435 MHz Bandpassfilter for Mode J Satellite

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Bei Satellitenbetrieb im Mode J (2m uplink, 70cm Downlink) liegt die dritte Harmonische der Sendefrequenz 145 Mhz direkt im Empfangsband bei 435 Mhz. Bei entsprechender Sendeleistung und ungenügender Entkopplung der Antenne ist der Empfang schwacher Signale im Downlink oft gestört. Abhilfe schafft ein Tiefpassfilter für 145 Mhz und/oder ein 70cm Bandpassfilter direkt am Vorverstärkereingang.

Im ARRL-Handbuch gibt es eine Bauanleitung für ein 435 Mhz Topfkreisfilter aus 3 Zoll Kupferrohr, leider ist dieses Maß in DL schwer zu bekommen.
Ich habe deshalb zuerst ein Filter mit Originalmaßen nachgebaut und vermessen und anschließend ein ähnliches Filter mit metrischem Material.

Zutaten:

12,5 cm Kupferrohr 80 mm Durchmesser (Dachrinnenfallrohr)
10,2 cm Kupferrohr 18 mm Durchmesser (Heizungsbau)
2 * Kupferblechscheibe 80mm Durchmesser aus 1 oder 1,5mm Blech
2 * BNC oder N-Buchsen
2 * M6 Messingmuttern
1* M6 Messingschraube 60 mm lang
5 cm Silberdraht
2 * 2 Eurocentmünzen
Gaslötbrenner



1) Kupferblech rund schneiden und das 18 mm Kupferrohr genau mittig und senkrecht auf den Boden auflöten.

2) Bodenblech genau plan auf das 80mm Rohr auflöten. Dabei sollte man das zentrale Innenrohr fixieren, es fällt sonst recht leicht ab wenn der Boden erhitzt wird.

3) Für die Anschlüsse bohrt man 2 Löcher für die BNC-Buchsen genau entgegengesetzt zueinander, 3,2 cm unterhalb des oberen Randes.

4) HF-Buchsen einlöten. Bei billigen vernickelten Buchsen unbedingt an der Lötseite und am Rand mit einer Feile die Nickelschicht vollständig entfernen
N-Buchsen sind wegen ihres großen Flansches schwer an das Gehäuse anzupassen, man braucht unmengen Lötzinn und verbrutzelt meistens das Dielektrikum (Teflon hält besser...). Ich habe deshalb BNC-Buchsen verwendet. Die Buchsen vor dem Einbau vorsichtig mit einem Feuerzeug erhitzen, dabei lassen sich die kompletten "Innereien" (Stift + Kunststoff) entfernen und nach dem Einbau wieder mit ein paar Tropfen Kleber fixieren.

5) Die Ein und Auskoppelkondensatoren bestehen aus Kupferscheiben mit 18 mm Durchmesser. Etwas größer aber ungleich einfacher zu beschaffen sind 2 Eurocent-Münzen. Da diese aber nur außen verkupfert sind bohrt man genau mittig ein Loch und verlötet den Silberdraht beidseitig (!!).

6) Kondensatorscheiben einlöten, der Abstand zwischen Münze und Innenrohr sollte ca. 3-4 mm betragen.
7) In den Deckel bohrt man mittig ein 7 mm Loch und lötet unten und oben jeweils eine M6 Messingmutter an. Zur Fixierung eine Edelstahlschraube einschrauben, diese wird nicht so schnell mitverlötet. Die Schraube muss sich mittig in das innere Rohr drehen lassen, darf dieses aber keinesfalls berühren.

8) Vor dem zulöten des Deckels kommt der Abgleich:
Wer einen Networkanalyser zuhause hat hat hier natürlich Vorteile, es geht aber auch bequem ohne.
70 cm Sender über SWR-Meter an das Filter anschließen. Am Ausgang ein Leistungsmesser mit 50 Ohm Abschluss. Die Messingschraube ca. 50 mm eindrehen und Deckel aufsetzen. Das Filter ist an der Oberseite hochohmig und koppelt kapazitiv, leichtes andrücken mit der Hand genügt.
Schraube verdrehen bis ein Leistungsmaximum bzw. SWR-Minimum erreicht ist. Ist das SWR schlechter als 1:1.5 muss man den Abstand der Kondensatorscheiben zum Innenrohr verändern, z.b. durch leichtes verbiegen der Drähte oder löten. SWR unbedingt von beiden Seiten testen.

Bei meinen zwei Filtern ist die Dämpfung auf 435 MHz kleiner als 0,3 dB, das SWR <1.1. Die Dämpfung bei 420 MHz liegt bereits bei 11 dB, bei 145 MHz bei 57 dB.
Bei korrektem Aufbau ist das Filter recht schmalbandig (ca. 1 MHz SWR <1:1,2).

Hier die Filterkurven:

Dämpfung bei 145 Mhz: 60,7 dB

Durchgangsdämpfung Nutzfrequenz 435 MHz : 0,26 dB

 

last update 6.06.14 Dirk Schray