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2m用バンドパスフィルターの制作(その2)

今週末は雨です。
昨日金曜日からず~っと降り続いています。
梅雨かなというくらいよく振っています。

という事で、今日は朝から2m用のバンドパスフィルターを作っていました。

先日作ったバンドパスフィルターですが、タイトルに失敗と書いていましたが、実際のところは第一高調波、第二高調波の辺りでもー30dB以上の減衰があるので、スプリアスはちゃんとカットしてくれ問題は無いのですが、300MHz辺りから上の特性が良くなく、なんでか悩んでいたところ、JH4VAJさんから周波数が上がるとコイルのインダクタンスも上がるとの話をいただきました。

一生懸命コイルのインダクタンスを設計値通りに調整してもUHF帯辺りになるとかなり上がるそうです。

2mBPF/22nコイル
という事でJH4VAJさんが頒布しているnanoVNA用のアダプターを分けていただき、早速測定してみました。
言われたように確かに周波数が上がるとインダクタンスが増加していました。
0.02μF程度のコイルであればさほど差は無かったですが、0.05μFにもなると200MHzを超えたあたりから上昇し始めUHF帯では0.07μF程度にまで上がっていました。
これではシュミレーション通りの性能は出ないのは仕方ないと納得しました。

納得はしましたが、代わりのインダクタンスも無いのでどうしようかと考えて、ローパス側の段数を減らしてみたらどうかとシュミレーションしてみました。

2mBPF/段数変更
少しでもコイルのインダクタンスを抑えながら、そこそこの性能が出るようにとシュミレーションしたところ、前回制作した物より若干インダクタンスを下げても大丈夫そうな物ができました。
といってもこれでもまだ高いですが。
ただ、コイルの数が減る分調整もやり易いかな。という事でもう一度作ってみる事にしました。

2mBPF/コイル巻
とりあえずコイル巻きから。

2mBPF/基板
基板を作ります。

2mBPF/LPFテスト
前回と同じくローパスフィルターだけでとりあえず測定。

2mBPF/測定
うーん、やっぱり270MHz辺りから上がかなり暴れてます。
第一高調波の288MHz辺りの減衰量が-40dB、第三高調波の辺りがー28dBでした。

悩んでても仕方ないので、とりあえずハイパスフィルター側も作ります。
2mBPF/HPF側も

そして測定。
2mBPF/BPF測定
パスバンドの幅は前回よりかなり広がっています。(設計通り)
300MHzより上はかなり暴れているのは前回同様。
各周波数での減衰量は以下の通り。
 55MHz -44.6dB
145MHz  -0.6dB
285MHz -44.1dB
435MHz -32.5dB

2mBPF/アップ
145MHz辺りをアップにしてみました。
カットオフ周波数(-3dB)は下が108MHz、上が192MHz

やはり、こういうコイルでは難しいんでしょうかね。

とりあえずケース加工して仕上げました。
2mBPF/ケース加工

加工が終わったところで、さらに7L4WVU局からアドバイスをいただきました。
両面基板であれば、裏とグランドを導通させると上の通り抜けが大幅に改善するとの事。

生憎使っているのは片面基板なのでまた今度にしようかと思いましたが、裏に銅板を張り付けてしまえばいいとの事だったので、やってみました。
2mBPF/銅板
で、測定してみたところ、減衰量は若干良くなった程度で、上の方の周波数で暴れるのは全く一緒でした。
やはり、入力側から直接出力側に電波が飛び込んでいいるのではなく、インダクタンスの問題が大きそうです。

2mBPF/比較
前回作った物との比較。
今回はローパス側の段数を減らしたので、全体に減衰量は減っていますが、スプリアスをカットするには十分かと思われます。
段数を減らして、コイルも巻き方を変えて小型化したのでかなり小さく作れました。
移動運用にはこちらの方が良さそうです。

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プロフィール

かつお

Author:かつお
3.11震災を機にアマチュア無線を始めました。
私立文系出身、事務方サラリーマンなので理屈は分からないですが、「とりあえずやってみる」であれこれ実験して遊んでます。