Preselector para HF con ancho de banda variable

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Jack
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Preselector para HF con ancho de banda variable

Mensaje por Jack » 17 Dic 2014 18:03

Los nuevos SDR como el de la universidad de Twente son capaces de digitalizar grandes anchos de banda, pero a la vez pueden verse perturbados por intermodulaciones o señales muy fuertes que exceden el rango dinámico de sus ADCs.

En este escenario, los receptores de gama alta como Perseus o Excalibur acuden a bancos de filtros conmutados para 'limpiar' la señal y superar así el talón de aquiles de este tipo de receptores. Pero a mi entender, esta solución no es la ideal porque si bien los bancos conmutados de filtros cumplen con su misión plantean dos serios problemas:

1. Limitan el ancho de banda digitalizable por el receptor.
2. Resultan relativamente caros.

Mi objetivo, y la propuesta que quiero plantearle al amigo J.Luis es el diseño de un filtro paso banda de ancho de banda ajustable y adaptación de impedancia regulable gobernado por un microcontrolador arduino o microchip, de forma que pueda ser ajustado en frecuencia y ancho de banda desde el receptor SDR o desde cualquier computador mediante una interfaz usb.

Para abordar este problema manteniendo un coste bajo será necesario diseñar un componente electromecánico fundamental: el condensador variable electromecánico, que en principio no es más que un servo cuyo eje tractor se conecta a un condensador variable de los típicos que solían llevar las radios a transistor de onda media. Este componente permite variar la capacidad desplazando el servo hasta un determinado ángulo de giro. Esta técnica es preferible a los diodos varicap de alta capacidad ya que la fuente necesaria para polarizarlos baja el Q del circuito resonante en exceso, haciendo el filtro poco eficaz.

Para lograr un filtro cuyo paso de banda sea ajustable, principal necesidad de los SDR, se puede dividir éste en dos filtros, primeramente un filtro paso paso alto seguido por un filtro paso bajo, ajustando estos dos filtros mediante la variación de las capacitancias correspondientes, se puede conseguir un filtro paso banda variable.

A su vez, cada uno de los filtros anteriores conmutaría las inductancias mediante un relé de radiofrecuencia para lograr una sintonía lo más contínua posible en la banda de HF.

Faltaría estudiar la red de adaptación de impedancias de entrada, que bien podría ser una red pi con conmutación de inductancias y otra capacitancia variable electromecánica.

¿Cómo véis de factible la idea?

J.Luis
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Re: Preselector para HF con ancho de banda variable

Mensaje por J.Luis » 17 Dic 2014 19:04

Joer Jack ..apuntas alto

Los motores para mover los telares que propones ...

Paso a paso o Stepper de impresoras Kaputt de 1.8 grados por paso.

Availables en rastros, puntos limpios y chatarrerías .El costo de estos motores ,
será muy bajo (2 Eypos por unidad máximo)

Los "pogramas " para los uC son cosa tuya.Yo de eso,como dice Angazu:" lo justo para pasar el día"

Yo puedo simular un uC en modo real si me mandas el Soft.Haría la simulación interactiva con Proteus.

J.Luis
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Re: Preselector para HF con ancho de banda variable

Mensaje por J.Luis » 17 Dic 2014 19:16

Algo así.

Los condensadores entrada /salida del filtro son iguales,por tanto podemos usar un condensador
variable doble tipo tandem y moverlo con un solo motor.


Las bobinas conmutadas, imagino podrían substituirse por una única unidad y variar su inductancia
moviendo el núcleo con un motor P.A.P

Esto es solo un esbozo a bote pronto.Habría que pulir el telar

Ya llevamos 2 motores,ahora nos faltan 3 para el Pi.Si conseguimos hacer la bobina del PI con hilo de cobre,
desnudo y de 2 mm de diámetro,podremos mover la inductancia de la bobina con mucha precisión ,motor
mediante.
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Jack
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Re: Preselector para HF con ancho de banda variable

Mensaje por Jack » 17 Dic 2014 20:01

Estupendo! Se puede probar a hacer un prototipo manuaul a ver que tal responde y a partir de ahí automatizarlo. Lo de la bobina autoajustable me parece genial, habrá que ver el diámetro y las espiras que salen a ver si se puede hacer.

Dos dudas:

1. Si los condensadores van en tanden ¿Cómo se controla el ancho de banda?
La idea que yo tenía era modificar por separado las frecuencias de corte f1 y f2

2. ¿Se puede bajar la F1 hasta 120 KHz o es pedir demasiado?

J.Luis
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Re: Preselector para HF con ancho de banda variable

Mensaje por J.Luis » 17 Dic 2014 22:28

Hay un error que vi después.El condensador tandem es un bloque de 2 condensadores variables que comparten el mismo
eje y masa.
En este diseño se necesita que las masas de ambos condensadores no sean comunes y su eje no sea metálico.O bien
buscamos una criatura muy rara de encontrar ,o cambiamos el diseño,o usamos 2 condensadores acoplados mecánicamente

Necesitamos soluciones mecánicamente sencillas y esta que propuse no lo es

Volvemos a la hoja de diseño para intentar satisfacer las prestaciones que pides.

J.Luis
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Re: Preselector para HF con ancho de banda variable

Mensaje por J.Luis » 17 Dic 2014 22:55

1.jpg
Esto es lo mas que te puedo dar....
No podemos construir un filtro LC con una respuesta como si fuera un FIR


Imagen 2 .
Procedemos al ajuste fino de los condensadores variables
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J.Luis
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Re: Preselector para HF con ancho de banda variable

Mensaje por J.Luis » 17 Dic 2014 23:00

Joer JacK ,cae casi 20 dB a 1 MHz de la frecuencia central .

Se podría más ?

Alomojo ,complicando el filtro y aumentando el numero de parámetros variables,pero eso es un telar
de la leche.

El cambio de frecuencia se hace modificando la inductancia de la bobina en derivación



Bajar hasta 120 KHz?

Nuse habrá que mirarlo despacio

J.Luis
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Re: Preselector para HF con ancho de banda variable

Mensaje por J.Luis » 18 Dic 2014 01:06

creo que entendí lo que buscas,buscas una combinación pasa alto pasa bajo de sintonía variable


No puedo bajar el pasa altos hasta donde quieres,pero puedo manejarlo con un solo variaible

1.rar el paso alto
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J.Luis
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Re: Preselector para HF con ancho de banda variable

Mensaje por J.Luis » 18 Dic 2014 01:39

Ahora el paso bajos,también lo puedo mover con un solo variable..

A ver como juntamos todo el telar :?
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Jack
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Re: Preselector para HF con ancho de banda variable

Mensaje por Jack » 18 Dic 2014 02:19

J.Luis escribió: creo que entendí lo que buscas,buscas una combinación pasa alto pasa bajo de sintonía variable
Exacto, separando los filtros paso alto y paso bajo se puede controlar el ancho de banda pasante
J.Luis escribió: A ver como juntamos todo el telar :?
Si te fijas en el famoso filtro chevy indú (documento adjunto) hay un filtro paso bajo de tres etapas seguido por otro paso alto de otras tres etapas, por lo que parece no es necesario aislar los dos filtros.

Con dos bobinas y un relé en el LPF, podriamos bajas hasta vlf, creo yo :)
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