Home - Techniek - Electronica - Radiotechniek - Radio amateur bladen - UKW-Berichte - Schmalbandige Filter für die Bänder bei 23 cm, 13 cm und 9 cm
Es werden einfach nachzubauende 3- und 5-kreisige schmalbandige Filter beschrieben und ihr Dämpfungsverlauf angegeben.
1. Einleitung
Auch im Frequenzbereich zwischen 1 und 4 GHz können zunehmend Halbleiter eingesetzt werden; ursprünglich nur in den Empfängerstufen, nunmehr aber auch in der Sendesignal-Aufbereitung und in den Treiberstufen. Ausreichender Selektivität wird die notwendige Aufmerksamkeit dabei häufig nicht gewidmet. Was das auf der Empfangsseite für Nachteile haben kann, wurde in (1) dargelegt. Auf der Sendeseite liegen oft ganz ähnliche Breitband-Probleme vor. Es ist zu befürchten, daß in den kommenden Jahren ungenügend unterdrückte Oberwellen, Überlagerungsfrequenzen und SSB-Seitenbänder (beziehungsweise Spiegel), sowie die ungewollten Spektren von ATV-Sendungen Ärger bereiten werden, wenn sie weiterhin außer Acht gelassen werden. Dies gilt selbst dort, wo die Signalaufbereitung mit Röhren vorgenommen wird, denn sogar in Fällen, in denen Amateure kommerzielle Topfkreis-Endstufen verwenden können, wird die vorgeschriebene beziehungsweise wünschenswerte Dämpfung von Nebenausstrahlungen nicht immer erreicht.
2. Forderungen an Selektion und Durchlaßdämpfung
Im Fall eines Empfangsfilters reicht es aus, die Spiegelfrequenz um ca. 20 dB zu schwächen, wobei die Durchlaßdämpfung möglichst unter 1 dB liegen sollte. Für eine 1. Zwischenfrequenz von 28 MHz bedeutet dies, daß ein solches Filter 56 MHz unterhalb der Resonanzfrequenz etwa 20 dB Dämpfung erreichen muß. Dies ist keine allzu harte Forderung.
Will man jedoch in einer SSB-Aufbereitungskette nicht nur das untere Seitenband, sondern auch die Überlagerungsfrequenz um beispielsweise 40 dB unterdrücken, so bedeutet das eine entsprechende Absenkung schon 28 MHz unterhalb der Resonanzfrequenz - wenn es sich um eine 28-MHz-Aufbereitung handelt. Eine solche Forderung ist nur mit mehrkreisigen Filtern zu erfüllen, dabei kann man im allgemeinen eine etwas höhere Durchlaßdämpfung (1 bis 1,5 dB) akzeptieren. Da die Signalaufbereitung für die Bänder bei 23 cm, 13 cm und 9 cm häufig mit einem 2-m-Signal vorgenommen wird, sollte auch die Selektion im Abstand von 144 MHz möglichst gute Werte aufweisen.
3. Interdigital filter
Den geringsten mechanischen Aufwand erfordern die sogenannten "Interdigitalen Filter", da bei diesen die Resonanzelemente direkt aufeinander koppeln, so daß Trennwände völlig und Koppelelemente fast ganz entfallen. Die Ein- und Auskopplung kann mit mechanischen Einzelteilen vorgenommen werden, die mit den eigentlichen Resonanzelementen weitgehend identisch sind. Mit derartigen Filtern lassen sich große relative Bandbreiten erzielen. Aber auch als Schmalbandfilter dimensioniert haben sie ausgezeichnete Eigenschaften, wie die Meßwerte zeigen werden.
Durch die Verwendung von handelsüblichen Aluminium-Profilen wurde eine Methode gefunden, nach der solche Filter für die SHF-Bänder besonders einfach gebaut werden können. Fräsarbeiten entfallen völlig und außer einigem handwerklichen Geschick werden nur einfache Werkzeuge, wie Bohrmaschine, Bohrer, Gewindebohrer, Feilen etc. benötigt. Falls man die Möglichkeit hat, sich kleinere Dreharbeiten ausführen zu lassen, so ist der Rest in 3 bis 4 Stunden getan. Durch die vorgegebene Länge der Resonanzelemente ist die Frequenz grob eingestellt, der Feinabgleich erfolgt am heißen Ende mittels M5-Abgleichschrauben. Die Ein- und Auskopplung erfolgt mit Koppelstempeln, die sich von den Resonanzelementen nur wenig unterscheiden und die durch eine M3-Klemmschraube direkt mit den Koaxial-Innenleitern verbunden sind (Bild 1).
Bild 1: Skizze des prinzipiellen Aufbaus der Filter (Maße siehe Tabelle)
4. Herstellung
4.1. Hinweise zu den mechanischen Arbeiten
Als "Gehäuse" werden Aluminium-Hohlprofile verwendet, wie sie im Nicht-Eisen-Fachhandel üblicherweise erhältlich sind. Auf zwei der gegenüber liegenden (Schmal-) Seiten werden sie abwechselnd mit Bohrungen von 4 mm ø und M5-Gewinden beziehungsweise den Zentralbohrungen für die Koaxial-Buchsen versehen. Praktischerweise geht man so vor, daß man zunächst die Mittellinie und die Bezugsmitte des Filters anreißt, und dann von der Bezugs- mitte (mittlerer Resonanz-Stempel) ausgehend die Position der übrigen Stempel genau anreißt. Danach wird exakt vorgekörnt, damit der Bohrer nicht verläuft und zunächst mit ca. 1,5 bis 2 mm ø vorgebohrt, dann auf das Nennmaß 4 mm gebohrt. Alle auf den beiden Mittellinien liegenden Löcher haben jetzt zunächst 4 mm ø. Die beiden äußeren einer Seite können nun auf das benötigte Maß für die Koaxialbuchse aufgebohrt werden, in die Hälfte minus einer (!) der verbleibenden 4-mm-Bohrungen wird ein M5-Gewinde eingeschnitten, wozu die Bohrung von 4 mm ø ebenfalls gerade richtig ist. Nach dem anschließend beschriebenen Einpassen der Koaxialbuchsen ist es notwendig, die im Innern des Hohlprofils aufgeworfenen Bohrgrate zu entfernen. Dies ist nicht ganz einfach, und weil die Sitzfläche für die nachher anzuschraubenden Stempel dabei nicht verdorben werden darf, meistens am zeitraubendsten. Man hat es leichter, wenn man zum Bohren der 4-mm-Löcher einen frisch und gut geschliffenen Bohrer verwendet, so daß die Löcher nicht hinein"geschossen" sondern geschnitten werden. An die weiter außen liegenden Bohrungen kommt man mit einem Schaber noch ganz gut heran, für die weiter innen liegenden muß man sich aber ein Hilfswerkzeug machen, indem man beispielsweise einen langen Schraubenzieher vorn scharf anschleift. Damit kann man dann die tiefer liegenden Grate vorsichtig wegstoßen.
Die Hohlprofile können an den beiden Enden elektrisch offen bleiben (vorausgesetzt man ordnet das Filter nicht in unmittelbarer Nähe eines offenen Tankkreises an).
Um eine niedrige Durchlaßdämpfung zu erreichen, ist es wichtig, die ohmschen Verluste möglichst gering zu halten. Es müssen vor allem die Stempel in den Hohlprofilen mit niedrigstem Übergangswiderstand befestigt werden. Dazu müssen sie eine einwandfrei ebene und saubere Sitzfläche haben sowie gute Flächenpressung. Letzteres wird durch Anziehen mit M 4-Schrauben erreicht, ersteres durch starkes Ansenken der Stempel auf der Gewindeseite, so daß sie nur noch einen Sitzrand von ca. 1,3 mm haben (Bild 2).
Bild 2a: Koppelstempel "a"
Bild 2b: Resonanzstempel "b-d"
Anbohrung nur, wenn auf fo - 144 abgestimmt werden soll. Bei 9 cm kann sie entfallen.
Besonders einfach läßt sich das natürlich auf einer kleinen Drehbank ausführen. Hat man dazu keinen Zugang, so benötigt man neben Geduld und einer mittelfeinen Flachfeile noch einige Bogen Schmirgelpapier der Körnungen 150, 360 und 600, mit deren Hilfe man nacheinander (zum Schluß auf einer ebenen Metall-, Glas- oder Marmorfläche) die vorgefeilte Sitzfläche winklig und glatt schleift. Ein Schraubstock bringt nur bei den zuvor auszuführenden Bohrarbeiten Vorteile, ratsam ist es aber, bei der Handarbeit einen kleineren Winkel oder eine Schieblehre zu benützen.
In die Verlustbilanz geht neben der Leitfähigkeit des Stempelmaterials auch die Oberflächengüte der Stempel ein. Der Einfachheit halber kann zu deren Herstellung blank gezogenes Rund-Messing verwendet werden, das eine sehr gleichmäßige Oberfläche hat. Der kleine Nachteil der relativ schlechten Leitfähigkeit kann vermieden werden, wenn man die Messingteile vor der Montage verkupfert, was nicht sehr schwierig ist. Versuche haben ergeben, daß eine solche Verkupferung die Durchlaßdämpfung um ca. 0,2 dB vermindert.
Etwas eleganter ist es, die Stempel für die Ein- und Auskopplung, sowie für die Resonanzelemente ebenfalls aus Aluminium herzustellen. Allerdings ist es in dem Fall zweckmäßig, die Oberfläche der Stempel zu polieren, da das entsprechende Rundstangen-Material aufgrund der geringeren Härte im allgemeinen stark lädiert ist. Dazu wird wasserfestes Schmirgelpapier der Körnung 360 (oder feiner) benötigt. Mit einer elektrischen Bohrmaschine, in die man einen M4-Gewindestift einspannt, um die Stempel nacheinander aufzusetzen, lassen sich diese unter Zugabe von etwas Öl leicht auf Mattglanz, mit etwas mehr Mühe sogar auf Glanz polieren. Letzteres hat allerdings nur noch einen optischen Effekt. Im Schrauben-Fachhandel sind die benötigten M5-Muttern und M4- beziehungsweise M5-Schrauben aus Aluminium erhältlich, so daß alle kritischen Filterteile aus dem gleichen Werkstoff bestehen. Dies schließt in ungünstigen Umgebungsbedingungen Korrosion aus.
Eine andere Möglichkeit ist es, neben den Stempeln auch die Hohlprofile verkupfern zu lassen. Für eine gute Galvanisieranstalt ist das kein Problem. Versuche an den Musterfiltern haben ergeben, daß die damit verbundene Leitfähigkeitsverbesserung die Durchlaßdämpfung um max. 0,4 dB verringert. Nicht unerwähnt soll die Möglichkeit bleiben, auf den Sitzflächen der Stempel vor dem Einsetzen etwas Leitsilber aufzubringen.
Es können nahezu alle Buchsen-Normen verwendet werden. Die Musterfilter wurden teils mit BNC-Buchsen, teils mit N-Buchsen versehen. Die Befestigung solcher und ähnlicher Buchsen ist problemlos. Anstelle eines M5-Gewindes (wie bei den Abstimmschrauben) wird für BNCBuchsen des Typs UG-1094/U ein Loch von 10 mm ø gebohrt und die Buchse mit der zugehörigen Mutter wie in einer Frontplatte befestigt. Für N-Buchsen müssen jeweils zusätzlich vier Gewindebohrungen M3 zur Befestigung angebracht werden. Die Zentralbohrung hat, je nach Buchsentyp und Hersteller, einen etwas anderen Durchmesser nötig. Er sollte nur gerade so groß sein, daß die betreffende N- (oder auch C-) Buchse einen spielfreien Massekontakt-Sitz erreicht. Statt einer umfangreichen, feingestuften Bohrersammlung ist hier ein sogenannter Schälbohrer hilfreich.
Auch die Vierkantflanschbuchsen des Typs 3,5/9,5 können ohne weiteres eingesetzt werden; die Befestigung entspricht derjenigen der N-Buchse. Bei den 23-cm-Filtern passen sogar noch kleine Vierkantflanschbuchsen der Reihe 7/16 beziehungsweise 6/16 (zum Beispiel der WISI-Typ HG 16-413), wenn man die Flanschgewinde (M3) auf 3,5 mm ø aufbohrt. Die Filtereigenschaften werden durch Abschluß mit 60 Ω anstelle von 50 Ω nicht wesentlich verändert.
Nach Abschluß der vorbereitenden Arbeiten werden zunächst die inneren Resonanzstempel nacheinander von der Mitte nach außen eingesetzt und jeweils mit Schrauben M 4 x 10 mm (Zylinderkopf oder Senkkopf) fest angeschraubt. Die Ein/Auskoppelstempel sind am oberen Ende mit einer Zentralbohrung von 2,7 mm ø versehen, sowie mit einem seitlichen M3-Gewinde zum späteren Festklemmen des Innenleiters. Sie werden nach den Resonanzstempeln im Hohlprofil angeschraubt.
Vor dem letzten Arbeitsgang, dem Einsetzen der Buchsen, wird ihr Innenleiter verlängert und zwar entweder durch Auflöten einer passenden metallischen Hülse (Hohlniet 2,5 mm ø, oder auch Kugelschreibereinsätze aus Messing) oder mit einem Stückchen Kupferdraht (eventuell versilbert von ca. 2,6 mm ø. Die Verlängerung braucht nur 8 bis 12 mm betragen, so daß der Innenlei r nach Einsetzen der betreffenden Buchse mit der M3-Querschraube im Koppelstemp festgeklemmt werden kann.
4.2. Dimensionierungsangaben
In der Tabelle sind für acht Musterfilter alle mechanischen Maße angegeben, die gemäß der Bauskizze Bild 1 benötigt werden. Dies sind neben den Abmessungen der Aluminium-Vierkantrohre die Längen und die Durchmesser der jeweiligen Stempel, sowie ihre Mitten-abstände in den Profilkörpern. Die unveränderlichen Maße der runden Stempel sind in Bild 2 wiedergegeben.
| Lfd. Nr. | Filtertyp | Hohlprofil Höhe × Breite × Wanddicke | Abstände der Stempel (mm) | Durchmesser der Stempel (mm) | Lange der Stempel (mm) | Δ f (3 dB) (MHz) | Dämpfungswerte in dB | Oberfläche | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | D | a | b | c | d | a | b-d | fo | fo - 28 MHz | fo - 56 MHz | fo - 144 MHz | ||||||
| 1 | 23 cm | 3 Kreise | 60 × 34 × 3 | 43,0 | 24,0 | 43,0 | 00,0 | 15 | 10 | 11 | 00 | 47,0 | 48,5 | 31 | 0,5 | 17 | 35 | 62 | B |
| 2 | 23 cm | 3 Kreise | 60 × 34 × 3 | 36,0 | 29,0 | 50,0 | 00,0 | 15 | 10 | 12 | 00 | 47,0 | 48,5 | 15 | 1,2 | 42 | 61 | > 100 | A |
| 3 | 23 cm | 5 Kreise | 60 × 34 × 3 | 36,0 | 28,0 | 51,0 | 56,5 | 15 | 11 | 11 | 12 | 47,0 | 48,5 | 7 | 2,2 | 80 | > 80 | > 100 | A |
| 4 | 23 cm | 5 Kreise | 60 × 34 × 3 | 36,0 | 28,0 | 51,0 | 56,5 | 15 | 12 | 12 | 15 | 47,0 | 48,5 | 8,5 | 1,8 | 76 | > 80 | > 100 | A |
| 5 | 13 cm | 3 Kreise | 40 × 30 × 4 | 40,0 | 21,0 | 39,0 | 00,0 | 12 | 9 | 9 | 00 | 25,0 | 26,0 | 29 | 0,95 | 18,5 | 37 | 62 | A |
| 6 | 13 cm | 3 Kreise | 40 × 30 × 4 | 40,0 | 21,0 | 39,0 | 00,0 | 12 | 9 | 9 | 00 | 25,0 | 26,0 | 28 | 0,5 | 19 | 38 | 63 | C |
| 7 | 13 cm | 5 Kreise | 40 × 30 × 4 | 26,0 | 20,0 | 38,0 | 42,0 | 12 | 9 | 9 | 10 | 25,0 | 26,0 | 17 | 0,9 | 44 | 75 | > 90 | C |
| 8 | 9 cm | 5 Kreise | 30 × 30 × 3 | 25,0 | 23,5 | 42,5 | 47,0 | 12 | 10 | 10 | 11 | 17 | 15,3 | 48 | 1,0 | 14 | 54 | > 90 | A |
| - | 9 cm | 5 Kreise | 30 × 30 × 3 | 27,0 | 26,5 | 45,5 | 51,0 | 13 | 10 | 11 | 12 | 17 | 15,3 | Dämpfungsverlauf etwa wie Filter Nr. 7 | |||||
Ferner enthält die Tabelle die 3-dB-Bandbreiten, die Durchlaßdämpfungen bei der jeweiligen Nutzfrequenz fo (also bei 1296 MHz, 2304 MHz, und bei 3456 MHz), sowie die Sperrdämpfungen bei den besonders interessierenden Frequenzen fo minus 28 MHz (Überlagerungssignal bei 28-MHz-Aufbereitung) fo minus 56 MHz (Empfangsfall: Spiegelfrequenz; im Sender: unteres Seitenband bei 28 MHz ZF) und fo minus 144 MHz (Überlagerungssignal bei 144-MHzAufbereitung). Die Sperrdämpfung 288 MHz unterhalb von fo ist bei den 3-Kreisfiltern besser als 60 dB und bei den 5-Kreisfiltern besser als 80 dB. Schließlich ist noch angegeben, welche Oberfläche die Musterfilter hatten. Dabei bedeutet A): Messingstempel im Aluprofil, B): Alle Teile aus Aluminium, und C): Oberfläche der Stempel und des Profilrohres nachträglich verkupfert.
4.2.1. Filter für das 23-cm-Band (1152 - 1296 MHz)
Für das 23-cm-Band gibt es keine idealen Abmessungen der Hohlprofile im NE-Fachhandel, so daß die Abmessungen der 5-Kreis-Filter mit 340 mm Länge schon etwas unhandlich werden. Das 3-Kreis-Filter jedoch hat mit 230 mm noch eine passable Größe. Zu verwenden ist das Aluminium-Vierkantrohr 60 × 34 × 3, das die Innenmaße 54 × 28 hat. Filter Nr. 1 und Nr. 2 sind 3-Kreis-Filter mit unterschiedlichem Kopplungsgrad, Nr. 3 und Nr. 4 5-Kreis-Filter gleicher Grunddimensionierung, bei denen die Kopplung durch unterschiedliche Stempeldurchmesser leicht variiert wurde. Die Musterfilter 2, 3 und 4 haben Messingstempel im Alu-Profilrohr, das Musterfilter Nr. 1 ist eine Ausführung ganz aus Aluminium. Wie weiter oben erwähnt, könnten die Grunddämpfungen durch Vollverkupferung noch um 0,2 bis 0,4 dB gesenkt werden.
Während Filter Nr.1 ein ausgezeichnetes Empfängerfilter beispielsweise vor einem Mischer abgibt, kann Filter Nr. 2 vor allem als Sendefilter eingesetzt werden. Es eignet sich ebenso, um eine Überlagerungssignal-Aufbereitungskette von Nebenwellen zu befreien, denn die Filter können auch auf 1268 MHz oder 1152 MHz abgestimmt werden. Die Bilder 3 bis 5 zeigen die Selektionskurven der Filter Nr. 1 und 2, sowie - stärker gedehnt - den Durchlaßbereich des Filters Nr. 1, so wie sie im technischen Referat des DARC von DL 1 BU aufgenommen wurden. Die Bilder 6 und 7 zeigen in gleicher Weise die Selektionskurve sowie den Durchlaßbereich des 5-Kreis-Filters Nr. 4. Es hat eine so steile Flanke, daß es geeignet ist, die Nebenausstrahlungen von ATV-Sendungen, die gemäß Bandplan im Bereich 1250 - 1280 MHz durchzuführen sind, wirksam zu dämpfen.
Bild 3: Filter Nr. 1 (23 cm) Hor. 50 MHz/cm, V. 10 dB/cm
Bild 4: Gedehnte Darstellung Filter 1 Linie oben: 0-dB-Referenz H. 10 MHz/cm, V. 2 dB/cm
Bild 5: Filter Nr. 2 (23 cm) H. 20 MHz/cm, V. 10 dB/cm
Bild 6: Filter Nr. 4 (23 cm) H. 10 MHz/cm, V. 10 dB/cm
Bild 7: Gedehnte Darstellung Filter 4 Linie oben: 0-dB-Referenz H. 2 MHz/cm, V. 2 dB/cm
Die höchste Selektion - allerdings bei einer Durchlaßdämpfung von 2,3 dB - weist das Filter Nr. 3 auf. Bei fo ± 20 MHz beträgt die Dämpfung bereits mehr als 60 dB. Damit kann dieses Filter unter Umständen die immer häufiger werdenden RADAR-Störungen mindern, vorausgesetzt, die RADAR-Frequenz liegt nicht unmittelbar im Amateurband.
Da die unterschiedlichen Maßstäbe der Oszillogramme den direkten Vergleich erschweren, sind die Wobbelkurven in Bild 8 nochmals in gleichem Maßstab dargestellt. Sie wurden teils gewobbelt, teils an einem automatischen Meßplatz punktweise gemessen und numerisch ausgedruckt. Die spezifischen Dämpfungen, die in der Tabelle angegeben sind, wurden nicht aus den Wobbelkurven ermittelt, sondern mit einem genauen Signalgenerator und thermischem Leistungsmesser gemessen.
Bild 8: Selektionskurven der Filter für das 23-cm-Band
4.2.2. Filter für das 13-cm-Band (2160 - 2304 MHz)
Für 2304 MHz ist das Alu-Hohlprofil 40 × 30 × 4 zu verwenden, das die Innenmaße 32 × 22 hat. Damit ergibt sich dann selbst für ein 5-Kreis-Filter nur eine Länge von ca. 250 mm. Die Resonanzelemente sind hier 26 mm lang, die Ein/Aus-Koppelstempel 25 mm. Die anderen Abmessungen sind wieder aus der Tabelle zu entnehmen.
Bei diesen Filtern wurde im Lauf der Versuchsreihen näher untersucht, wie groß der Einfluß einer Verkupferung der Innenleiter und der Hohlprofile ist. Die Werte wurden schon weiter oben genannt. Die Unterschiede werden vor allem in der Grunddämpfung im Durchlaßbereich spürbar, bei den Sperrdämpfungen fallen sie kaum mehr ins Gewicht.
Da man für Empfangsfilter zur Spiegeldämpfung keine allzu hohe Selektion, jedoch geringe Durchlaßdämpfung braucht, wird ein fester gekoppeltes 3-Kreis-Filter vorgestellt. Es hat im unverkupferten Zustand eine 3-dB-Bandbreite von ca. 29 MHz, im SSB-Abstand von 28 MHz immerhin schon fast 20 dB Sperrdämpfung und eine Durchlaßdämpfung von unter 1 dB. Das 5-Kreis-Filter ist wieder loser gekoppelt und hat - auch in seiner unverkupferten Ausführung - sehr/beachtliche Werte, die fast allen Anwendungsfällen gerecht werden. Da für diese Freq enz im technischen Referat noch kein Wobbelsichtgerät zur Verfügung steht, wurde auf die ausgedruckten Werte eines anderen professionellen Meßplatzes zurückgegriffen. Die sich daraus ergebenden Kurven (abzüglich Zeichen-Ungenauigkeiten) sind in Bild 9 dargestellt. Wenn man die Dimensionierungen der Filter Nr. 1 bis 4 mit denen der Filter Nr. 6 und 7 vergleicht, so fällt es nicht allzu schwer, Stempelabstände und Durchmesser für ein noch loser gekoppeltes Filter zu extrapolieren. Es wird bei einer Durchlaßdämpfung von unter 2 dB, eine 3-dB-Bandbreite von etwa 12 MHz haben. Ansonsten gelten die in Abschnitt 4.2.1. gemachten Ausführungen entsprechend.
Bild 9: Selektionskurven der Filter für 13 cm und 9 cm
Untersucht wurde beim Filter Nr. 7 noch, wie es sich mit der Weitabselektion bei sehr hohen Frequenzen verhält. Dabei zeigte sich, daß die Dämpfung bis zu 6000 MHz besser als 60 dB bleibt; geht man zu noch höheren Frequenzen, dann wird das Vierkantrohr allmählich zum Hohlleiter und es treten zunehmend Dämpfungseinbrüche auf.
4.2.3. Filter für das 9-cm-Band (3312 - 3456 MHz)
Für das 9-cm-Band kann man das Alu-Hohlprofil 30 × 30 × 3 verwenden, das die lichte Weite 24 × 24 hat. Auch diese Abmessung ist nicht ganz ideal, denn die große innere Breite hat zur Folge, daß die Länge eines 5-Kreis-Filters 276 bis 300 mm beträgt. Immerhin bleibt der Vorteil des fertig beziehbaren, stabilen Außenkörpers.
Die Resonanzelemente sind nur noch 15,3 mm lang, die Ein/Aus-Koppelstempel 17 mm. Abstände und Durchmesser sind in der Tabelle für das Filter Nr. 8 angegeben und zwar für ein Filter, das schon eine überkritische Kopplung aufweist. Dementsprechend groß sind die Welligkeit und die 3-dB-Bandbreite der Selektionskurve, die in Bild 9 auf der rechten Seite wiedergegeben ist. Wird die Mittenfrequenz eines derart breiten Filters auf die Arbeitsfrequenz abgestimmt, so kann die Selektion 28 MHz unterhalb von fo noch nicht sehr groß sein. Dies ist tolerierbar, solange es sich nicht um eine 28-MHz-SSB-Aufbereitung handelt, was in einer 9-cm-Anlage jedoch kaum der Fall sein dürfte.
Um dennoch Anhaltspunkte für die Dimensionierung eines schmalbandigen Filters für 9 cm zu geben, sind in der letzten Zeile der Tabelle Abstände und Durchmesser angegeben, die aus den Werten der Filter Nr. 4 (23 cm) und Nr. 7 (13 cm) extrapoliert wurden. Aus zeitlichen Gründen war es dem Verfasser noch nicht möglich, diese Dimensionierung praktisch zu erproben.
5. Hinweise zum Abgleich der Filter
Der Abgleich mehrkreisiger Filter ist noch einfach, wenn die Kopplung der Kreise unterkritisch ist, und wenn durch die Abmessungen gewährleistet ist, daß sie schon nahe an der vorgesehenen Arbeitsfrequenz liegen. Letzteres ist durch die angegebenen Stempellängen bei allen Filtern der Fall, ersteres bei den Filtern Nr. 3 und Nr. 7. Solche Filter braucht man nur beidseitig mit 50 Ω (beziehungsweise 60 Ω) abzuschließen und in mehreren Durchgängen auf maximale Ausgangsspannung abzugleichen.
Legt man auf die gute Selektion im Nahbereich weniger Wert, oder braucht man geringere Durchgangsdämpfung oder größere Bandbreite, so muß man versuchen eine kritische Kopplung (gerades Dach) oder eine leicht überkritische Kopplung einzustellen. Dies ist bei den Filtern Nr. 2, Nr. 3 und Nr. 6 der Fall. Hier sind zum optimalen Abgleich neben dem richtigen Abschluß noch ein Meßsender mit genauer Einstellmöglichkeit der Frequenz und eine Portion Geduld erforderlich.
Wesentlich einfacher und zeitsparender wird die Prozedur natürlich an einem Wobbelmeßplatz. Dieser ist fast obligatorisch, wenn man überkritisch gekoppelte Filter mit mehr als 3 Kreisen optimal abgleichen will. Glücklicherweise ist dies in der Praxis nur selten wirklich erforderlich.
Im Amateurfunk benötigt man im allgemeinen keine "Meßfilter", sondern in einem bestimmten Abstand von der Nutzfrequenz eine möglichst große Dämpfung bei möglichst kleiner Grunddämpfung. Auf idealen "flat top" und Kurvensymmetrie kann man meistens verzichten (es sei denn, es handelt sich um eine Veröffentlichung, hi).
Ohnehin muß man in der Regel am Ein- und Ausgang der Filter mit Blindkomponenten rechnen, die beim Abstimmen in der Gesamtanordnung kompensiert werden. Es kommt daher immer darauf an, durch wechselseitiges Trimmen der Abgleichschrauben bestes Nutzsignal zu erhalten, was man zweckmäßigerweise mit Anschlußkabeln, die sich in der elektrischen Länge um ca. Μ/4 unterscheiden, zu optimieren sucht. Hat man dann noch die Möglichkeit, die Unterdrückung eines zu schwächenden Signales zu kontrollieren und gegebenenfalls zu korrigieren, so erreicht man die in der Tabelle angegebenen Werte, oder auch noch etwas bessere.
Da der Verfasser auch nur über einfachste Signalquellen und Detektoren verfügt, war er bei der Ermittlung der Filtereigenschaften und für die Aufnahmen auf Unterstützung angewiesen. Dank dafür, und für teilweise viele Meßstunden, gebührt Hermann Gunkel, DJ5ZE, Wolfgang Sauerwein, DL8JT und vor allem Günter Schwarzbeck, DL1BU, dem technischen Referenten des DARC.
DL3NO, Dieter Vollhardt.