AMATEURTELE.COM
...if your desired language isn't available, the alternative language will be shown...
Nederlands
informatie pagina voor experimenteel radio-onderzoekers
- - -

9 en 150 kHz high pass filter

Nederlandse inleiding permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=303&id=#1361
Zoals in dit artikel vermeld, worden door de conservator van Museum Jan Corver momenteel Polyphaser MR50LNZ+15 surge protectors (overspanningsbeveiligingen) aangeboden. Het betreft nieuwe producten in originele verpakking! Met deze overspanningsbeveiligingen kan een coaxkabel worden beveiligd tegen spanningspieken en (niet directe) blikseminslagen. RF-signalen van 1,22 GHz worden doorgelaten. Deze kastjes zijn met 5,00 erg goedkoop en bieden een ideale basis voor zelfbouwprojecten. Ik heb flink ingeslagen en hieronder beschrijf ik enkele zelfbouwprojecten ten behoeve van EMC-metingen.

Nederlandse Een 9 en 150 kHz HPF voor EMI metingen permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=303&id=#1362
Mijn primaire reden voor aankoop van de Polyphaser is voor de behuizing en de connectoren. Losse componenten zijn tenslotte duurder. Ik had nog een set hoogdoorlaatfilters nodig ten behoeve van EMI-metingen. EMI (RF-interference/storing) vormt samen met EMS (RF-susceptibility/gevoeligheid) een onderdeel van EMC (Elektromagnetische Compatibiliteit). Met een spectrum analyzer (of meetontvanger) en een LISN (Line Impedance Stabilisation Network) kan, kort samengevat, (ongewenste) RF-storing gemeten worden die van een te testen apparaat komt en terugvloeit naar het lichtnet. Zo kan bijvoorbeeld geleide storing van de invertor van een zonnepaneel worden gemeten. Daarop kan vastgesteld worden of aan de bijbehorende limieten wordt voldaan zoals in de richtlijn en norm(en) zijn beschreven. Een LISN geeft naast het te bemeten RF signaal vaak ongewenste signalen tot 9 kHz door, zoals 50 Hz componenten van het lichtnet. Deze ongewenste signalen tot 9 kHz kunnen zo sterk zijn dat de ontvanger wordt overstuurd met aannemelijke schade tot gevolg of onjuiste meetwaarden. Vandaar dat een 9 of 150 kHz hoogdoorlaatfilter gebruikelijk is om signalen onder het gewenste meetbereik te dempen/onderdrukken. Standaard EMC testen met een LISN worden uitgevoerd vanaf 9 of 150 kHz. Dus is het praktisch om twee filters te maken. De filterkeuze hangt af van de norm die van toepassing is. Zo zijn twee Polyphasers leeggehaald en zijn er een 9 en 150 kHz hoogdoorlaatfilter ingebouwd. En female N-connector is vervangen door een male N-connector zodat het filter direct aan de spectrum analyzer bevestigd kan worden. Let er wel op dat de krachten op de connector van de analyzer niet te groot worden om mechanische schade aan het meetinstrument te voorkomen.

Nederlandse Ontwerp en simulatie van filters permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=303&id=#1363
Voor het 9 kHz filter is een 5-pool filter berekend met het (voor hobbygebruik gratis) softwarepakket Elsie. Dit filter is met standaardwaarden te bouwen, dus zelf spoelen wikkelen en afregelen is niet nodig. Bij 9 kHz is er nog een doorlaatdemping van 0,1 dB, vanaf 10 kHz nog maar 0,07 dB. Voor hogere frequenties is de doorlaatdemping nihil. Dergelijke dempingen zijn prima voor een betrouwbare EMC meting. Bij 1,5 kHz is er al een doorlaatdemping van meer dan 70 dB en aangezien de afstand tot 50 Hz en de harmonischen hiervan veel verder weg zijn, is deze demping ruim voldoende. Voor 150 kHz is dezelfde methode toegepast; alleen zijn de componentwaarden uiteraard anders gekozen. Mogelijk is er nog meer steilheid te creren met een ander filtertype, maar het huidige ontwerp volstaat voor mij prima.

image is loading...

Simulatie van de filters.


Nederlandse Mechanica permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=303&id=#1364
De behuizingen lenen zich er perfect voor om mechanisch aan te passen. Voor inbouw van de filters waren minimale aanpassingen nodig. Zelfs de vervangende male N-connector heeft hetzelfde gatenpatroon als de oorspronkelijke N-connector. Collega Rob is zo aardig geweest om de deksels van de behuizing op de CNC-freesmachine te voorzien van gravering. Specificaties, identificatie en dergelijke zijn mooi in de deksel gegraveerd. Wat rest is het parelstralen van de behuizingen en het inverven van de gravering, maar dat is een mooi winterklusje.

image is loading...

De gegraveerde behuizingen

De print voor het filter is op maat gemaakt en gesoldeerd aan beide N-connectoren. Omdat het een prototype betreft, zijn twee beschikbare standaardspoelen in serie gezet omdat deze voorhanden waren. Ook is er van heel dunne printplaat een afscherming gemaakt om mogelijke koppeling tussen de filters te verminderen. De drie toegepaste condensatoren zijn SMD-condensatoren. Des te kleiner de componenten, des te beter de prestaties op hogere frequenties. Ik wil nog een verbeterde versie maken met nog meer afscherming en verbeterd massacontact. In n keer een perfect product maken is lastig, dus na ontwerp en realisatie is het nu tijd voor verbetering en optimalisatie.

image is loading...

Het ingebouwde 150 kHz filter.

image is loading...

Prototype van een filter.

Nederlandse 20dB-voorversterker voor een spectrum analyzer permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=303&id=#1365
Voor het meten van uitgestraalde elektromagnetische interferentie (EMI) gebruik ik een breedbandige EMC-antenne en een spectrum analyzer. Om de juiste waarden van de elektrische veldsterkte te bepalen wordt gebruikgemaakt van een gekalibreerde antenne met een bekende antennefactor. Helaas stijgt de ruisvloer bij hogere frequenties door de antennefactor sterk waardoor de ruisvloer de limietlijnen benadert. Dit kan problematisch zijn voor een betrouwbare meting bij hoge frequenties. Vandaar dat een 20dB-voorversterker (preamplifier) handig kan zijn. Hierdoor kan de ruisvloer met 20 dB worden verlaagd zodat de meting betrouwbaarder is. Vandaar dat er ook een actief gevoede 20dB-voorversterker in een Polyphaser behuizing is geplaatst. Uiteraard kunnen meerdere voorversterkers in n behuizing worden geplaatst om meer versterking te verkrijgen. Maar 20 dB volstaat vooralsnog prima voor mijn toepassing. Het is ook denkbaar om een 20 dB en een 40 dB uitvoering te maken. Let er wel goed op dat het ingevoerde voedingssignaal goed vrij is van storing om de metingen niet negatief te benvloeden.

open de afdrukbare pagina door hier te klikken


AmateurTele.com - © 1984...2020 - Build: 20190816