Mezifrekvenční filtry INRAD

Datum : 31.12.2006

Autor  : Milan Pelech, OK1VWK

 

Úvod

 

         Samotného mě celkem hodně zajímalo jak je to s různými filtry od fy INRAD o jejichž kvalitě byla vyjádřena pochybnost např. zde [1] a proto jsem podrobil detailnímu zkoumání parametry různých typů MF filtrů, které se objevují ve většině továrních TRX. Speciálně jsem se zaměřil na filtry se středním kmitočtem 455kHz, protože komplexní srovnání jejich parametrů a ceny vypovídá o mnohém a především odpovídá poměrně jasně na otázku jak to vlastně asi je ve skutečnosti s mechanickými filtry od INRAD.

 

         Nebylo v mých silách sehnat od každého typu filtru jeden vzorek k provedení reálného měření parametrů a proto jsem založil své zkoumání na podkladech dostupných přímo na webových portálech jednotlivých výrobců [4],[5],[8]. Jak je vidět v tabulce 1 a 2 i toto srovnání má svoji vypovídací hodnotu. Z reálné zkušenosti s některými produkty fy INRAD, viz. např. [3] a [2], mohu prohlásit, že deklarované parametry odpovídají v případě INRAD realitě a lze se tedy oprávněně domnívat, že reálné měření konkrétních vzorků pouze potvrdí to co jsem zjistil z podkladů.

 

 

Srovnání parametrů

 

         Jako referenční hodnotu, ke které se dají parametry vztahovat při výběru vhodného filtru, je možné vzít parametry filtru Murata CFJ455K5, případně K13, které jsou osazovány do MF obvodů přímo u výrobců většiny TRX, přehledových RX atp.

 

Tab.1 – Srovnání parametrů CW filtrů

 

 

 

         Bohužel charakteristiky filtrů pro mě byly dostupné pouze u produktů INRAD a Rockwell/Collins, po větším pátrání také Murata. Tedy i údaje pro BW6,BW60 a výslednou strmost bylo možné odečíst a srovnat pouze u těchto třech výrobců. Protože však existují pochybnosti zcela konkrétně o mechanickém filtru INRAD 712C (BW 300Hz, fc 455kHz), viz. [1] a zároveň byly podány důkazy o skutečném původu tohoto typu filtru, dal jsem do tabulky 1 čistě pro srovnání i mechanické CW filtry od Yaesu/Collins.

 

Tab.2 – Srovnání parametrů SSB filtrů

 

 

 

         Vzhledem k tomu, že INRAD je v povědomí radioamatérů zabývajících se contestingem jakýmsi etalonem a filtry INRAD se používají ke zlepšení parametrů RX, jsou v tabulkách filtry tříděny podle „Shape factor“,tj. strmosti. Ta totiž následně určuje rozdíl změny parametrů RX oproti původnímu osazení. Pro lepší pochopení je na obr.1 srovnání charakteristik dvou typů filtrů INRAD 714C a 720C oba pro FT1000MP, ze kterého je patrné jak zásadní mohou být rozdíly mezi jednotlivými typy filtrů a jak zásadní může být volba toho správného typu. 714C je Xtal filtr, zatímco 720C je mechanický filtr. Bohužel výrobce neuvádí počet rezonátorů mech. filtru a tak je možné se pouze srovnáním s typy 717E a 717F domnívat, že jde o 7 – 9 elementový mech. filtr. Počet rezonátorů samozřejmě ovlivňuje parametry filtru, tedy i strmost a průchozí útlum. Něco o vlastnostech mech. filtrů se lze dočíst v [6]

 

Obr.1 – porovnání parametrů 2 typů filtrů INRAD s podobnou základní šířkou

 

 

Z obr.1 je patrné, že Xtalový filtr typ 714C bude výrazně lepší v extrémních situacích jako jsou závody, kdy jsou pásma plná silných stanic. Jednoduše protože při podobné základní šířce vykazuje vyšší strmost a tak je schopen lépe potlačit nežádoucí signály ve větších vzdálenostech od středu filtru. Bod zlomu nastává na úrovni přibližně -20dB, kde se křivky obou filtrů začínají rozcházet. Ve vzdálenosti 1,5kHz od středu filtrů lze pak odečíst u typu 714C útlum téměř -60dB zatímco u typu 720C „pouhých“ -40dB a to je přesně ten rozdíl, který je znát při práci v závodě.

 

 

Závěr

 

Ze srovnání jsou zřejmá následující fakta:

 

1)     Xtalové filtry INRAD vykazují lepší strmost při stejné základní šířce než běžné mechanické filtry ostatních výrobců včetně INRAD.

2)     Pokud chceme vylepšit parametry našeho SSB TRX, má smysl se zabývat pouze Xtalovými filtry INRAD, případně mechanickými filtry INRAD s min. 9-ti rezonátory. V současnosti jsou to v případě mechanických jen filtry typ 717E a 717F s 10-ti rezonátory.

3)     Pokud chceme koupit doplňkový mechanický CW filtr INRAD s nižším počtem rezonátorů než 9, tj. všechny v současné nabídce, má smysl přemýšlet a zvolit raději levnější alternativu od Yaesu/Collins, pokud má výrobce konkrétní typ v nabídce.

4)     Jakýkoliv nový filtr bude mít vždy stejné nebo lepší vlastnosti v porovnání s filtrem co je v TRX instalován z výroby. Čím je TRX starší, tím více toto pravidlo platí.  

 

 

Otázky a odpovědi

 

Otázka č.1 – má smysl si kupovat 300Hz CW mech. filtr INRAD 712C pro 455kHz (do TRX FT817,857,897) ?

Odpověď  - pokud chcete získat lepší parametry vašeho TRX, postačí zakoupit originál filtr Yaesu/Collins YF122CN. Ten je totiž v době psaní článku cca o 1000Kč levnější viz. Tabulka 1. Oba filtry INRAD i Yaesu přitom mají identické parametry a jsou pravděpodobně vyráběny jedním výrobcem Rockwell/Collins, který je pak dodává pro INRAD a Yaesu pod různými označeními. Důkazy jsou zde [1].

 

Otázka č.2 – má smysl si kupovat Xtalové filtry INRAD ?

Odpověď – Pokud jste závodník JEDNOZNAČNĚ ANO. Xtalové filtry vykazují evidentně větší strmost, tedy uživateli poskytnou i lepší potlačení nežádoucích signálů, viz. obr.1. Pokud nemáte ambice závodit, nebo dokonce nějaký závod vyhrát, nepochybně si vystačíte i s originálním příslušenstvím a doplňkovými filtry od výrobce vašeho zařízení. INRAD však může i zde poskytnout zajímavou alternativu v případech, kdy je vaše zařízení starší výroby a originální doplňkové filtry se již nedají sehnat. KAŽDÝ filtr stárne a MĚNÍ v čase své parametry. Často tedy výrazně pomůže i pouhá výměna za nový filtr se stejnými parametry jako měl ten původní v době pořízení zařízení. I ze staršího TRX se může stát velmi solidní zařízení díky výměně MF filtrů za vhodně zvolené nové filtry.

 

Otázka č.3 – má vůbec v nějakém případě smysl použít mechanický filtr INRAD, když vykazují horší parametry než Xtalové ?

Odpověď – Určitě ANO. Mech. filtry jsou levnější a rozměrově menší. Vše je komplexní záležitost a záleží tedy jen na vašich preferencích a možnostech. Jako zajímavý kompromis poměru cena/výkon se jeví mech. SSB filtr INRAD 717E a 717F do FT817,857 a 897. Za přijatelnou cenu nabízí lepší parametry než originální Murata zabudovaný v těchto typech zařízení z výroby a je tedy pravděpodobné, že se i projev těchto TRX při provozu na pásmu zlepší. Ovšem je třeba si všímat detailů. Zde jde o mech. filtr s 10-ti rezonátory a právě proto může vykazovat parametry jaké vykazuje. Ačkoliv to INRAD neuvádí (pozn. autora: naštěstí Rockwell/Collins ano), ostatní mechanické filtry jsou 7-mi rezonátorové v případě CW a 8 rezonátorové v případě SSB filtru, proto takové rozdíly ve strmosti.

 

Otázka č.4 – proč se nedají koupit Xtalové filtry INRAD i do zařízení Yaesu FT817,857 a 897 ?

Odpověď – protože se tam prostě díky rozměrům zařízení Xtal filtry nedají nacpat. Zcela nepochybně proto vznikl 10-ti rezonátorový mech. filtr INRAD 717E a 717F. Se standardními 8-mi rezonátorovými mech. filtry by se nepodařilo docílit potřebné strmosti a tak by takový filtr v TRX vykazoval parametry horší než originální Murata, což by okamžitě zjistili uživatelé.  

 

Otázka č.5 – mohu použít filtry INRAD určené do jiného typu zařízení ?    

Odpověď – ANO pokud víte co děláte. Dokonce to může být cenově zajímavé, viz. červeně označené položky v tabulce 1 a 2. Většina KV zařízení z produkce Kenwood, Icom a Yaesu používají mezifrekvenci 455kHz. Filtry pro jednotlivé TRX se tedy liší pouze svými rozměry, uchycením atp. Parametry jsou však identické, až na známé vyjímky, např FT890,900,990 s odlišnou Zin/Zout. Podle konkrétního typu TRX je třeba si pohlídat Zin/Zout, střední kmitočet filtru a jeho průchozí útlum. Pokud parametry souhlasí s vaším TRX je možné je použít. Příkladem nechť je TS870 a její úprava na INRAD filtry, viz [3].

 

Otázka č.6 – proč nevyrábí podobné filtry např. fy Krystaly HK tady v u nás ?

Odpověď – nevím, neptal jsem se a hlavně nehodlám dělat průkopníka. Know-how se v tomto případě dá velice snadno zneužít. Nicméně jsem přesvědčen, že by to zvládli v HK taky, když jim někdo řekne co mají přesně udělat. Jiná otázka je za jaké peníze.

 

 

 

Ačkoliv jsem to předem neuvedl, výše uvedené údaje jsou názorem autora a jako takové samozřejmě mohou být kýmkoliv jakkoliv rozporovány. Tedy netvrdím, že to co píšu je absolutní pravda.

Přeji všem čtenářům chladnou hlavu a následně tu správnou volbu filtru …

 

 73 de Milan, OK1VWK

 

Informační zdroje:

 

[1] – http://www.ok1kng.net/phprs/view.php?cisloclanku=2006110801

odkaz na webový portál radioklubu OK1KNG, kde byl uveden článek o srovnání mech. filtru INRAD a Yaesu-Collins    

 

[2] - http://ok1vwk.sweb.cz/ts870_2.htm

odkaz na webovou stránku OK1VWK, kde jsem popsal zkušenosti s TRX Kenwood TS870

 

[3] - http://ok1vwk.sweb.cz/INRAD%20do%20TS870.htm

odkaz na stránku OK1VWK, kde jsem popsal konkretní výměnu MF filtrů a jejich náhradu za INRAD.

 

[4] - http://www.qth.com/inrad/

odkaz na webový portál výrobce filtrů INRAD

 

[5] - http://www.rockwellcollins.com/about/additionalproducts/collinsfilters/lowcostseries/index.html

odkaz na webový portál výrobce filtrů Rockwell/Collins, popis produktové řady low cost mechanických filtrů

 

[6] - http://www.rockwellcollins.com/about/additionalproducts/collinsfilters/app_notes/index.html

odkaz na webový portál výrobce filtrů Rockwell/Collins, aplikační poznámky k mechanickým filtrům

 

[7] - http://www.ges.cz/?page=index&of=1&cat=2832&lang=cz&or=sort&ipp=12&inc=browse

odkaz na internetový obchod fy GES, kde je možné objednat filtry INRAD a Yaesu

 

[8] – http://www.qsl.net/icom/download/p05e9.pdf

katalog mech. filtrů Murata