FILTROS DE ANTENAS

INTRODUCCION

Ordenemos un poco, las causas mas comunes de que Ud. salga en la tele son:

DETECCION

Recuerde que el filtro pasabajos solo atenúa la emisión de armónicos en su equipo. Para todas las demás causas de TVI el filtro pasabajos no sirve. Para determinar cual es la causa de que Ud. salga en la tele le recomendamos el siguiente procedimiento, pero antes arregle su línea de transmisión y ponga las antenas de su transmisor y de la TV separadas al menos 6 metros y verifique que su transmisor esta conectado a una buena tierra (de RF), que no es lo mismo que la tierra de alimentacion:

  1. Desconecte la antena de su transmisor y póngale una carga fantasma. Transmita. Si la interferencia desapareció o disminuyó notablemente entonces posiblemente su equipo esta emitiendo armónicos, en este caso ponga un filtro pasabajos. Si al poner el filtro la interferencia desapareció entonces listo Calixto. Si solo disminuye entonces vaya al paso siguiente.
  2. Desconecte la antena del televisor. Transmita con su equipo conectado a la carga fantasma. Si no hay interferencia al desconectar la antena del TV entonces use un filtro diferente, que se pone en el televisor mismo y se llama filtro pasa-altos, que atenúa señales bajo los 40 Mhz. Esto refuerza la atenuación de armonicos del filtro pasabajos de su equipo.
  3. Si todavía hay interferencia al estar la TV sin antena, entonces probablemente la RF esta llegando por la red eléctrica, en este caso tiene que usar un filtro de red en el televisor. El uso de toroides de ferrita en las líneas de alimentación también sirve, es barato y fácil de hacer.

FILTRO
Un filtro de antena sirve para adaptar los dos componentes antena y receptor. Además, facilita la selección de la frecuencia de onda corta y reduce interferencias por frecuencias de imagen.
No es difícil construir un filtro de antena, dado que se necesita solamente dos condensadores variables, una bobina, un interruptor escalonado y una caja de metal para colocar en ella todas las piezas. Primeramente, se conecta el enchufe de la antena con el estator, es decir, con la parte fija del primer condensador. Los rotores de ambos condensadores se unen con los enchufes de puesta a tierra de la antena y del receptor, y con la masa. La bobina con sus contactos y el conmutador se conectan con los estatores de los condensadores. La bobina debe tener 15 espiras para la banda de 49 metros y aproximadamente 4 para la banda de 16 metros. Las diferentes bandas requieren cantidades de espiras aproximadamente como sigue:

Espiras
16
12
9
7
5-6
4
Banda
49
41
31
25
19
16

La bobina de 1,5 mm² de hilo de cobre sólido debe ser bobinada alrededor de material aislante de un diámetro de 25 mm. Naturalmente, las espiras no se deben tocar. Los condensadores variables pueden tener una capacidad de 300-500 pF. Esto es el filtro completo.

La sintonía exacta de la banda de onda corta requiere un ajuste de los dos condensadores y posiblemente de los contactos de la bobina. Una sintonía óptima se puede obtener cuando el indicador de sintonía del receptor muestra la máxima oscilación. Otras frecuencias también recibidas por la antena son atenuadas y la frecuencia deseada se recibe con una intensidad que resulta en una muy buena recepción a larga distancia.

CONSTRUCCION DE UN FILTRO PASABAJOS

filtro

Este filtro va conectado a la salida de transeptor, entre este y la antena.
Para unir ambas bobinas se uso un trozo de cable coaxial RG-58 y hemos echo un pequeño aujero en el tabique para que el coaxil pasara justo, el coaxial se le quito el forro esterior dejando a la vista la maya exterior de este.
La caja metalica se pone a la toma de tierra. Recuerde poner todo lo perteneciente al transmisor de radio, equipo, torre, filtros, etc, en una descarga a tierra separada de la que lleva la casa.

Materiales:
4 condensadores 0,01 micro faradios
Bobinas:
2 bobinas iguales de 6 espiras cada una y alambre Nº12 ( 2 mm ) esmaltado, sobre una forma de 1/2 pulgada y 1,9 cms de longitud

 

 

FILTRO STUB

Se denominan asi porque usan segmentos de cable coaxial para construir el filtro.

Se suelen usar secciones de cable de un cuarto de onda y de media onda, pero la figura muestra un filtro stub de octavo de onda. Se usan principalmente para banda suprimida, es decir para eliminar una banda de frecuencias no deseadas. El montaje ha de ser sintonizado a la frecuencia de la emision perturbadora mediante el condensador variable C1.

stub

CABLE COAXIAL CON BRINDAJE FARADAY

La figura 7 nos muestra el empleo de un cable coaxial con blindaje de Faraday para la supresion de EMI. Esto forma una especie de bobina de choque para el modo comun. Para construir el choque hay que coger una pequeña seccion de cable coaxial con un conector en un extremo.
Hay que arrollar el otro extremo haciendo un lazo de aproximadamente 14,5 cm de diametro. Para cerrar el lazo hay que conectar el conductor interno al conductor de blindaje exterior del cable mediante un pequeño corte en el aislante. Repetimos la operacion para el otro cable y los juntamos como muestra la figura 7. Un extremo del montaje va a antena y otro al receptor de TV.

FaradayFaraday

FILTRO CHEBYSHEV

CHEBY

Los circuitos LC son vitales para sintonizar etapas amplificadoras. Muchos amplificadores modernos son no sintonizados o lineales, y sólo necesitan un filtro para evitar los armónicos. La etapa de salida de casi todos los lineales transistorizados tiene un filtro Chebyshev de 5 elementos para evitar los armónicos por encima de la frecuencia de operación. Los Handbook de la ARRL tienen muchas, muchas explicaciones detalladas sobre el diseño de filtros Chebyshev de diferentes tipos. Muchos chicos echan un vistazo a estas páginas y piensan, “que demonios, voy a resolver todo esto”. Por otra parte, normalmente necesitarás un filtro paso bajo de 5 elementos y así es como tienes que hacerlo:

Primero: ¿Qué impedancia necesitas? Supongamos que es 50 Ohm, que es la más

común. Segundo: ¿Para qué frecuencia? Supongamos que deseamos atenuar todo por encima de la banda de 20 metros, esto es 14,350 MHz.

Tercero: Calcular la capacidad y la inductancia normalizadas para el filtro:
Capacidad CS = 1 / 2 π (50 Ohm) (14,350) = 222 pF Inductancia LS = 50 Ohm / 2 π (14,350) = 0,55 microhenrios (µH) Cuarto: Multiplicar los valores normalizados de L y C por los factores para cada uno de

los cinco elementos. Los valores de los cinco elementos serán:
L1 = 0,4869 LS = (0,4869) (0,55 µH) = 0,27 µH C2 = 1.05 Cs = 1.05 ( 222 pF) = 230 pF L3 = 1.226 Ls = 1.226 (0.55 µH) = 0.67 µH C4 = 1.05 Cs = 1.05 ( 222 pF) = 230 pF L5 = 0.4869 Ls = (.4869) (0.55 µH) = 0.27 µH Para los condensadores, 220 pF es valor que funcionará bien.

Informe obtenido de las paginas de EA2R

INTERFERENCIA DE ESTACIONES DE AM COMERCIAL

En mi ciudad, tenemos una estación de radio comercial de AM que emite alta potencia durante todo el día. Conectando un osciloscopio a mi dipolo de 40 metros, observo un pico de 1,75 voltios de RF en el cable, incluso con una resistencia de 50 Ohms conectada a la antena. Esto representa ¡31 milivatios de potencia!. No me extraña que mi radio de galena fuera tan chillona.

Potencia = Voltaje (RMS) al cuadrado / resistencia de carga

Voltaje RMS = Voltaje de pico x 0,707

Potencia = (1,75 x 0,707)2 / 50 = 31 milivatios Las señales de radioaficionados que intentaba escuchar, quedaban mezcladas entre la tormenta de voltajes procedente de la estación de AM. Aunque podía escuchar estaciones, de fondo siempre podía escuchar la música rap. ¡Necesitaba un filtro mejor!

En el Handbook de 1986 encontré un buen filtro, funcionó a la primera y rebajo el voltaje en mi antena a 0,15 voltios de pico, sin afectar a las señales de la banda de 40 metros.

Filtro AM

Informe obtenido de las paginas de EA2RY

FILTRO DE LINEA (para 220 voltios)

filtro

E = Coneccion a la red de 220 volt, S= Salida al equipo de radio, M= Poner a tierra.
En la figura 1 vemos el esquema teórico de cómo está constituido el filtro. Sobre el núcleo de ferrita enrollaremos un devanado en cada uno de los lados; el número de espiras no es en absoluto crítico en este caso con el núcleo empleado caben 35 espiras de hilo de cobre esmaltado de 1mm de diámetro. En paralelo con la entrada de tensión tenemos un condensador de 22.000 pF a 1000 V y de cada una de las salidas a tierra otros dos condensadores del mismo valor. Estas capacidades tampoco son criticas lo que si debemos tener en cuenta es que los condensadores sean de buena calidad y alto aislamiento ya que van conectados permanentemente a la tensión de 220 V eficaces y el valor máximo de esta tensión sobrepasa los 300 V.

Vamos a montar el filtro utilizando un núcleo de ferrita de los que se emplean en los transformadores de línea de los televisores de color, recuperados de los transformadores quemados o averiados. Estos núcleos son fácilmente desmontables y una vez eliminados los devanados tenemos la ferrita preparada la sujetaremos con la misma brida que llevaba.

impreso

En la figura 2 tenemos la plantilla del circuito impreso, es muy sencilla y nos facilita el montaje de los componentes en la placa y su fijación posterior a la caja metálica que albergará  el circuito. En el caso de no querer hacer la placa de circuito impreso podemos hacer el montaje sobre una placa de baquelita y alambrar el conjunto con hilo de conexiones

En la figura 3 vemos el núcleo ya desprovisto de los devanados y a su lado una de las bobinas preparada para el montaje. Es conveniente hacer con papel aislante un tubito entre el núcleo y la bobina.

En la figura 4 vemos el conjunto montado en la caja de aluminio. Debe tener contacto eléctrico el punto señalado como M en el circuito impreso con la masa de la caja y todo conectado a una buena toma de tierra.

Las dos bobinas se realizan sobre un molde de diámetro adecuado y se colocan después en cada uno de los lados de la ferrita. Debe tenerse en cuenta que el sentido del devanado es opuesto para cada uno de ellos.

Con este sencillo filtro habremos puesto una barrera más a las señales interferentes en nuestra lucha diaria contra el QRM. Un paso más por pequeño que parezca es importante.

Informe obtenido de:

José Manuel Sánchez – EA1COA
En Gijón a 13 de enero de 2006

OTRO FILTRO DE LINEA

FILTRO

 

 

Consta de dos bobinas y dos condensadores, la salida puede ir conectado a un trafo como la figura o al equipo que quieramos filtrar.
La bobina esta echa de 10 espiras de alambre Nº 16 (1.2 mm), sobre una forma de 15 mm de diametro y 20 mm de longitud.
La diferencia con el filtro anterior, es que este no lleva un condensador a la entrada de linea.

Informe obtenido de las paginas de EA3ABN

 

 

 

 

FILTRO DE LINEA CON TOROIDE

filtro

Hay una gran cantidad de filtros de alimentación
con o sin zócalos, con o sin
interruptor, etc. En cualquier caso, este
filtro es muy versátil en lo que concierne
a la máxima corriente de trabajo.
Normalmente, la configuración de la
bobina es la misma para diferentes
corrientes. Dependiendo de la especificación
requerida, puede usarse una
bobina específica (que el fabricante
denomina anillo de doble choque de corriente compensada).
La tabla que sigue especifica un rango adecuado de
bobinas fabricadas por Epcos. Cuando
diseñamos la PCB, elegimos la de menor
tamaño que ofrecía un amplio rango de
corrientes máximas.
circuitoSe debe evitar la versión vertical de la
bobina, ya que aparentemente es compatible
en cuanto a pines, pero tiene conexiones diferentes,
y usarla causaría un cortocircuito grave en la PCB.
Por este motivo no se han incluido en la tabla (su
código tiene una K en vez de una A).
Este filtro es adecuado para su uso con
corrientes de hasta 3,6 A (unos 800 VA).
En la práctica no habría necesidad de
usar valores diferentes para los condensadores.
Es necesario asegurarse de que se obtiene un espaciado correcto en lascircuito
soldaduras y que son de tipo X2. Para
los condensadores de 100 nF sólo se ha
previsto una separación de las soldaduras
de 15 mm (puesto que es la más común).
En el caso de los condensadores de 10
nF pueden usarse de 10 ó 15 mm.
Una última advertencia, siempre debe
tenerse el máximo cuidado cuando se
trabaja con tensiones de alimentación.
(044039-1)

impreso

 

 

 

 

 

 

IR (A) LR (mH) LS,typ. (µH) RS,typ. (mΩ) Código pedido Versión horizontal
0.4 39 450 2000 B82721-A2401-N20
0.4 27 270 1700 B82721-A2401-N21
0.5 18 260 1500 B82721-A2501-N1
0.7 10 90 600 B82721-A2701-N20
1.2 6.8 70 280 B82721-A2122-N20
1.5 3.3 37 190 B82721-A2152-N1
2.0 1.0 13 90 B82721-A2202-N1
2.6 0.4 6 60 B82721-A2262-N1
3.6 0.4 6 35 B82721-A2362-N1

 

toroide

 

L1:

El filtro esta diseñado sobre un nucleo toroidal, la bobina tiene aprox. 3 mH, son dos bobinas iguales. El diametro del alambre dependera de la potencia de trabajo del filtro. En un principio, no deberia por que variarse la capacidad de los condensadores.
Puede calcular la bobina por medio de un programa diseñado para bobinas con nucle de ferrrite, por mas detalles del programa Pulse Aqui

 

 

 

 

 

 

FILTRO PASA ALTO DE AUDIO ( 700 Hz)

Cuando se invierten la resistencia y el condensador y la salida se coge de la resistencia, el filtro RC se convierte en un filtro pasa altos. Las altas frecuencias pasan a través de un condensador como si no estuviera allí. El condensador se asemeja a un cable sin caída de voltaje en sus extremos. A altas frecuencia no hay tiempo para cargar. A bajas frecuencias la carga del condensador se completa y la caída de voltaje en los extremos del condensador alcanza el voltaje total de la señal de entrada. Estos filtros RC tienen una frecuencia particular llamada punto de ruptura en donde el condensador se vuelve insignificante. Un solo filtro RC atenúa el voltaje de la señal 10 veces (20 dB) para un desplazamiento en frecuencia de 10 veces desde el punto de ruptura.

Compensar la atenuación

El problema de los filtros RC es que la resistencia atenúa todas las frecuencias, no sólo las que queremos. Sin embargo, si combinamos la red RC con un amplificador de audio lineal, podemos compensar la atenuación. Amplificando la salida, restauramos la fuerza de la señal, en las frecuencias deseadas, a su valor original.

Filtro Pasa Banda = Red RC más amplificador

Para construir un filtro pasa banda necesitamos combinar un filtro pasa bajo con un filtro pasa alto y amplificar el resultado. El circuito de abajo es un filtro de audio de una sola etapa RC, que acentúa los tonos de 700 Hz y atenúa, más o menos, los tonos por encima de 800 Hz y por debajo de 600 Hz.

filtro

En este filtro, las R y los C no están colocados como esperarías. Sin embargo, si analizas cuidadosamente como pasan las señales a su través, trabajan igual como en los circuitos separados descritos anteriormente. Es decir, atenúa las frecuencias por encima y por debajo de 700 Hz sin afectar relativamente a estos. La red RC de entrada (2Kohm y 0,15 µF) atenúa las bajas frecuencias, ya que no pueden atravesar el condensador. Por ello, la red de entrada es un filtro pasa altos.

Observa que la resistencia de 6K2 y el condensador de 0.02 µF están conectados entre la entrada y la salida del amplificador lineal. Esta red de realimentación es el filtro pasa bajo. Esta combinación de componentes tiende a cortocircuitar el amplificador y atenuar todo por encima de 700 Hz. El pequeño condensador de 0.02 µF afecta poco a las bajas frecuencias, ya que se carga instantáneamente. Sin embargo, para altas frecuencias este condensador de 0.02 µF carga lentamente respecto a la velocidad de los ciclos de la señal. Entre cada semiciclo, la resistencia de 6K2 tiene la resistencia adecuada para permitir la descarga del condensador de 0.02 µF, de manera que la red queda lista para el siguiente semiciclo.

 

filtro

Esta gráfica muestra la respuesta del filtro de una etapa. Como puedes ver, el filtro es muy suave. Para que el voltaje de la señal quede atenuado 10 veces (20 dB) la frecuencia debe estar por debajo de 38 Hz o por encima de 19 KHz. Para ser sinceros, esto no ayuda mucho. Puede quitar algo del molesto ruido de alta frecuencia por estática, pero no será nada útil contra el QRM (interferencias de otras estaciones).

Un filtro más preciso puede conseguirse colocando varios filtros en serie. La gráfica de abajo muestra uno hecho con cuatro filtros en serie. Es una gran mejora y ayuda a escuchar una sola estación a la vez. También elimina el ruido de estática y hace la escucha menos cansada.

 

filtro

Diseñando el filtro

Podemos construir filtros que trabajen igual que la gráfica anterior, utilizando amplificadores lineales de audio a transistores. Aquí tenemos un filtro de 700 Hz de una etapa:

filtro

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