Метод изготовления кварцевых фильтров на 9 МГц , использованный нами в прошлый раз, работает неплохо. Но он имеет свои недостатки. Во-первых, ПЧ зафиксирована на 9 МГц. Может быть проблемой найти хорошие кварцы на эту частоту. Во-вторых, телеграфные фильтры оказались немного капризными. Фильтр «CW3» имел высокие вносимые потери и КСВ, и сделать его удалось не с первого раза. Фильтр «CW5» вовсе не получился. В связи с этим было решено опробовать еще один метод.
Воспользуемся следующей схемой:
В верхней части у нас фильтр для SSB, в нижней — для CW. С указанными номиналами конденсаторов схема будет работать с кварцами на 11.0592 МГц или 12 МГц. Пакетик со 100 кварцами на одну из этих частот стоит 5-6$ вместе с доставкой. Предположительно схема должна работать с кварцами и на другие частоты из интервала 11-12 МГц.
CW-фильтр аналогичен тому, что мы делали ранее . Фильтр примечателен лишь емкостью конденсаторов, которая неплохо работает для кварцев на разные частоты. При этом обеспечивается полоса менее 500 Гц и импеданс фильтра около 50 Ом. Могут быть использованы конденсаторы большей емкости, до 470 пФ. При этом полоса фильтра сужается, но также увеличиваются и вносимые потери.
Фильтр для SSB выглядит интереснее. Такая топология мне впервые встретилась в схеме uBITX . Расследование показало , что топология называется QER filter, где QER расшифровывается как Quasi-EquiRipple. Судя по обрывкам информации, что удалось собрать, схему придумал Dr. Dave Gordon-Smith, G3UUR. Это тот же G3UUR, который придумал метод G3UUR измерения кварцевых резонаторов. Топология была описана в статье «Further Thoughts on Crystal Ladder Filter Design», которая вошла в выпуск журнала The QRP Quarterly за весну 2010 года.
Увы, найти данную статью не удалось. Но кое-какие сведения о QER-фильтрах были найдены «The ARRL Handbook» издания 2011-го года. Характерно, что в современных изданиях QER-фильтры уже не упоминаются. Фильтр работает как фильтр из шести последовательно соединенных кварцевых резонаторов. Благодаря еще двум параллельно соединенным кварцам на входе и выходе обеспечивается более ровная АЧХ. Последовательных кварцев может быть больше шести, и они не обязаны быть на 11-12 МГц. LTspice подсказывает, что схема работает ничем не хуже с кварцами на 9 МГц, только емкость конденсаторов нужно увеличить до 120 пФ. Фильтр при этом сохраняет форму АЧХ и импеданс около 200 Ом. Увеличивая емкость конденсаторов, можно сузить полосу фильтра. Но при этом возрастают вносимые потери.
Fun fact! Из статей Измеряем параметры кварцевых резонаторов и Генератор переменной частоты Super VXO нам известно, что два параллельно соединенных кварцевых резонатора работают эквивалентно одному кварцу меньшей добротности.
Приведенная схема была опробована с кварцами как на 11.0592 МГц, так и на 12 МГц. Первые были приобретены онлайн оказались довольно неплохи:
Lm = 20.437 mH
Cm = 10.139 fF
Rm = 14.2 Ohm
Q = 100_000
Кварцы на 12 МГц у меня уже были. Напомню их параметры :
Lm = 18.183 mH
Cm = 9.678 fF
Rm = 11.3 Ohm
Q = 120_000
Фильтры с кварцами на 11.0592 МГц получились такими:
АХЧ и возвратные потери SSB-фильтра:
То же самое для телеграфного фильтра:
А такими вышли фильтры с кварцами на 12 МГц:
АХЧ и возвратные потери SSB-фильтра:
… и CW-фильтра:
Те же результаты в виде таблицы:
SSB-11.0592 3.7 2030 1.0+
CW-11.0592 6.2 470 1.5+
SSB-12.0000 2.2 2130 1.1+
CW-12.0000 4.7 450 1.1+
Качественно фильтры аналогичны тем, что ранее были сделали с кварцами на 9 МГц. Только теперь мы не завязаны на конкретную ПЧ. Все фильтры получились с первого раза. Также выяснилось, что приведенные схемы неплохо работают даже со случайными (не подобранными) кварцами. Таким образом, метод лишен проблем, озвученных в начале статьи.
Дополнение: В продолжение темы см заметки Кварцевые полосовые фильтры, часть 4 и Кварцевый фильтр с изменяемой полосой .