4500 Hz filter voor middengolf zenders LAPM

 

 

 

 

 

Zelf bouwen, een 4500 Hz filter

voor Middengolf Zenders


Je kunt zo'n laagdoorlaat 4500 Hz filter voor middengolf zenders voor een paar tientjes kopen. Hoewel voor een beetje kwaliteit ben je al snel meer Euries kwijt.

Zonder zo'n filter kom je in de problemen want op de Middengolf geldt de regel dat je signaal niet breder mag zijn dan 4500 Hz. Doe je dat toch dan veroorzaak je storingen. 

Zoals gezegd, die filters kun je kopen maar onze hobby is zelf bouwen en experimenteren dus dat gaan we doen. En soms bereik je daarmee mooie resultaten en op andere momenten stoot je je hoofd wel eens. Dat hoort erbij.

 

 

Het eerste experiment

hoe stijler die curve is hoe beter

 

Een 4500 Hz laagdoorlaat filter voor de LPAM zender

In de amateur literatuur is bijzonder weinig over dergelijke filters te vinden. Praktische en werkende voorbeelden vind je al helemaal niet :-(.

Zo'n filter moet bij voorkeur aan de achterkant zo steil mogelijk zijn. Dat wil zeggen dat het filter alles tot 4500 Hz onverzwakt doorlaat en alles wat daarboven zit sterk verzwakt. Kortom hoe steiler die curve is hoe beter.

 

Van de elektronica lessen uit een ver verleden wist ik wel dat zo'n filter het beste met spoeltjes en condensatoren kan worden opgebouwd. Zogenaamde LC filters. Maar op deze lage frequenties heb je daar toch flinke spoeltjes voor nodig en die had ik niet voorradig. 

Ik besloot het met RC filters te proberen. In geluidsversterkers en mengpanelen worden die RC filters ook veelvuldig gebruikt om de klank van het geluid te beïnvloeden.

Een ontwerp gemaakt en dan aan de slag. De filters werden berekend op een afsnijfrequentie van net geen 4500 Hz (ongeveer 70% van de RC tijd). Het ontwerp zag er als volgt uit.

 

1e proef 4500 Hz filter voor middengolf zenders schema

 

 

Het 4500 Hz RC-Filter bouwen

De bouw van dit 4500 Hz filter voor middengolf zenders gaat prima op een klein chassis van André van Beynum (zie: waar vind je die radio onderdelen).

Er is op dit chassis ook plaats genoeg voor een dynamiek compressor. Op de foto hieronder is die compressor nog niet aanwezig.

Daarna spanning aangesloten, een signaalgenerator erbij en de scoop op de uitgang en kijken wat het doet.

 

resultaten van het 4500 Hz RC filter voor middengolfzenders

 

 

 

 

Het resultaat van dit 4500 Hz RC-filter

de rechte lineaire curve die RC filters lalten zien-4500 hz filter voor middengolf zenders

 

Het filter is bedoeld als een 6e orde filter. Drie filters die dankzij de terugkoppeling van uit de buis twee keer aan het werk mogen en zo zou er bij een toon van 9000Hz (1 octaaf hoger dan de grens van 4500 Hz) 36 dB demping moeten worden verkregen. 

Zoals bovenstaand schema en de foto al verklapt vielen de resultaten zwaar tegen. Die 36 dB werd niet gehaald maar ik heb me de moeite bespaard om uit te zoeken hoe dat kwam.

De demping die dit RC filter laat zien vertoont namelijk vrijwel een lineaire lijn zoals afgebeeld op de afbeelding.

Jawel op 9000 Hz wordt er een forse demping gerealiseerd. Maar bij 1000 Hz en 2000 Hz zie je ook al een flinke demping optreden en dat is niet de bedoeling.

 

 

Toch een LC filter bouwen

laagdoorlaatfilter zendschip Caroline Mi Amigo - 4500 hz filter voor middengolf zenders Klik op het schema voor een grotere weergave

 

Een 4500 Hz filter voor Middengolf Zenders. Een goed werkend voorbeeld zou toch wel handig zijn. Helaas op Internet niet te vinden behalve wederom onze vriend Frederic Van Duerm.

Op de site over de historie van het Veronica schip, de Norderney, kom je bijgaand schema tegen. Het lijkt erop dat hij dit gekopieerd heeft van het zendschip Caroline - Mi Amigo dat in die tijd uitzond op 962 kHz.

Op mijn beurt kopieer ik dit piratenschema ook weer maar er zijn aanpassingen nodig omdat de inductiewaardes die dit schema vermeld niet in de handel zijn. 

 

 

Spoeltjes vinden voor het 4500 Hz filter voor een middengolfzender

Spoeltjes met de juiste waardes vinden voor het 4500 Hz filter voor middengolf zenders dat viel nog niet mee. De waardes die het 'piratenschema' aangeeft vind je nergens.

Bij Mouser kun je nog het beste slagen. Ik vond daar spoeltjes van respectievelijk 27 mH, 22 mH, 18 mH en 12 mH. 

Dat betekende wat rekenwerk. Eerst uitrekenen wat de sper- en doorlaat- waardes van het piratenschema zijn. Vervolgens voor de verkrijgbare spoeltjes condensatoren berekenen waarmee je dezelfde filterwaardes kunt bereiken.

Voor als je ook wilt rekenen.

De formule voor de filterberekening is: de frequentie f=1/(2π√LC)

 

De LC berekeningen en toelichting voor het piratenschema

1e filter:

22,7 mH spoel met 28,8 nF condensator parallel (sperfilter) en 58,6 nF serie (doorlaatfilter).

Dat sperfrequentie (de parallel kring) blokkeert 6228 Hz en de naastliggende frequenties. Frequenties die daar ver boven of onder zitten worden doorgelaten.

Het laagdoorlaatfrequentie (de seriekring van spoel en condensator) laat  frequenties van 4362 Hz prima passeren en ook alle frequenties die daaronder zitten gaan goed door. Dit laagdoorlaatfilter vormt een flinke drempel voor frequenties hoger dan 4362 hz.

 

2e filter:

11.2 mH spoel met 110 nF condensator parallel (sperfilter) en 42,5 nF serie (doorlaatfilter).

Daar waar het in het eerste filter het sperfiltergedeelte een drempel opwierp voor ruwweg 6 kHz  werpt dit sperfrequentie van 4537 Hz een drempel op voor ruwweg 4,5 kHz.

Het laagdoorlaatfilter van 7299 Hz laat alles beneden ruwweg 7,5 kHz goed passeren.

 

3e filter:

16,3 mH spoel met 66,2 nF condensator parallel (sperfilter) en 62,8 nF serie (doorlaatfilter). De sperfrequentie =  4847 Hz. De doorlaatfrequentie = 4977 Hz. 

In dit derde filter worden dus frequenties van ruwweg 4,8 kHz fors gehinderd terwijl het laagdoorlaatfilter alles beneden 4,9 kHz laat passeren.

 

Resume voor dit 4500 Hz piratenfilter

Dit 4500 Hz piratenfilter laat frequenties beneden 4300 Hz goed passeren. Frequenties tussen ruwweg 4300 Hz en 6500 Hz worden stevig gehinderd door de drie sperfilters.

Frequenties boven 6500 Hz worden gedempt door de laagdoorlaatfilters. Voor de hogere frequenties is er ook nog een drempel in de vorm van een finale spoel van 25 mH die voor 10 kHz een 10 keer hogere weerstand vormt dan voor 1 kHz.

 

 

 

DIY 4500 Hz filter voor middengolf zenders

Aan de slag met de Mouser spoeltjes van 27 mH, 22 mH, 18 mH en 12 mH. Omdat die waardes iets afwijken van het piratenschema moet ik voor het realiseren van de zelfde van de sper- en doorlaatfrequenties de condensatoren aanpassen.

 

montage van het 4500 Hz filter voor middengolf zenders 

 

Het 1e filter:

Spoel 22 mH. Voor het bereiken van de sper- en doorlaatfrequenties moeten de condensatoren aangepast worden. Ik kom uit op een 30 nF condensator parallel (sperfilter) en 60 nF serie (doorlaatfilter).  

De sperfrequentie =  6198 Hz. De doorlaatfrequentie = 4383 Hz.

 

Het 2e filter:

De spoel wordt hier 12 mH. Hier wordt het een condensator van 102,2 (100 + 2k2) nF parallel (sperfilter) en 39,8 (33 +6k8) nF  in serie (doorlaatfilter).

De sperfrequentie =  4547 Hz. De doorlaatfrequentie = 7286 Hz.

 

Het 3e filter:

Een spoeltje van 18 mH. Dat brengt ons bij een 60 (27 +33) nF condensator parallel (sperfilter) en 57 (47 + 10) nF in serie (doorlaatfilter).  

De sperfrequentie =  4845 Hz. De doorlaatfrequentie = 4971 Hz. 

 

Het schema voor dit 4500 Hz filter voor middengolf zenders: (klik voor grotere weergave)

LC 4500 Hz filter voor middengolf zenders LAPM

het resultaat van dit 4500 Hz filter

 

 

 

Het resultaat

Het resultaat van dit 4500 Hz filter voor middengolf zenders is uitstekend 😊! Het filter begint bij 3900Hz te verzwakken en bij 4600 Hz is het volume van signalen al met 10 dB afgenomen.

Draai ik de frequentie verder omhoog dan verdwijnt het signaal en biedt mijn Owon geen inzicht meer want lager dan 50 mV per div kan ik hem niet instellen.

 

resultaten LC 4500 Hz filter voor middengolf zenders

 

 

 

 

Hoe klinkt het geluid na het passeren van dit 4500 Hz filter?

Uitstekend. Nu ben ik niet meer de jongste dus mijn gehoor is niet meer superscherp maar als ik via een BoomBoom 80 Spotify aansluit op de ECC82 en de uitgang via een een LF versterker afspeel dan hoor ik nauwelijks een verschil met of zonder filter.

Kortom geen risico meer op storingen en overtreding van de bandbreedte regels op de Middelgolf en toch een mooi en helder geluid.

Dit resultaat biedt ook perspectief voor filters t.b.v. kortegolf experimenten. Hierbij gaat de bandbreedte naar 3 kHz omdat in de amateurbanden alleen spraak en geen muziek wordt uitgezonden.

Voor 3 kHz filters zullen de waardes van spoeltjes en condensatoren wat bijgesteld moeten worden. Zodra we dat gaan doen zullen we je zeker weer op de hoogte houden.

 

Kortom Ik ben tevreden met dit resultaat. Nu verder met de Audio dynamiek compressor voor Middengolf Zenders.
-
Koos Overbeeke

 

 

 

Terug van 4500 Hz filter voor middengolf zenders naar LPAM

 

 

 

 

Jouw reactie en/of vraag
Je persoonlijke gegevens zoals email adres worden niet op de site vermeldt!