Фильтры кварцевые и ЭМФ

[UN7CI]

меня интересует "за" и "против" т.е плюсы и минусы в отношении применения этих фильтров,

ЭМФ
Плюсы:
1.Высокий коэффициент прямоугольности.
2.Отсутствие неравномерности АЧХ в полосе пропускания.
3.Симметричная АЧХ.
4.Минимум паразитных резонансов вне АЧХ.
5.Долговременная стабильность электрических параметров.
6.Дешевизна производства.
Минусы:
1.Значительный размер.
2.Ощутимое затухание в полосе прозрачности.
3.Низкая рабочая частота фильтрации применительно к зеркальному каналу приёма из-за технологии изготовления.

Кварцевый фильтр.
Плюсы:
1.Малые размеры за счёт монолитной технологии.
2.Достижимо высокое значение рабочей частоты.
3.Малое значение затухания в полосе прозрачности.
Минусы:
1.Нестабильность электрических характеристик по времени.
2.Несимметричность АЧХ.
3.Значительные уровни паразитных резонансов вне полосы пропускания.
4.Проблемы точного согласования с каскадами усиления.

На основании вышеизложенного, представляется практический вывод их использования.

За счёт высокой рабочей частоты, кварцевые фильтры позволяют создать приёмное устройство с минимумом частотных преобразований, что уменьшает шумы в целом.

Набор переключаемых кварцевых фильтров в приёмном устройстве занимает не много места.

В простейших, самодельных фильтрах есть реальная возможность дистанционной коммутацией элементов изменять электрические характеристики. Например, осуществлять плавно регулируемую полосу пропускания.

ЭМФ является идеальным фильтрующим звеном, но его низкая рабочая частота вынуждает строить схемы с многократным преобразовании частоты, что помимо шумов в устройство вносит проблемы побочных каналов приёма.

Из-за значительного затухания ЭМФ в полосе прозрачности, для компенсации потерь требуется введение в тракт приёма дополнительного каскада усиления.

Однако, например, трансиверы FT-900 выпускались как с пьезокерамическим фильтром по ПЧ 455кГц, так и с ЭМФ. Разница в приёме с ЭМФ ощутимая и прежде всего заключается в бархатном сигнале в полосе пропускания, без металлического призвука кварцевых фильтров.
Про прямоугольность, так это вообще отдельный разговор - очень эффектно.

Понятно, что на заре радиотехники ЭМФ устраивал всех из-за небольших значений рабочих частот приёма эфира. Тем не менее физика - неизменна.

Так вот, если решиться на замену пьезокерамического фильтра по 455кГц на ЭМФ, то нужно учесть затухание, согласование и размеры.
Всё остальное будет в плюсе.
Разумеется, на селективность по первой ПЧ трансивера и на его динамический диапазон это не повлияет.


В дополнение к выше сказанному, следует отметить, что вряд ли простая (машинальная) замена пьезокерамического фильтра в трансивере на ЭМФ оставит без проблемы точность установки опорной частоты на срезе ската характеристики ЭМФ. Особенно это актуально при смене боковой полосы.
Другими словами - где гарантия точного наложения АЧХ фильтров при их замене?
И, если в ФОС приёмника участвует и фильтр по 2-й ПЧ, то помимо опоры необходимо совмещение ЭМФ и с его полосой пропускания, а это компенсируется корректировкой частоты второго гетеродина (принцип SHIFT).

Если ФОС по 3-ей ПЧ также участвует в формировании SSB сигнала на передачу, это дополнительно создаёт проблемы при доработке.

[YL2GL]

Не коснулись ещё одного параметра - динамического диапазона кварцевых фильтров и ЭМФ.
То есть, максимальной амплитуды сигналов, которую могут "переваривать" эти фильтры, без
внесения существенных искажений сигнала в полосе и появления паразитных резонансов за полосой пропускания.
Попадалась, ранее, информация, что у ЭМФ этот параметр значительно ниже.

[UN7CI]

Не коснулись ещё одного параметра - динамического диапазона кварцевых фильтров и ЭМФ.
То есть, максимальной амплитуды сигналов, которую могут "переваривать" эти фильтры, без
внесения существенных искажений сигнала в полосе и появления паразитных резонансов за полосой пропускания.

Возможно, а скорее всего так и есть, что динамический диапазон рабочих сигналов у ЭМФ ниже.
Но, в связи с тем, что ФОС (ЭМФ) находится не на входе приёмника, а в каскадах третьего преобразования, он надёжно защищён от перегрузок системой АРУ.
Если АРУ отключить, как в 60-е годы из-за широкой полосы пропускания используемых тогда приёмников блокирующих приём слабых сигналов, то проблема с динамическим диапазоном ФОС проявится и лечится это ручкой "усиление ПЧ" (RF).

[RA3POY]

спасибо за объяснения,на мысли о замене меня натолкнула доработка http://cqham.ru/TRXmod12_03.htm, эмф заказал в АВЕРСТе,сообщили что к осени производство на 455кгц возобновят

[RZ3CC]

Не коснулись ещё одного параметра - динамического диапазона кварцевых фильтров и ЭМФ.
То есть, максимальной амплитуды сигналов, которую могут "переваривать" эти фильтры, без
внесения существенных искажений сигнала в полосе и появления паразитных резонансов за полосой пропускания.
Попадалась, ранее, информация, что у ЭМФ этот параметр значительно ниже.

В авторском варианте широко известного UW3DI на эмф подавалось с анода лампы усилителя DSB аж целых 30 Вольт (!) , и ничего , все работало ! Нельзя конечно на ЭМФ подавать такое напряжение ! У них , на мой взгляд только один недостаток - низкая частота , в остальном ЭМФы выигрывают у кварцевых фильтров , вон у всех старых Айкомов фильтры расползлись очень заметно !

[UN7CI]

спасибо за объяснения,на мысли о замене меня натолкнула доработка http://cqham.ru/TRXmod12_03.htm,

Да, красиво всё расписано и, если Вам это под силу и понимаете что делаете, то - успеха!

[RN6L]

а затухания конпенсировать полевиком после эмф

то что затухло каскадом после не компенсируешь. Это как антенный усилитель включенный не перед фидером а перед приемником.
А вообще всякие авторитеты утверждают что у кв. фильтра ДД шире, т.е. он менее подвержен перегрузкам мощными сигналами. Не уверен что это актуально для третьей ПЧ. Коэффициенты прямоугольности 1.67 и 1.6 пожалуй не сильно отличаются, а схему изменять возможно придется, сопротивления у фильтров наверняка разные. Тогда уж лучше их паровозом поставить. В смысле и кв. фильтр оставить и еще эмф между какими нибудь каскадами втулить, типа "подчисточный" пусть будет.

[RN0JB]

то проблема с динамическим диапазоном ФОС проявится и лечится это ручкой "усиление ПЧ" (RF).

Да возможно лечится. Только динамика аппарата измеряется на полной чувствительности всех каскадов. (не понятно как вы "выудите" из под несущей соседа станцию ДХ, если убавите усиление ПЧ)

Добавлено через 23 минуты

#17
YL2GL
Радиолюбитель

Аватар для YL2GL

Регистрация: 14.10.2008
Адрес: Даугавпилс
Возраст: 53
Сообщений: 193
Поблагодарил: 108
Поблагодарили: 55 раз(а) в 26 сообщениях

Не коснулись ещё одного параметра - динамического диапазона кварцевых фильтров и ЭМФ.

Для ЭМФ и кварцевого это не так важно главное чтобы кварцы и диски не разрушились (относительно конечно)... Важное их отличие при измерениях это затухание вне полосы пропускания. У ЭМФ это 40-60 ДБ. У десяти кристального кварцевого фильтра этот параметр может составить более 120 ДБ. Все зависит от емкости монтажа, и 2-3 летней подгонки частоты кварцев. Тогда он работает десятками лет, и никуда и ничего не уходит..

[RU3AX]

хотел поменять заводской FL-44A с фактором 1,67 на эмф у которого равно 1,6, а затухания конпенсировать полевиком после эмф

Хорошая прямоугольность, как я слышал (своими ушами), иногда может несколько ухудшать общее качество приёма. Подчеркиваю - иногда. Есть такое явление - "звон" на очень крутом скате. Соседний канал хороший фильтр действительно отфильтрует, но"хвостики" от соседнего, попавшие на крутой скат фильтра, дают дополнительную окраску принимаемого сигнала. Это, конечно, проявляется не всегда (зависит от конкретной эфирной обстановки). Но одновременное прослушивание сигнала скажем, на "Кроте" и трансивере с ЭМФ иногда подтверждало (на "Кроте" хороший исходно сигнал "прозрачнее").

[UN7CI]

Да возможно лечится. Только динамика аппарата измеряется на полной чувствительности всех каскадов. (не понятно как вы "выудите" из под несущей соседа станцию ДХ, если убавите усиление ПЧ)

Динамический диапазон ЭМФ и динамический диапазон первого смесителя приёмника немного разные аспекты.

[UT3IM]

Одно плохо . Многие даже не понимают , о каком звоне идёт речь . Набор макросов + 10 PSK связей с DL в день . Никаких наушников , манипуляторов и микрофонов на столе . А динамика определяется по красоте " водопада " .....

[UN7CI]

Многие даже не понимают , о каком звоне идёт речь .

++

[RN0JB]

Динамический диапазон ЭМФ и динамический диапазон первого смесителя приёмника немного разные аспекты.

Динамический диапазон ЭМФ собственно несет лишь "косвенные" параметры в динамику всего аппарата. А первый смеситель действительно важный аспект, Вы правы. Только толку не будет с этого аппарата, если не будут обладать высокой динамикой и остальные каскады всего приёмника.

Добавлено через 28 минут

десятками лет, и никуда и ничего не уходит..

Да, и ещё упустил очень важное. Единственным недостатком аппаратуры с кварцевым фильтром (после всех выше упомянутых настроек по времени) является необходимость термостатирования кварца опорного генератора, частота которого чувствительна к полосе пропускания. Мною разработана простая схема, где кварц разогревает транзистор, с очень высокой стабильностью температуры.

[UN7CI]

Только толку не будет с этого аппарата, если не будут обладать высокой динамикой и остальные каскады всего приёмника.

Единственным недостатком аппаратуры с кварцевым фильтром (после всех выше упомянутых настроек по времени) является необходимость термостатирования кварца опорного генератора, частота которого чувствительна к полосе пропускания.

Действительно, всё просто.

[UA3DA]

является необходимость термостатирования кварца опорного генератора, частота которого чувствительна к полосе пропускания

Наверно немного неточно сказано, - полоса пропускания независит от частоты опорного генератора, но смысл сказанного понятен, и верно ,что трансивер выполненный с одним преобразованием частоты более предпочтителен.