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Filtro pasabajos para 432 MHz 100 W

EA4GJA
Mensajes: 182
#387607  - 29 julio, 2023 16:44 

Buenas tardes,

Estoy diseñando un filtro pasabajos para 432 MHz y 100 W. Encontré una calculadora en línea con la que obtuve las capacidades de los condensadores y los coeficientes de autoinducción de los inductores.

De los condensadores me falta decidir los voltajes y el material.

Para los voltajes he hecho unos cálculos que no sé si son correctos.

De la fórmula P = V * V / R despejo V:

V = Raíz( P * R ) = Raíz ( 100 * 50 ) = Raíz( 5000 ) = 71 V eficaces

71 V eficaces multiplicados por Raíz(2) me dan 100 V de pico. Ese sería el voltaje teórico de los condensadores suponiendo ROE 1:1.

Si no recuerdo mal, las estacionarias pueden conseguir que ese valor aumente hasta el doble como máximo. El valor teórico son 200 V, pero creo que de esos no hay. Además deberíamos dejar algún margen de seguridad. Tenemos por lo tanto que usar condensadores de 250 V o mayores. ¿Es correcto?

Si es correcto, ¿de qué material deberían ser los condensadores? Cerámicos al parecer no, ya que los hay sólo hasta 50 V.

Para conseguir la mejor realización práctica, los condensadores deberían ser físicamente pequeños, como sabemos.

Esta pregunta guarda relación con otra que hice recientemente en este subforo. Se trata de colocar un filtro de paso bajo a la salida de un ampli de aliexpress. Es para una estación de DATV que estoy construyendo.

Si el filtro no se puede realizar para 100 W, probablemente bastará para 30 W o menos, pero me gustaría que quedase grande en la medida de lo posible. Es como cuando proyectas una estación fija: por poner el mejor mástil no vas a aumentar las posibilidades de siniestro.

Muchas gracias.

EA4GJA Germán

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EB3DYO
Mensajes: 2496
#387610  - 29 julio, 2023 18:48 

Hola German,¿has pensado que ...? quizas mejor que un pasabajos que tendras problemas de condensadores,(aunque los puedes hacer con coaxial) y teniendo en cuenta un ancho de banda de 1mhz en DATV,igual es mejor una cavidad resonante simple,es una idea,sino como te he dicho sino encuentras condensadores SMD pues te lo haces con coaxial.un saludo

 

EB3DYO.
FRANCISCO.

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EA1HX reaccionó
EA4GJA
Mensajes: 182
#387629  - 30 julio, 2023 12:09 

Yo creo que los condensadores coaxiales seguramente serían demasiado grandes. Por ejemplo, un condensador de 5 pF mediría unos 5 cm, creo. Supongo que ese condensador radia demasiado y por lo tanto introduce pérdidas.

Si damos por supuesto que mis cálculos son correctos, puedo buscar condensadores de 250 V y hacer el filtro a mi manera, por si hay suerte y funciona. En un sitio que conozco tienen unos de 6 kV que me funcionaron bien en VHF. En U todavía no probé.

Otra alternativa es la cavidad que propones, pero no sé cómo se hace. ¿Podrías dar detalles constructivos? Además aquí en Madrid capital alguien me dijo un día que lamentaba la poca gente que sabe de cavidades, dijo que le parece que estamos perdiendo conocimientos.

¿Cuáles son los pros y los contras de cada alternativa? Tampoco lo sé. Que yo sepa el filtro LC tiene menos pérdidas de inserción que la cavidad, eso es un argumento a su favor. También me parece que será mejor para portable, por su tamaño más reducido. Otros argumentos a favor de cada alternativa no los conozco.

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EB3DYO
Mensajes: 2496
#387634  - 30 julio, 2023 15:37 

German,no se que calculos has hecho,simulacion con aade filters,para el tipico de media onda da en el segundo armonico 20dbs,y en el tercero 41dbs,con capacidades de 4pf y 13pf,

con coaxial queda con mayor tamaño pero no radian ya que la malla va soldada toda entera a masa blindando el vivo,pero si encuentras condensadores normales mejor ,mira que sean Np0,importante.suerte y un saludo

EB3DYO.
FRANCISCO.

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EA4GJA
Mensajes: 182
#387651  - 31 julio, 2023 07:45 

De acuerdo. Por favor ¿qué opináis sobre mis cálculos de los voltajes de los condensadores? Me refiero a los del primer post de este hilo.

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EA1DDO
Mensajes: 7824
#387652  - 31 julio, 2023 07:59 

Hola,

En el siguiente enlace explica como se hace ese filtro:

https://www.w6pql.com/filter_+_coupler_+_detectors.htm

En este caso, el autor le ha añadido un acoplador direccional a la salida. Si solo quieres el filtro, puedes obviarlo.

image
image

73, Máximo EA1DDO

Máximo Martín - EA1DDO / HK1H / M0HAO
EA1DDO@HoTMaiL.com
http://www.EA1DDO.es

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EA1HX reaccionó
EB3DYO
Mensajes: 2496
#387653  - 31 julio, 2023 08:04 

los calculos estan bien excepto que los 71v no son eficaces son de pico,los medidores de ROE-POTENCIA dan la potencia media AVG que es la mitad ,la formula seria VxV/2R.un saludo

EB3DYO.
FRANCISCO.

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EB3DYO
Mensajes: 2496
#387654  - 31 julio, 2023 08:11 

a por si quieres una cavidad aqui esta una pagina de calculo.un saludo

Coaxial Tank V.H.F. Filter Designer (changpuak.ch)

EB3DYO.
FRANCISCO.

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EA4GJA
Mensajes: 182
#387658  - 31 julio, 2023 11:05 

Gracias otra vez. Me están empezando a gustar esos condensadores de mica, y los de porcelana que alguien me sugirió. Trataré de ver cuáles consigo más fácilmente. Creo que por ahora el asunto está resuelto.

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EB3DYO reaccionó
EA4GJA
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#387660  - 31 julio, 2023 11:26 

La vida tiene un fino sentido de la ironía.

Hace poco en alguna tienda me dijeron que sólo tenían condensadores cerámicos de hasta 50 V: cincuenta. Por lo menos eso entendí yo.

Ahora me metí en su web para ver si los tienen de mica y de esos no se los veo, pero sí algunos cerámicos de 500 V: quinientos.

La calculadora javascript me propuso condensadores de 5p3 y 9p3 o algo muy parecido. Está claro que no son fáciles de encontrar, por eso pensaba aproximarlos con los de 4p7 y 8p2, o quizá 8p2 + 1p en paralelo. Pensé que si las capacidades son un poco menores en la práctica, las propias capacidades parásitas en paralelo que aparecen en cualquier implementación conseguirían más o menos los valores adecuados.

De 8p2 y 500V los venden. De 4p7 no, pero sí de 2p2 y 500 V. Podría intentarlo con dos de esos en paralelo para obtener 4p4. O quizá mirar un poco mejor en busca de otra combinación que se pueda conseguir fácilmente.

Como curiosidad divertida, me pareció intuir que el vendedor se había ofendido un poquito cuando le pregunté por los de 6 kV. Dijo que eran muy grandes, y cuando le contesté que existían su respuesta me pareció algo irritada. Quizá pensó que yo le estaba diciendo: los míos son más grandes que los tuyos. Jajajá.

 

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EB3DYO
Mensajes: 2496
#387662  - 31 julio, 2023 12:31 

German ,entiendo que tu calculaste los condes de 5 0 9 picos,mira si calculaste bien el filtro,su frecuencia de corte debe estar en torno a 500mhz o mucho mas dependiendo de las secciones que hayas puesto.luego espero que tengas un vna para ver el resultado y afinarlo,por si acaso no tubiste esto en cuenta.un saludo

EB3DYO.
FRANCISCO.

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EA1HX reaccionó
EA4GJA
Mensajes: 182
#387663  - 31 julio, 2023 13:16 

La calculadora que usé está en: http://www.calculatoredge.com/electronics/ch%20pi%20low%20pass.htm

 

Puse una frecuencia de corte de 660 MHz, 0.1 dB de rizado y 5 componentes. Me parece que 660 es la que da menos pérdidas de inserción, aunque el segundo armónico lo atenúe algo menos. Como el ampli es lineal no creo que haya que obsesionarse con ese armónico, sólo hacer el filtro bien y no saturar ninguna etapa.

 

Hay que recordar que el cable de bajada también es un filtro pasabajos, y la antena monobanda o bibanda es un filtro pasabanda.

 

Y sí, mi intención es comprobarlo después con un VNA. Gracias por recordármelo.

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EB3DYO
Mensajes: 2496
#387664  - 31 julio, 2023 14:06 

ok veo que haces un chebyshev,estupendo,a montarlo,un saludo

EB3DYO.
FRANCISCO.

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EB3DYO
Mensajes: 2496
#387665  - 31 julio, 2023 14:15 

aqui tienes la respuesta con aade filters de tu filtro 😉 

filtro 432 3
filtro 432 2
filtro 432 1

 

 

EB3DYO.
FRANCISCO.

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EA1AWY
Mensajes: 504
#399115  - 19 diciembre, 2024 18:17 

Creo que los condensadores cerámicos de valores "pequeños" son de 500V. Yo les he aplicado 230V 50Hz y no se han perforado. Otra cosa es que su resistencia serie interna pueda ser alta y se calienten al pasar corrientes elevadas por ellos, aunque en un filtro pasa bajos la corriente "gorda" (a la frecuencia de paso) debería pasar por las bobinas. Existen unos condensadores smd especiales para estos fines que tienen muy baja resistencia y son algo más grandes y difíciles de encontrar, a no ser en sitios como RF microwave o similares. ¿Creo que son STC o algo así? Perdón por la indefinición.

Los condensadores de 4,7pF son normales, al menos por aquí. No te obsesiones mucho con conseguir el valor exacto porque las tolerancias son grandes. Mejor dos de la mitad o tres de un tercio en paralelo, que andar añadiendo "pellizcos". Además, al poner condensadores en paralelo las resistencias serie internas se reducen y por tanto el calentamiento. No confundir resistencia interna con reactancia, por si alguien no se había dado cuenta.

Creo que tus cálculos son correctos. Al menos, yo habría "echado" esos mismos. Incluida la precaución del doble de tensión con SWR infinita. Muy buen aporte.

Un saludo

Javier Muriedas

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EA4ADJ
Mensajes: 4067
#399159  - 20 diciembre, 2024 21:13 

Hola German, yo he hecho alguno usando la PCB, ambas caras como condensador, tal como te pone Maximo, eso si he usado como sustrato Rogers 3000, no FR4. tambien tengo alguno hecho y probado con el VNA con condensadores ATC, necesitaras dos de 6,8pF y dos de 12pF. los 4 de 500v y vas sobrado y tres bobinas muy sencillas de hacer. de hecho ahora necesito montar uno y tendre que pedir condensadores, si quieres lo miro y los pedimos a medias, no salen caros.

73.

Pedro.

Mi hijo me hace profundamente feliz

TNX & 73,
Pedro EA4ADJ IM88jw http://ea4adj.jimdo.com/
La solana. Que pueblo, galan!

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EA4GJA
Mensajes: 182
#399179  - 21 diciembre, 2024 14:05 

Buenas tardes, gracias por las respuestas. No recuerdo ahora los detalles de la implementación, pero creo que los puse de 6000 V. Los habré conseguido en Electrónica Praga, aquí en Madrid. El filtro parece funcionar bien.

Lo de "los 220 V del enchufe no los rompen" requiere un matiz. En un filtro pueden aparecer coeficientes de sobretensión que multipliquen el voltaje aplicado a los condensadores. En este momento no estoy seguro del todo, pero no descartaría que ocurriese. Acordaos de la teoría del circuito LC serie.

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