 czy -30dB to są już małe wielkości, których na przenoszeniu zwyczajnie nie widać), widać dotknięcie palcem z drugiej strony.

EDIT:

No i okazała się ciekawa rzecz.. Zawsze to co z analizatora jest na wyjściu 1 ma lepsze odbicie niż na wyjściu 2. Nawet jak zamienię wejścia w filtrze. Czyli nawet R&S nie jest idealny...