FILTRE PASSE-BAS 50 MHz

Ce filtre est destiné à suivre un amplificateur linéaire à LDMOS d'une centaine de watts. La structure de l'amplificateur étant symétrique (push-pull), les harmoniques paires sont fortement atténuées par rapport aux harmoniques impaires. La configuration choisie est donc un filtre en PI à 3 cellules (ordre 7) capacité en tête. Le calcul des éléments et la simulation ont été effectués à l'aide du logiciel ELSIE que l'on peut télécharger gratuitement sur le site de Tonne software. Le schéma retenu est indiqué ci-après.

Ci dessous, les résultats de la simulation en transmission et return losses.

Le filtre est construit sur une plaquette d'époxy double face de 11 x 5 cm, gravée au cutter. Les deux faces sont reliées entre elles par des via en fil de cuivre soudé des deux cotés. 

Les condensateurs, à diélectrique mica, sont triés au pont RLC de manière à se rapprocher le plus possible des valeurs théoriques. Ne pas hésiter à mettre plusieurs capas en parallèle si besoin. J'ai utilisé des modèles 400V pour pouvoir supporter la puissance (100V crête pour 100W sur 50Ω).
Les inductances de 127 nH sont dimensionnées avec le calculateur en ligne de ON4AA (https://hamwaves.com/inductance/en/index.html#input) et mesurées par résonance parallèle avec une capa étalon de 81pF, au tracking de l'analyseur de spectre.
La précision par rapport au calcul théorique est de l'ordre de 5% (la mesure des faibles inductances est difficile, ne pas oublier de compter la longueur des connexions, environ 1nH par mm).

Pour la réalisation, j'ai utilisé du fil d'installation électrique de 2,5 mm² (disponible partout) , nu sans son isolant, bobiné sur une queue de forêt de 10 mm de diamètre.
Dans un premier temps, bobiner 4 spires jointives, puis passer un morceau du même fil entre les spires pour les écarter jusqu'à une longueur de 14mm environ.
Les self sont disposées à 90° l'une de l'autre afin de minimiser le couplage entre elles.
La mise au point s'effectue par compression-étirement des spires et au moyen de deux capas ajustables piston de 10 pF placés en parallèle avec C2 et C3.
D'après la simulation ce sont ces deux capas qui sont les plus critiques pour l'obtention d'un excellent ROS, ce qui se vérifie par les mesures réalisées au NanoVNA et au tracking de l'analyseur de spectre.

Le tableau ci-après résume les principales caractéristiques de ce filtre:

Enjoy the magic band!

73 de Joël F6CSX

Dernière mise à jour 28 avril 2022