Рис.1
Перш ніж виготовляти фільтр, необхідно підібрати для нього кварци. Для підбору кварцу потрібно зібрати пристрій, блок-схема якого зображена на рис.2. У цьому пристрої частота кварцового генератора, в якому встановлюється один з кварцу, призначених для фільтра, порівнюється з частотою диапазонного генератора придатність кварцу визначається за отриманими биениям.
Рис.2
Як диапазонного генератора використовується прилад ГСС-6. Можна зібрати для цієї мети спеціальний узкодиапазонный генератор, який перекриває деякий з запасом смугу пропускання майбутнього фільтра. Градуювання він може зовсім не мати, але необхідна досить висока стабільність частоти. Кварцовий генератор може бути зібраний за будь-якої схеми.
Для отримання биття використовується будь-перетворювальний каскад на многосеточной лампі. На гетеродинную сітку лампи перетворювача подається напруга від кварцового генератора, а на керуючу - вихідна напруга диапазонного генератора. В анодний ланцюг лампи включається резистор величиною близько 200 ком.
Якщо є осцилограф, частоту биття визначають за фігур Ліссажу з допомогою градуйованого звукового генератора. Якщо осцилографа немає, можна скористатися ще одним перетворювачем і визначати рівність частоти биттів і частоти звукового генератора з нульовим биениям між ними.
Виготовлення фільтра треба почати з вимірювання рознесення частот послідовного і паралельного резонансів у кожному з наявних кварцу. Вимірювання треба виконати кілька разів, намагаючись визначити резонансні частоти з точністю до 10-20 Гц.
Щоб за схемою, зображеною на рис. 1, можна було виготовити фільтр з достатньою для SSB смугою пропускання, рознос частот обох резонансів у всіх кварцу повинен бути більше 1000 Гц. Зазвичай це умова задовольняється. З іншому випадку треба зменшити ємність кварцедержателя, якщо це можливо, або збирати фільтр за іншою схемою.
Потім необхідно за допомогою того ж пристрою (рис.2) перевірити відсутність у всіх кварцу помітних паразитних резонансів ближче 20-30 кГц від основного. Якщо паразитні резонанси є, але виражені слабше основного на 20 дБ і вище, а також не співпадають у різних кварцу по частоті, вони не будуть погіршувати роботу фільтра.
Тепер потрібно відкласти два кварцу, що мають рівні частоти послідовних резонансів, а два інших перебудувати на більш високу або більш низьку частоту. Гарного способу знизити частоту кварцу в аматорських умовах не існує. Один з них - пропилювання канавок в бічних гранях.
При цьому, однак, погіршується температурна стабільність кварцу і можуть з'явитися паразитні резонанси. Краще підвищувати частоту кварцу. Якщо вони металлизированы, це досягається обережним стиранням частини металевого покриття (рівномірно по всій площі) за допомогою звичайної червоної (так званої чорнильною) гумки. Щоб не зламати кварц при стиранні металопокриття, його треба покласти на рівну тверду поверхню. Якщо кварци не металлизированы, підвищувати частоту треба шліфуванням їх пластик самої дрібної (мікронною) шкуркою. Шліфувати потрібно, рухаючи платівку по шкірці, але не навпаки. Слід пам'ятати, що іноді достатньо 2-3 рухів пластини по шкірці, щоб підвищити частоту кварцу на 1000 Гц. У процесі перебудови кварцових резонаторів можливо потрібно частіше контролювати частоту їх послідовного резонансу.
Щоб отримати фільтр з оптимальною для роботи на SSB смугою пропускання (2600 Гц), необхідно перебудувати послідовні резонанси двох кварцу на 1800 Гц. При цьому перед перебудовою кварци повинні мати рознос послідовного і паралельного резонансів не менше 2000 Гц. Якщо в результаті виконаних спочатку вимірювань з'ясувалося, що рознос резонансів менше 2000 Гц, але не більше 1000 Гц, кварци перебудовують на 0,9 величини рознесення частот. Смуга пропускання фільтра в такому випадку буде менше 2500 Гц, але все ж достатньою, щоб розбірливість переданої мови не постраждала.
Котушка L1 фільтра поміщається в сердечнику типу СБ-3 і має відвід від середньої точки. Для того щоб обидві половини обмотки були можливо більш однаковими, а це дуже важливо, намотування ведуть в два проводи, а потім кінець одного з них з'єднують з початком іншого, отримуючи таким чином середній висновок. Величина індуктивності L1 повинна бути такою, щоб при ємності конденсатора С3, що дорівнює 15-20 пФ, контур, що утворився, був налаштований на середню частоту смуги пропускання фільтра. Вказати точні намотувальні дані котушки L1 не представляється можливим, так як середня частота може бути різною.
Фільтр збирають на пластинці з ізоляційного матеріалу, розташовуючи кварци так, щоб зліва і праворуч від котушки L1 було по одному кварцу з більшою частотою (на рис. 1 кварци Кв1 і Кв4 з більшою, а Кв1 і Кв3 - з меншою частотою). Підстроювальні конденсатори C1 і С2, показані на рис.1, на першому етапі налаштування фільтру не підключаються.
Налаштування зібраного фільтра проводиться наступним чином. На вхід фільтра подають напругу від диапазонного генератора (ГСС-6 або іншого), а до виходу підключають чутливий ламповий вольтметр або приймач так, як показано на рис.3. Якщо в якості індикатора буде застосований приймач, то, щоб мати можливість знімати частотну характеристику фільтра, потрібно поставити ступінчастий аттенюатор на вході приймача і проградуювати його S - метр.
Рис.3
При використанні в якості диапазонного генератора приладу ГСС-6 можна визначати загасання за його аттенюаторам, підтримуючи постійним рівень сигналу на вході приймача. У будь-якому разі треба мати можливість вимірювати ослаблення від 0 до 60 дБ з точністю 1-2 дБ.
Кварцовий фільтр повинен бути узгоджений як з генератором, так і з індикатором. Для узгодження служать резистори R1 і R2 (див. рис. 3). Величина опору резистора R2 повинна бути дорівнює характеристическому опору фільтра. Якщо вихідний опір диапазонного генератора досить мало, слід встановлювати резистори R1 і R3 з однаковими опорами, в іншому випадку опір R1 повинен бути відповідно меншим R2. Так як характеристичний опір фільтра заздалегідь невідомо, спочатку беруть R2=2 ком. Резистор R3 - розв'язувальний, тому опір його завжди повинно бути значно більше, ніж у R2.
Приєднавши до фільтру прилади, знімають по точках частотну характеристику фільтра в діапазоні ±5 кГц від середини смуги пропускання. Почерговим підбором конденсатора С3 фільтра і резисторів R1 і R2 домагаються того, щоб характеристику в смузі пропускання стала можливо більш плоскою. Допустимі невеликі провали в 1-2 дБ.
Скати смуги пропускання на атом етапі налаштування будуть досить пологими. Для збільшення їх крутизни паралельно більш високочастотним кварцам включаються невеликі конденсатори. При цьому, однак, по обидві сторони від смуги пропускання фільтра з'являються "хвости" - пологі підйоми на його частотній характеристиці, знижують придушення другої бічної смуги.
Щоб отримати можливо більш круті схили при допустимій величині "хвостів", спочатку підключають тільки один з шунтуючих кварци конденсаторів, наприклад, C1. Величину ємності конденсатора підбирають такою, щоб загасання на "хвостах" було на 40-45 дБ більше, ніж у смузі пропускання. Зазвичай це досягається при ємності Ci дорівнює 5-10 пФ. Потім включають конденсатор С2, домагаючись зменшення величини "хвостів". Ємність С2 повинна бути приблизно на 3-5 пФ менше, ніж C1.
Правильно налаштований фільтр повинен мати на характеристиці чотири точки "нескінченного" затухання: за дві вище і нижче смуги пропускання. "Хвости", розташовані вище смуги пропускання по частоті, повинні бути рівної величини. Якщо після підбору конденсаторів C1 і С2 характеристика фільтра в смузі пропускання стане менш плоскою, треба ще раз підібрати резистори R1 і R2. На цьому налаштування фільтру закінчується. Залишається укласти його в екран і ще раз перевірити частотну характеристику.
Високочастотний скат смуги пропускання фільтра, в якому застосовані однакові кварци, виходить більш крутим, тому краще формувати з допомогою такого фільтра нижню бічну смугу, отримуючи верхню при перетворенні частоти в наступних каскадах. Загасання фільтра в смузі пропускання виходить близько 10 дБ. Це слід врахувати при проектуванні збудника.
На рис.4 наведена характеристика фільтра на частоту 2 МГц, налаштованого за описаною методикою. Його характеристичне опір виявилося рівним 1000 Ом, індуктивність L1 - 265 мкГн, ємність С3 - 56 пФ, C1 - 12 пФ, С2 - 9 пФ. Рознос частот кварцу Кв2, Кв3 і Кв1, Кв4 - 1800 Гц.
Рис.4
На закінчення необхідно нагадати, що в збуднику, в якому буде працювати виготовлений фільтр, вихідний опір балансного модулятора і вхідний опір наступного за фільтром каскаду повинні бути чисто активними і рівними характеристическому .опору фільтра.
Література
1. Плонскии А. Ф. П'єзокварц у техніці зв'язку, Госенергоіздат, М-Л., 1951.
2. Коsоwskу D. I., Proceedings of IRE, 1958, fevr., pp. 419-429.
3. Arnold Р. W., Alien С. R., QST, 1960, may, pp. 25-33
4. Robertson D. S., QST, 1964, July, pp. 58-59
Автор: Р. Звєрєв; Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru