Ayuda filtro de HF

[JackBauer]

Hola, estoy diseñando la etapa de entrada de un receptor de HF y no quiero hacer el típico banco de filtros paso banda conmutado. Lo que quiero es poder variar el ancho de banda del filtro de forma dinámica, para lo cual he pensado en dividir el filtro en dos etapas, una paso bajo y otra paso alto, ambos sintonizables mediante varicap, ya que tienen que ser controlados desde un microprocesador, de esta forma basta con elegir las frecuencias de corte de ambos filtros para seleccionar la banda pasante. A alguien se le ocurre una solución elegante y sencilla minimizando los relés, diodos pin y demás chismes?

Gracias.

[eb4fbz]

Hola,

La idea de encadenar un filtro paso alto y un paso bajo para formar un pasobanda no es buena si la separación de las frecuencias de corte no es muy grande, debido a que en proximidad, la impedancia de uno y otro interactúan y la respuesta se va a la mierda. La separación necesaria para que no se fastidien depende directamente de la selectividad (orden) de los filtros por separado. El resultado es que necesitarías filtros paso-alto y paso-bajo muy selectivos, de orden extremadamente alto y hacerlos sintonizables requeriría muchos varicaps, cada uno con su tensión, y relés para modificar las inductancias (necesitas cubrir muchas octavas!). Sería más complejo que hacer un filtro paso banda sintonizable.

Por si fuera poco, los filtros sintonizables de banda ancha tienen otro problema: la calibración. Tendrás que optimizar y caracterizar la respuesta en frecuencia del filtro con su relación de tensiones aplicadas a cada varicap y configuraciones de inductancias para cada frecuencia. Una vez obtenido sólo te falta construir la look up table en el microcontrolador.

Si lo que quieres es un preselector, mi recomendación es que te hagas con dos transformadores 9:1 y un circuito LC serie. [50ohm->5.5ohm]-L-C-[5.5ohm->50ohm], con un condensador variable de aire 20-500pF con desmultiplicador y una bobina de 10uH puenteable al 60 y 90% (4 y 1uH). Si quieres automatizarlo ponle un motor PAP al condensador variable y puentea la bobina con un relé. También puedes intentar sustituir el condensador por varicaps, pero al ser un condensador serie te va a resultar complicado y se te van a disparar las pérdidas por la resistencia serie del conjunto.
Bien hecho, el ancho de banda de éste preselector es bastante estrecho, sobre todo por debajo de 10MHz, y las pérdidas son muy bajas. El único defecto es que el rechazo no es igual que el que consigue un buen banco de filtros, aunque puedes mejorarlo usando transformadores 16:1 (aumenta la pérdida). Funciona perfectamente como preselector, pero no se puede utilizar como filtro de frecuencia imagen para un receptor casero. Si por el contrario estás diseñando un receptor, yo optaría por el banco de filtros que todo el mundo usa.

Una herramienta muy simple y gratuita con la que puedes simular todo ésto es RFSim99.

[JackBauer]

El problema por el que el banco de filtros no es adecuado es por la propia naturaleza del receptor que estoy diseñando, se trata de un SDR que utiliza un ADC directo (LTC 2208) y despues un FPGA para hacer el DSP, con el preselector lo que quiero es poder quitarme de encima señales molestas que saturen el ADC. Como la idea es digitalizar grandes anchos de banda, de varios MHz, no me sirve un banco de filtros estaticos ni tampoco un paso banda muy selectivo, yo habia pensado en algo como esto:

http://www.neazoi.com/hf_allband_filter.htm

pero automatizado con un microcontrolador pic.

[eb4fbz]

Ok, básicamente buscas un filtro para un SDR tipo QS1R. Si el ancho de banda es de varios MHz aún puedes intentar la combinación LPF+HPF de orden 7 cada uno, pero te va a resultar complicadísimo
Mi recomendación es que busques un compromiso con un banco de filtros cuyas bandas se solapen, es decir: pongamos que el máximo ancho de banda que va a haber a la salida de tu DDC es de ¿5MHz?. Yo haría en tal caso un banco de filtros que se solapen 5MHz de tal forma que la agilidad en frecuencia no esté comprometida. La anchura total de cada filtro te dará el número total de filtros que compongan el banco, el mínimo ancho de banda de cada filtro sería de 2xOverlappedBW: 10MHz y te saldrían 5 filtros para cubrir de 1 a 31MHZ:

1-11MHz
6-16MHz
11-21MHz
16-26MHz
21-31MHz

Es la única forma viable que veo para dotar de filtros a un SDR con un DDC de banda ancha sin comprometer la agilidad en frecuencia.

[JackBauer]

Pues es una magnífica idea, simplifica bastante el asunto, no lo había pensado.

Gracias y un saludo.