Het is erg op prijs gesteld dat men zich zorgen maakt over de voortdurend stijgende prijs van het koper in threads zoals deze http://www.circuitsonline.net/forum/view/91087/2, want ik heb het "per vierkante meter" nodig. Als nu een miljoen weerstanden met ijzeren aansluitdraden in plaats van koper gemaakt worden, heb ik al genoeg koper voor één experiment zoals dit hier beneden
In een thread van mij van een maand of zo geleden
http://www.circuitsonline.net/forum/view/90617 gaf ik op zoek te zijn naar 70cm bandpassfilters, en omdat het blijkt dat 70cm filters uit produktie zijn, heb ik het even over een andere boeg gegooid. Als je het niet kan kopen, kan je het natuurlijk altijd zelf maken. Theoretisch, toch.
Ik dacht om voor een 4 of vijfpolige kwartgolf cavityfilter te gaan, maar kruipt-eer-gij-een-triatlon-looptgewijs probeerde ik eerst een enkele cavity te bouwen, waarna ik ongetwijfeld het ontwerp verwachtte aan te passen. Of waarschijnlijker: in te zien dat het hopeloos is en toch maar een filter proberen te kopen . Mijn berekening is waarschijnlijk fout om meer dan 1 reden, maar dit is in grote lijnen is de ontwerplogica:
De afmetingen van de "doos" ben ik bekomen als volgt:
1) een stuk 1/2" koperen verwarmingsbuis als binnengeleider
2) de buitenmantel, indien rond, is berekend als een coax geleider met lucht als diëlectricum en een karakteristieke impedantie van 50 ohm
3) ik heb een natte-vinger methode gehanteerd en die afmeting omgezet van rond naar vierkant (nu ja, er zat echt wel logica achter, ik ben gewoon vergeten welke )
4) de lengte van de cavity is "iets langer dan kwartgolf" (5% of zo)
De resonator is gewoon iets korter dan een kwart golf (zodat ie nog capacitief geladen kon worden met een stelschroef aan de top, voor afstemming). De 1/2" buis had ik nog liggen, en ik dacht als ik een dikkere buis pak is ie waarschijnlijk wat breedbandiger dan een dun buisje, en vermits ik een banpassfilter wou maken en geen mega-Q resonator, leek me dat een goede keuze.
De afmetingen van de in- en uitkoppelloop heb ik nog wat schaamtelozer bekomen: ik heb een jaar of twaalf geleden eens wat schoot bij ons op het werk afgebroken ter lering en vermaak, en één van de dingen was het overblijfsel van een Celwave (stembare) antennecombiner. Daar zat een N-connector op met een loop van verzilverd draad. Laat het nu zijn dat ik dat loopje nog steeds heb, en vermits die combiner voor 380-400MHz was, heb ik die loop nagemeten en proportioneel aangepast tot 435MHz...
Niet gehinderd door enige kennis van zaken, laat staan enige ervaring in materiaalbewerking, begon ik eraan. Het recht en haaks snijden/knippen/zagen van metaal blijkt niet mee te vallen zonder de juiste werktuigen, maar ik heb geprobeerd zo secuur mogelijk te werken.
Solderen viel bepaald niet mee. Mijn 50W weller, waar ik normaal bootankers mee soldeer, was waardeloos. Het koper geleidt warmte erg goed, stelde ik vast Dus heb ik een mini butaanbrandertje gehaald, en da's ook verre van ideaal - maar gebrek aan vermogen was toch niet meer het probleem. Een joekel van een elektrische bout bleek zo onmiddellijk niet te koop, dus heb ik het zo maar proberen te bouwen.
Verwarmingsbuis opgewaardeerd tot resonator
Stukken koperplaat haaks solderen viel NIET mee, dus had ik een plaat MDF gehaald en daar een malletje van gemaakt met een rechte hoek in drie dimensies. (trouwens, wat een rotspul, dat MDF. Hoewel het mooie rechte hoeken geeft). De losse stukken zette ik vast met een paar C-klemmen, en dat werkte wat makkelijker, want dan moet je de te bevestigen delen toch al niet meer bibberend vasthouden.
Na heel wat prutsen - we hebben het over úren sinds de berekening - was dit de stand van zaken:
Tweede keer poetsen (ik gebruik altijd koperpoets om vetpoten van printplaat te halen, dat werkte hier ook. Echter niet voor zware oxidatie gevormd door de hoge temperaturen van de butaanbrander.)
Ik kon niet laten dit met een vroeger gebouw in NYC te vergelijken... hier heb ik jammer genoeg een schuurmachientje moeten gebruiken, wegens dikke plakken tin die zich hadden verzameld toen ik het plaatje aan het solderen was.
Het begint ergens op te lijken:
Nog maar eens poetsen... deze keer moest ik alles uit de kast kalen inclusief staalwol, aceton en geduld. Daarna monteerde ik de loops (zijn aan de SMA connectoren bevestigd, en kunnen later nog verwijderd of aangepast worden). De VNA was ook aan het warmdraaien:
Uiteraard was er een dramatisch verschil met de cavity open, en het dicht solderen durfde ik nog niet (het erna terug openen: uitgesloten), dus hoopte ik dat dit tijdelijk zou voldoen:
Het stemmen van 1 cavity is uiteraard een fluitje van een cent, en dit was het eerste resultaat:
Alles leek goed, dus maar dichtgesoldeerd, opnieuw gestemd, en doorgemeten:
0.8dB insertion loss, en als je bandbreedte als -10dB definieert is hij lekker 10MHz breed. Niet slecht (door de dikke buis, of puur geluk?).
Na het dichtsolderen zag het zo weer uit... (zoals gezegd, zo'n butaanding en/of mijn vaardigheden zijn niet ideaal):
En na de zoveelste schrobbeurt was dit het resultaat:
300MHz span:
600MHz span:
/edit: even verwijderd... was de verkeerde plot.
Dit was dus leuk, en niet al te slecht resultaat. Nu kan ik een wat complexer filter proberen, en ik denk dat ik het uit printplaat ga proberen te maken, zodat ik het met mijn Weller kan solderen, en het resultaat wat netter uitziet (ik heb me echt uit de naad moeten werken om het tot op dit niveau te krijgen qua netheid, en het is nog knoeiwerk). Als proof of concept is het echter goed genoeg.
Het filter zal ook wel op de derde overtoon resoneren, maar mijn VNAtje komt daarvoor wat zuurstof te kort. Problemen voor later