Studiul functionarii unui filtru EMF-500

Circuite electronice, echipamente home made, aparatura de masura si control, scheme...
Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 478
Membru din: Mie Ian 19, 2011 7:36 pm
Contact:

Studiul functionarii unui filtru EMF-500

Mesajde yo3fhm » Sâm Dec 15, 2018 10:06 am

Sunt interesat sa studiez functionarea unui filtru electromecanic EMF-500 (-3B sau altul).
Am deschis topicul cu inceputul: caut un astfel de filtru, cu sau fara cuart de purtatoare.
Voi fi prezent la intalnirea de la Campina, de pe 22 decembrie - daca cineva doreste sa aduca vreun astfel de filtru; am postat de asemenea, la sectiunea "Mica publicitate", un anunt in acest sens.

NOTA:
Stiu ca filtrul EMF-500 prezinta anumite inconveniente si ca este depasit, cunosc de asemenea, parerea unora dintre colegii de breasla, cum ca nu merita sa-mi bat capul cu el.
Nu intentionez sa construiesc efectiv vreun echipament in jurul sau, ci doar sa-l studiez, pentru istoria sa si din pura curiozitate. Spre exemplu, ultima mea tentativa de acest gen, a avut drept tinta filtrul LSB de 250KHz din statiile radio militare R-1300, cu care chiar am realizat experimental un emitator SSB cu tripla schimbare de frecventa.

Dupa ce il voi obtine, ma voi apuca de "perfuzarea" lui, dar pana atunci, ii rog pe colegii radioamatori care dispun de o astfel de relicva istorica sa ma anunte daca imi pot face vreo oferta . De asemenea, as fi interesat sa vad opiniile colegilor care l-au mai folosit (si eventual studiat), atat in cadrul echipamentelor cu tuburi cat si a celor pe semiconductoare.

Postez mai jos informatiile pe care le-am regasit despre EMF-500, pana acum.
Cele mai multe date despre seria EMF-500 le-am regasit aici (daca aveti nevoie, puteti traduce pagina folosind Google Translate):
http://www.diagram.com.ua/list/sprav/sprav209.shtml

As fi interesat daca exista colegi care au pus filtrul pe vreun analizor, pentru a-i obtine caracteristica si sumariza parametrii.

De exemplu, in revista "Radio" nr. 1/1964, exista un articol la pag.24-26 care prezinta acest filtru, dar nu am avut rabdarea necesara de a incerca traducerea din limba rusa prin Google, hi. In acest articol, exista o caracteristica si o modalitate de conectare a filtrului intr-un echipament cu tuburi:

Imagine

Imagine

Am extras cele 3 pagini din revista "Radio",in fisierul PDF de aici .

De asemenea, in almanahul "Tehnium" din 1983 pag.58-63, este descris transceiverul "US-Tehnium" (YO3BAL/YO3AD/YO3CTW), in care filtrul EMF-500 este folosit in cadrul unei scheme bazate pe semiconductori:

Imagine

Raman, asadar, QRV, pentru discutii referitoare la EMF-500, masurarea caracteristicilor sale, utilizare, mod de conectare, etc. Sper ca subiectul sa fie interesant inclusiv pentru radioamatorii incepatori!

Cu multumiri,
Cezar YO3FHM
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM
Imagine
Grup YO3KXL /RoLink
Status retea RoLink

YO6HEM

Re: Studiul functionarii unui filtru EMF-500

Mesajde YO6HEM » Sâm Dec 15, 2018 10:52 am

Sal.Interesant subiect...in principiu este folosita rezonanta mecanica a mai multor discuri metalice care rezoneaza la frecventa de 500khz.Semnalul trece de la un disc la altul prin rezonanta mecanica la frecventa de 500khz;se poate face o analogie intre un disc metalic care rezoneaza pe 500khz si un circuit oscilant lc cu un q foarte ridicat.Deci semnalul parcurge succesiv discurile respective,care in functie de distanta dintre ele(si altele ca:diverse conectari mecanice suplimentare intre discuri)se obtine curba de selectivitate dorita.Cum la mine totul trece prin sfera de diy am in vedere sa bricolez un astfel de filtru,doar pentru placerea de a experimenta...

yo7fws
Mesaje: 47
Membru din: Lun Mai 14, 2012 9:49 am
Contact:

Re: Studiul functionarii unui filtru EMF-500

Mesajde yo7fws » Sâm Dec 15, 2018 12:03 pm

Salut

Daca esti interesat tot pentru studiu, pot sa-ti trimit un filtru nemtesc de 200KHz. Se gasesc foarte multe in dotarea radioamatorilor dar, din nefericire, nimeni nu il include in niciun proiect.

Salutari!
Costi YO7FWS

Avatar utilizator
yo3fhm
Mesaje: 478
Membru din: Mie Ian 19, 2011 7:36 pm
Contact:

Re: Studiul functionarii unui filtru EMF-500

Mesajde yo3fhm » Sâm Dec 15, 2018 2:29 pm

YO6HEM: Salut Emil, ma bucur sa vad ca esti interesat de subiect si de asemenea, consider ca ideea ta de a incerca sa construiesti un astfel de filtru este de-a dreptul temerara 8-) Iti va trebui multa rabdare!

Printre alte resurse disponibile pe net referitoare la functionarea filtrelor (electro)mecanice, mai adaug urmatoarele (desi nu fac referire directa la EMF-500):
- Mechanical Filter (Wikipedia) ; aici apare si MF200, cel la care cred ca s-a referit colegul nostru Costi, YO7FWS.
-Mechanical Filters (Donovan A. Southworth / Collins Radio Company, April 1969 Electronics World)
- Design Issues in Electromechanical Filters with Piezoelectric Transducers (Michael P. Dmuchoski, 2002 )
- Mechanical Filters - A review of progress (Robert A. Johnson, 1971)

yo7fws scrie:Daca esti interesat tot pentru studiu, pot sa-ti trimit un filtru nemtesc de 200KHz. Se gasesc foarte multe in dotarea radioamatorilor dar, din nefericire, nimeni nu il include in niciun proiect.
Salut Costi, multumesc pentru oferta, esti amabil !
Banuiesc ca te referi la MF-200, cel produs de RFT:

Imagine

Indiferent ca este vorba de acesta sau de altul asemanator (de exemplu, filtrele Snelgrove pe 250KHz care se gasesc in placile statiilor militare R1300), utilizarea acestora este mai dificila in regim de amator, pentru ca filtrul opereaza pe o frecventa foarte joasa. In acest caz particular, obtinerea semnalului BLU exclusiv prin utilizarea unei singure schimbari de frecventa, nu reprezinta o solutie corecta din punct de vedere tehnic.

Eu am fost preocupat de refolosirea unui astfel de filtru si ca atare, l-am studiat si am realizat un proiect de emitator SSB cu el, cu tripla schimbare de frecventa. Acesta este functional si ii pot publica documentatia, daca ar prezenta interes. Click pe poze pentru marire:

Imagine

Imagine

Modulatorul si filtrul Snelgrove (LSB) pe 250KHz:
Imagine

Revenind la constatarea ta - cum ca aceste filtre nu prea sunt utilizate in proiecte ale radioamatorilor, ei bine - motivatia e data de satisfacerea cu greutate a unor standarde (de ordin tehnic). Voi incerca sa exemplific.

Conform normelor standard aprobate de ANCOM prin Decizia nr. 245/2017 privind reglementarea serviciului de amator - care invoca standardul ETSI EN 301 783 V2.1.1:2016, se impune ca pentru o filtrare suficienta a benzii laterale nedorite, este necesar ca filtrul de banda sa ofere o atenuare a frecventei imagine de minimum 40dB (in tabelul de mai jos, atenuarea este exprimata in dBc – respectiv in raport cu nivelul frecventei purtatoare):

Imagine
(Nivelul maxim al componentelor nedorite la iesirea unui emitator destinat uzului
in benzile alocate serviciului de radioamator, in domeniul 1.7-35 MHz)

Folosind specificatia exprimata in dBc din tabelul de mai sus, calculul puterii maxim permise a
componentelor nedorite la iesirea excitatorului se poate face folosind formula :

Ps = Pout * 10^(-40/10)
unde :
Ps = puterea componentelor nedorite ;
Pout = puterea de iesire a excitatorului, masurata pe sarcina artificiala cu impedanta Z=50+j0Ω (nereactiva pe domeniul de frecvente la care se efectueaza masuratorile).

Pentru a completa argumentatia ce urmeaza, sunt nevoit sa postez urmatoarea figura, ce constituie reprezentarea frecventelor imagine pentru un semnal BLU provenit dintr-un sistem prevazut cu o singura schimbare de frecventa:

Imagine

Practic, daca s-ar utiliza o singura schimbare de frecventa pentru obtinerea semnalului util in
banda dorita (semnalul BLU obtinut prin filtrare din semnalul BLD centrat pe 250kHz , mixat cu
semnalul oscilatorului local), frecventele imagine rezultate nu ar putea fi atenuate suficient astfel
incat sistemul sa se poata incadra in normele tehnice prevazute de standardele in vigoare.

Strict pentru incepatori, pentru simplitatea calculelor si a unei mai usoare intelegeri a celor prezentate in desen, sa presupunem ca se doreste obtinerea unui semnal BLU cu frecventa de 3.5 MHz. Folosind metodafiltrarii, mai intai trebuie generat un semnal cu dubla banda laterala si purtatoare suprimata (BLD) iar semnalul BLU se obtine inserand un filtru corespunzator, care sa poata rejecta banda laterala nedorita. In situatia mea, am folosit filtrul cu cristale de cuart fabricat de compania Snelgrove (Canada), avand frecventa centrala f0 = 250 kHz.
Pornind de la acest aspect, se impune ca frecventa oscilatorului local (notata pe desen cu „f_vfo” sa fie de 3.5 MHz - 0.25 MHz = 3.25 MHz (semnal evidentiat in culoare rosie).
In aceasta situatie, modulatorul dublu echilibrat va furniza la iesire atat suma cat si diferenta semnalelor de la intrare (frecventa semnalului oscilatorului de purtatoare,f_carr = 0.25 MHz si frecventa oscilatorului local, f_vfo = 3.25MHz): 3.25MHz +/- 0.25MHz = 3.5 MHz si respectiv 3.0MHz .

Pe acelasi desen se poate observa linia inclinata maro, care simbolizeaza panta (factorul de
forma) necesara filtrului de banda pentru obtinerea atenuarii minime de 40dB la frecventa imagine. Remarcand ca intervalul de la 3MHz la 30MHz reprezinta o decada, se poate calcula ordinul minim necesar al unui astfel de filtru de banda. Aplicand formula lg(3.5MHz / 3MHz) obtinem valoarea adimensionala 0.0669, reprezentand numarul de decade din intevalul de la 3MHz la 3.5MHz).
Din teoria filtrelor (o excelenta referinta in acest sens ar fi lucrarea lui Anatol I. Zverev , “Handbook of filter synthesis”, editia 1967, publicata de John Wiley and Sons, Inc.) este cunoscut ca un filtru trece jos de ordinul n are in banda de oprire o panta a atenuarii de 20*n dB/decada. Prin urmare, in cazul generarii semnalului cu banda laterala unica prin metoda filtrarii, impunem conditia ca 0.0669 decade sa ofere 40dB. Transpunand cele de mai sus intr-o relatie, rezulta 0.0669 * 20 * n = 40, de unde rezulta ca n = 40 / (0.0669 * 20) = 29.87.
Prin rotunjire, rezulta ca ar fi necesar un filtru de ordin 30, respectiv unul care sa aiba 30 poli
– o valoare nerealista
, pentru ca un astfel de filtru e foarte dificil de realizat si total neergonomic pentru utilizarea la frecvente atat de coborate.

Rezultatul a fost un sistem cu 3 schimbari de frecventa.
Primele 2 frecvente (cea de 250 kHz - necesara modulatorului dublu echilibrat, pentru obtinerea semnalului BLD si respectiv cea de 750 kHz, necesara obtinerii primei frecvente intermediare cu valoarea de 1MHz) sunt date de un generator de purtatoare pe care l-am realizat cu un microcontroller PIC12F683, pentru care un foarte bun amic mi-a scris codul sursa 8-)
Cea de a 3-a schimbare e data de un VFO cu DDS, care transpune semnalul initial in banda de lucru. Filtrele intermediare au rezultat cu 4 poli si satisfac necesitatile configuratiei alese, prin prisma standardului ETSI invocat.

Filtre MF-200, am avut si eu 2 bucati, pe care le-am oferit altor radioamatori care le-au dorit.
Din pacate, nici acestia nu le-au folosit.

Revenind la EMF-500, intentionez sa-l disec la fel ca si pe cel canadian (Snelgrove), pentru a stabili o forma corecta a conectarii sale in cadrul unui montaj generator de semnal cu banda laterala unica. Asadar, prin prisma celor mai sus povestite, cred ca imi intelegi curiozitatea de a pune "la microscop" o piesa atat de veche, pe care s-au bazat foarte multe constructii din trecut !

Cu bine,
Cezar
73! si toate cele bune,
Cezar Vener - YO3FHM
Imagine
Grup YO3KXL /RoLink
Status retea RoLink


Înapoi la “Constructii electronice”

Cine este conectat

Utilizatori care navighează pe acest forum: Niciun utilizator înregistrat și 3 vizitatori