[]
Low Pass Filter 6m 1,2kW

Filtre Passe-Bas bande 6m

 

 

 

              

 

 

La réalisation qui suit est la suite logique des platines filtres de bandes décrites précédemment sur ce site en sortie des amplificateurs à transistors (SSPA). La partie filtrage des harmoniques est indispensable : un essai expérimental sur l’air a permis à un ami d’écouter l’harmonique 2 de mon émission SSB à plus de 100km en l’absence de filtre, cela se caractérise par un bruit dit « d’oiseau » très significatif. Exemple : émission SSB sur 3775kHz écouter sur 7750kHz. L’idéal serait d’effectuer l’expérience avec un analyseur de spectre.

Une atténuation d’au moins 40dB sur l’harmonique 2 est souhaitable afin de répondre aux exigences de pureté spectrale, ceci avec un minimum de pertes à la fréquence de travail.

 

Elaboration, étude et conception du filtre passe bas 6m :

 

Le but est d’atténuer très fortement l’harmonique 2 comme nous l’avons dit, mais ceci avec le moins de pertes possible.

Pour cela, il faut utiliser le moins de composants possible avec des matériaux de grande qualité. Nous sommes partis sur un filtre simple avec trois selfs et deux condensateurs, la réussite passant souvent par la simplicité.

 

1/ Le schéma :

 

Le schéma (créé par GENESYS) a été transposé dans les logiciels de simulation RFSIM99 et QUCS par mon ami Dominique F1FRV. Le résultat final dépend du soin apporté à cette recherche préliminaire.

 

   

 

 

 

2/ Les selfs :

 

 

                              

 

Les selfs doivent avoir une qualité irréprochable : cuivre massif (argenté) de diamètre 2,86mm. Plus le diamètre est important, et moins nous aurons de pertes. A 50 MHz, il ne faut négliger aucun détail.

Le calcul des selfs est assez critique vu les faibles valeurs d’inductance. Pour ce faire, j’ai utilisé un petit programme en ligne qui est vraiment fiable, c’est en anglais, mais c’est très intuitif, voici le lien :  http://hamwaves.com/antennas/inductance.html

On remarquera le sens d’enroulement inversé entre chaque self pour limiter le couplage inductif.

 

 A/ Self 103,8nH:

 

  

 

                             

 

 B/ Self 173nH:

 

 

   

 

                                  

 

 

3/ les condensateurs :

 

Là encore, le choix est important. Les capacités ATC 100B 1000 Volts sont indispensables pour leur qualité, leur résistance, leur courant et tension admissible, et leur faible inductance. J’ai testé différents types de capacités que ce soit céramique ou mica, le résultat était médiocre….

 

On peut faire des simulations sur ce site : http://www.atceramics.com/techselect/mcap_search.pl?SearchCap=120&CapUnits=pf&FreqCalc=51&FreqUnits=mhz&MLCSearchButton.x=61&MLCSearchButton.y=12

 

         

 

   Les capacités sont disponibles chez Franco Rota en Italie au détail:

 

 http://www.rf-microwave.com/en/home.html

 

                                       

 

 

4/ Le circuit imprimé :

 

Le circuit imprimé conçu par Dominique a été judicieusement dimensionné de manière à prendre place dans un boîtier standard Schubert 145mm x 53mm x 50 mm.

On peut faire réaliser le circuit imprimé en France rapidement et à moindre frais chez Etronics : http://etronics.free.fr/index2.htm

 

                                                                  

 

5/ les relais :

 

Les relais ne sont pas des relais coaxiaux, sur 6m, ce n’est pas critique, l’important est qu’ils tiennent 16 A, et que leur hauteur soit la plus réduite possible (ici : 21mm) car les lames sont plus courtes et la HF parcourt moins de chemin. Peu importe la marque ou l’origine, ce sont des 1RT. Les relais utilisés ici ont été achetés chez Farnell : http://fr.farnell.com/.

 

                                                   

 

                            Un clic sur l'image pour obtenir les performances du relais...

 

6/ les résultats :

 

           

 

La première mesure à l’analyseur de réseau VNWA est excellente, il a seulement suffit de « retoucher » en écartant et en rapprochant très légèrement les spires de la self du milieu. Cela a pour effet de déplacer la courbe en fréquence sans modifier sa forme. Je l’ai volontairement centrée sur 51MHz afin d’optimiser cette fréquence, cela permet une utilisation de 50MHz à 52MHz en toute tranquillité. Il est possible d’optimiser une autre fréquence très facilement. On observe l'excellente sélectivité de ce filtre sur la fréquence de travail c'est un gage de qualité, mais ceci a comme inconvénient de ne pouvoir l'utiliser sur la partie HF de 1MHz à 30MHz, comme avec un filtre passe-bas Kenwood LF30A par exemple. Le LF30A qui est utilisable sur la totalité de la bande HF reste un "compromis" car peu sélectif et les pertes d'insertion sont supérieures malgré l'absence de relais de commutation. On observe sur la courbe ci-dessous que les pertes d'insertion à la fréquence de travail n'est que de -0,12dB malgré la composante des relais non coaxiaux. On remarque aussi les attenuations de -65dB à l'harmonique II et -50dB à l'harmonique III, c'est performant, la qualité des composants est assurément à l'origine du résultat.

 

                                       

 

Je constate avec évidence la fiabilité du logiciel en ligne de calcul des inductances et la concordance avec les simulations préliminaires de Dominique F1FRV, merci Dominique !

 

                                      

 

  Ci-dessus, la platine LPF 6m prenant place dans le SSPA HF/50MHz

 

Les essais sur l’air en puissance sont excellents.

 

                          La documentation complète à jour, peut être téléchargée ici:

 

    http://f1frv.free.fr/main1c_Polarisation_Transistors_fichiers/SSPA_LP-Filter_50MHz.zip

 

 

_____________________________________________________________________________________________