wazzoo
На что влияет КСВ?

Хайо уже подсказал.

По завалу - пробуйте играть заданной добротностью катушек, от них должен расти завал ближе к частоте среза.
Для улучшения степени подавления за полосой у фильтра не высокого порядка, можно поиграться добавкой параллельной емкости к одной катушке, которая образует заградительный контур с нужной частотой резонанса.

Zmej
Я ниже ответил. КСВ в прямой зависимости от подавления. Делаешь подавление хотя-бы 2..3дБ - и привет высокий уровень синей линии. Чистая математика, в общем.

Для улучшения степени подавления за полосой у фильтра не высокого порядка
С этим разобрался - подавление до -40дБ - проблема была в измерении
Т.е. форма подавления меня полностью устраивает.

wazzoo

У нормального фильтра должно быть S11 в средине ПП ну хотя бы -17...-15дБ, у вас на первой картинке не больше -5 (если правильно понял, сетка = 5дБ).

Сейчас до ночи нет времени моделировать, на вскидку, пробуйте фильтр 7 порядка с катушками низкой добротности (не больше 10-15) и для улучшения S11 на верхнем скате - в среднем звене параллельная емкость на подбор, начиная со 100-150пф.

Zmej
Мне кажется, вы меня не слышите. Мне не нужен "нормальный фильтр" - т.к. в "нормальном фильтре" не будет плавного спада - а без него фильтр не будет выполнять свою функцию.
Это не полоса пропускания. Точнее - "полоса пропускания" это виртуальный термин. Есть график подавления фильтра. Такой, какой нужен. Там, где подавление низкое (меньше 1дБ) - вы увидите низкий S11. От того, что обычно делают ФНЧ с ровной полкой - привыкли видеть низкий S11. Здесь не так - здесь в так называемой "полосе пропускания" (которая не полоса пропускания - а полоса заграждения на нужную невысокую величину) имеем подавление на единицы дБ.
Энергия на входе может или рассеяться на фильтре или быть просто не принята им. Чтобы "синий" график был низким - нужно, чтобы энергия рассеивалась на фильтре. Интуитивно подозреваю, это должен быть не LC, а RC фильтр - чтобы мощность принималась им и рассеивалась на резисторах. Может быть низкая добротность, про которую вы говорите - это оно и есть, способ рассеять энергию - но задать в RFSimm не нашел как

UPD: нашел, но ситуация кардинально не меняется даже если поставить добротность 1. Точка пересечения линий опускается с 3дБ до 3,7дБ примерно (иными словами - там, где подавление 3.7 дБ - синяя линия будет на уровне -3.7 дБ)

Короче - S11 находится в прямой математической зависимости от S12. Или иными словами - вы хотите невозможного от LC фильтра, как мне кажется.

Вот пример фильтра Чебышева 7-го порядка, где неравномерность в "полосе пропускания" поставлена 5 дБ:


UPD2 - видимо, чтобы было "правильно" - нужно комбинировать фильтры с низким затуханием в полосе пропускания и аттенюаторы на резисторах на нужную величину + сумматоры. Но как то это слишком сложно и непонятно зачем. Другой вариант - как-то ставить резисторы в цепи фильтра - но надо придумывать, как...

wazzoo
тогда нужен диплексер, котрый жрёт мусор ненужный.
Я так и не понял , что за суперзагадочный ФНЧ нужен. Можно ещё раз сформулировать задачу без плавного перехода на предполагаемое решенте?

Хайо
Проблема, которую он должен решить.
1. Для простоты - введем понятие уровень атмосферного шума. От этого уровня отсчитываем с/ш станций на разных частотах
2. У антенны TX3A уровень атмосферного шума на выходе плавно растет от ДВ к КВ. Т.е. станции, имеющие одинаковый с/ш на ДВ и на 6 МГц - будут иметь разный абсолютный уровень.
3. Разброс этих уровней таков, что он не влезает в динамический диапазон приемника - как результат или получаем интермодуляции или вынуждены снижать уровень на входе, что уводит уровень атмошума ниже шумов приемника на ДВ - это недопустимо.

Задачи:
1. Скомпенсировать рост усиления от ДВ к КВ - т.е. сделать так, чтобы уровень атмосферного шума был примерно одинаковым и на 300 кГц и на 5 МГц.
2. Загасить как минимум на 20дБ сигналы начиная от 49-метрового диапазона и выше - они совсем не нужны, только мешают

От этого решения растет передаточная характеристика, которую нужно получить:


Был уже предыдущий положительный опыт - я наклонял АЧХ простым параллельным конденсатором на входе приемника (т.е. фильтр 1-го порядка) - все работало нормально. Сейчас просто развил решение - добавив более глубокую фильтрацию от 6 МГц

wazzoo
радио Ереван ответит.
В принципе - да, можно.

Для этоо надо разделять мухи от мяса. Даже 5ого порядка ФНЧ справится с задачей обреза средних КВ для защиты простого приёмника.

Защита сглаживания АЧХ для равномерного роста Кпер от 10 кГц до 3 МГц - это ФВЧ простого типа н абазе одного реактивного элемента - гуляем на формуле XL=2пfL и ставим одну катушку поперечно. Если хотим в тракте 50 Ом иметь полный Кпер при 3...4 МГц, то у этой катушки примерно при 1МГц должно быть XL = 50 Ом. Это выполняется катушкой 8мкГн.

Но тут мы сделали счёт без официанта. У проволочной антенной импеданс при более низких частотах растёт. И поэтому надо брать не 8 мкГн, а наверно в 10 раз больше.
По опыту, трансформатор minicircuit T-622 на 3 обмотки 3х120 мкГн даст при 50 Ом на одной обмотке равномерную сигнальную динамику от 10 кГц до 20 МГц.

поэтому моя рекомендация такая:
Ставить антенну с кабелем в выгодную позицию и поставить первым аттенюатор на 6...10 дБ для широкополосного согласования фидера, в.т.ч. в точке подключения проволочной антенной. После этого аттенюатора имеем уже упорядоченные условия по импедансу и можно свободно экспериментировать с поперечным дросселем. Тут я уже брал бы 22...47 мкГн. А за ней уже ставтье красивый ФНЧ из учебника с идеальной АЧХ. Сама посадка проволочной антенной на аттенюатор уже вызывает эффект ФВЧ.

wazzoo
Фильтры с произвольным наклоном АЧХ и с сохранением согласования (теоретически КСВ=1) в профессиональной СВЧ-технике широко применяются и называются амплитудные корректоры или по-вражески "эквалайзеры". По сути это несложные RLC-цепи, в которых лишняя энергия давится за счет поглощения резистивными элементами. Принципы расчета найдете в книге "Сильвинская, Голышко. Расчет фазовых и амплитудных корректоров. 1980". Простейший амплитудный корректор с нисходящей (падающей) АЧХ - это кусок ВЧ-кабеля (фидера) с достаточно большими потерями, у него АЧХ (в dB) подчиняется закону =корень(f2/f1).

Proffessor
Спасибо!
в которых лишняя энергия давится за счет поглощения резистивными элементами.
Ага - значит интуиция меня не подвела...
Буду изучать вопрос плотнее.
это кусок ВЧ-кабеля (фидера) с достаточно большими потерями, у него АЧХ (в dB) подчиняется закону =корень(f2/f1).
Это интересное решение. На выходе ФНЧ 6 МГц уже ставить и всё

Хайо
Аттенюатор на входе не подходит - сигнал и так слишком слаб, у антенны сильное отрицательное Ga. Просто наклон решил бы все проблемы - и он в общем работал, когда просто кондер на входе был, Afedri тянул динамику TX3A без видимого ухудшения параметров приемной системы.

Ситуация понятна - буду думать. Пока поставлю тот фильтр, что есть. Тем более что он делался под вариант использования пары Afedri+TX3A - а это не основной кейс, я его в основном только для тестов сравнения с АА планировал.

Прошу у всех прощения - совсем в оффтоп ушло все.
Главное добить коммутатор, в частности чтобы был управляемый удаленно испытательный полигон для АА в паре с другими антеннами и между собой.

wazzoo
почему оффтоп?
согласование динамики антенны с ДД приёмника - это для АА важно тоже и хорошая АА с бюджетным SDR тоже будет такого требовать. Да и многие АА с трансформаторным выходом этот спад в АЧХ обеспечивают.

Хайо
Ну с этой точки зрения да. Узнал для себя новое - эквалайзинг на ВЧ с применением RLC. Так то я почти сам велосипед изобрел - уже пробовал втыкать резисторы в фильтр сегодня, улучшая согласование :)


Думаю, теме бы пригодилась схема какого-то "типичного" эквалайзера с неким наклоном АЧХ - для примера.

У цифрофильтров плюс есть значит - ему не нужно согласование - какая есть передаточная по математике, такая есть )) но лишний мне пример того, что модели в радиоэлектронике всегда условны - и надо понимать, что надо учитывать и что нет в разных применениях, нужен опыт и глубокое понимание предмета. В математике-программировании это не так - формула такова какова и больше никакова...наверное поэтому я сбежал когда-то с факультета радио на факультет математики - легко, когда "мир незыблем", а не когда вроде так, а на деле не так ))

wazzoo
в АА это есть - на входе R(L)C и если правильно делать, то хорошо убирате НЧ-спектры. Также выходной трансформатор это может, если его не делать слишком крохотным и он на каждый пук атмосферы облагает весь спектр и шумовой IM. Собственно на двух RC или RL цепях цель достигается. Так как это далеко от частоты среза ФНЧ происходит, можно эта звена раздельно разрабатывать и напрямую соединить.

wazzoo, а я не понял чем просто фильтр не подходит с верхней частотой , к примеру , 6МГц.
Ну, а если все же, нужно что-то принимать выше 6МГц, но с ослаблением, то можно просто взять два фильтра НЧ и ВЧ , соединив их выходы и входы параллельно ( не забываем их рассчитать на сопротивление в два раза выше ) и пустить один из них через классический аттенюатор на N-dB.
И чем еще просто режекторный фильтр на полосу 6...8МГц не годиться?

На КВ проблема была связана не с приемом а с передачей. Понадобилась восходящая АЧХ с глубиной коррекции 15dB в диапазоне частот 1-30MHz, на входе усилителя мощности радиомаячка. Усилитель мощности требовал на ВЧ более высокого уровня возбуждения, для сохранения постоянной мощности выхода. Схема корректора первого порядка смоделирована в AWRDE:


Синяя кривая -АЧХ. Красная кривая - коэффициент отражения.
В реализованной схеме УМ:

Если в этой схеме поменять местами индуктор и конденсатор, АЧХ станет наоборот, нисходящей.

Proffessor
это всё прекрасно в системе 50 Ом.

У wazzoo генератор = проволочная антенна, которая на частоте приёма намного меньшего размера лям/4 и имеет емкостной характер и к низким частотм станет высокоомной. Поэтому в части сглаживания динамики помех+сигналов достаточно её нагрузить низкоомно широкополосно или даже низкоомно индуктивно.

ats52
чем просто фильтр не подходит с верхней частотой , к примеру , 6МГц.
Завал АЧХ есть заметный - так что лучше сразу скорректировать, так и запас по ДД будет - все таки даже на 60 метрах есть сильные станции, а между дневным и ночным эфиром уровень и шума и станций гуляет прилично, без запаса придется в течение дня крутить ручку усиления - неудобно. Антенна имеет приемлемую направленность вплоть до 60-метрового диапазона. Выше уже диаграмма направленности разваливается - так что нет смысла использовать и лучше разгрузить усилитель от сигналов там.

Proffessor
Если в этой схеме поменять местами индуктор и конденсатор, АЧХ станет наоборот, нисходящей.

Спасибо, кажется то что надо

Хайо
Вопрос по теории АА. Имеет ли смысл подбирать "земляную", приемную часть одиночного минивипа с целью уменьшения синфазных помех? Другими словами, есть ли какая-то польза в том, что эффективная площадь и импеданс куска кабеля должна быть эквивалента щупу?

Хайо
По сопротивлению, по данным ММАНА:
МГц__Ом__jX__КСВ 900 Ом (такой у меня транс стоит на 50-омный кабель)
0.5__925__-62__1.08
2__773__-8__1.16
5__919__13__1.03

Так что примерно все одинаково

Пробовал в моделировщике менять сопротивление источника в пределах 10-100Ohm, АЧХ меняется незначительно, вся опускается на 1-3dB при сохранении глубины коррекции. Для нисходящей АЧХ при глубине коррекции 15dB надо изменить номиналы элементов: L=3.3uH, C=1000pF, у резисторов - те же

btr
не понял? или понял...

Могу предполагать , что Вы про противовес?
Противовес можно конечно делать один к одном к антенному элементу. Но это не даст максимум по приёму - по опыту. Опыт показал, что противовес (борода) покажет заметный результат, если его делать 2...3 раза больше антенного элемента.

С другой стороны, конечно активный диполь в строгой симметрии показывает идеально еподавление по качеству ДН. Тут видимо надо подбироать размер бороды.

wazzoo
т.е. в соединении антенны к фидеру стоит трансформатор?
тогда можно все на 50 Ом делать

Хайо
Да, речь идет о бороде. Кстати в некоторых конструкциях к земляному контакту припаивают эквивалентный по размеру элемент. Поэтому интересует получение дипольного эффекта при таком подходе.

btr
дипольный характер будет в любом варианте, иначе ничего не ловите. Вопрос в том, нужен ли он строго симметричный? Как опыт показал с активными строго симметричными диполями, что это тоже полезно, но всегда нужно, иногда важнее больше энергетики сигнала и тогда проще отращивать бороду, чет удлинить АЭ.

Немного отвлеку.
Стояла на крыше в первозданном виде АА-1-0 на высоте около 2 метров от крыши. Дроссель был сразу подключен к выходу платы. Сигналы были чуть слабее, чем хотелось бы, но зато и шумов почти не было.
Добавил антенный элемент 40 см и бороду из 4 коаксиальных отрезков по 100 см, которые сейчас касаются крыши. Ниже на кабеле Z дроссель. Сигнал вырос, а вместе с ним и сильные шумы стали.
Еще раз смогу на крышу попасть, поэтому хотел бы уточнить, что надо убрать, чтобы вернуться к прежней ситуации с небольшим приростом сигнала и без шумов?
Вариант А - убрать только касающиеся крыши концы коаксиального кабеля бороды
Вариант Б - убрать только 40 см антенного элемента
Вариант В - убрать и то, и другое.
Условия такие, что времени на эксперименты и многократные снятия и установки антенны нет.
Прошу помощи чисто в теоретическом плане. А уж как получится в итоге, посмотрим.

Proffessor
Спасибо большое!
Вот такая у меня красота вышла - на первую скорую руку, за 5 минут, линейный масштаб частоты, 0.1-10МГц:

Схема:


Номиналы L и C брались просто от фильтра Баттерворта 2-го порядка - т.е. создал в RFSimm такой фильтр, добавил резисторы в схему, подкрутил L и C под нужные частоты, подкрутил нижний резистор под оптимальное согласование - т.е. по сути так и есть - берем за основу фильтр, вставляем в него резисторы для рассеивания энергии + согласования

UPD: если подкрутить еще 390омный резистор - до 416 ом, то синяя линия вообще ниже 80 дБ уходит

wazzoo
такую же схему применяют после диодных смесителей, только на месте L и C стоят колебательные контуры. Пропускает ПЧ, а всё остальное сжигается в резисторах, смеситель видит КСВ=1 широкополосно. Намного проще я это и добавил в ОКЕАН после смесителя с эффектом прироста ДД на 6 дБ..

Я сейчас сделал еще проще - нарисовал 5-порядка фильтр баттерворта и начал подрисовывать резисторы к конденсаторам на землю и к индуктивностям параллельно - сжечь можно даже ту энергию, которая за пределами пропускания фильтра. В общем - понятно, что задача делается - найду время, все продумаю до конца, посчитаю.

wazzoo
это делается проще и точнее - на входе ФНЧ подключается параллельно ФВЧ такого же порядка и такой же топологии и на его выходе ставить 1 резистор , который сжигает всё, что не удалось впихать в ФНЧ.

wazzoo
эа эти затраты с ФНЧ-ФВЧ можно было купить просто нормальный SDR )))

просто нормальный SDR )))
MAXUS тоже не тянет весь диапазон :) но у него есть фронтенд с фильтрами. Т.е. даже 16-битный DDC здесь не осилит (а лучше по динамике, чем на чипах от QS1R ничего сейчас не продается) - все равно нужен вход фильтрованный.
Это еще ладно. У меня теперь еще задача в загашнике - пока не знаю как к ней подойти. Та же антенна. На выходе вместо трансформатора резистор - т.е. антенна симметричная - петля и два резистора в разрыв с обеих сторон. К резистору параллельно подключен дифференциальный усилитель с мегаомным входным сопротивлением (схема от Гончаренко в его статье про усилитель для приемной антенны). Я хочу подключить таких усилителей две штуки - с обеих сторон антенны - таким образом сигнал будет получен с обоих направлений одновременно. Но - этот усилитель сдается уже ранним вечером - ему нужен фильтр. Вот как так подключить фильтр, чтобы он не влиял на антенну, я не пойму...