10.7MHz 6素子ラダー型水晶フィルター

2020.09.08新規作成 / 2020.09.13更新

 当局が製作した6m QRP AMトランシーバー(JR8DAG-6AM2020W)に使用している10.7MHz6素子ラダー型水晶フィルターの周波数特性を測定しました。水晶はサトー電気で販売している10.700MHzのHC-49USで接続するコンデンサを変えて計測しました。

JR8DAG/菅野 正人

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【測定器】
 RIGOL DSA815-TG
 トラッキングジェネレーターの出力:-20dBmで計測

【更新情報】
・2020.09.13 C1とC2の定数を変更した4つの計測結果を追加
・2020.09.08 C1:10pF、C2:22pFとC1:10pF、C2:15pFの2つの計測結果を掲載
【参考リンク】
4素子ラダー型水晶フィルター(10.7MHz他)(2014.03.17)
10.7MHz5素子ラダー型水晶フィルター(2014.02.11)
4素子ラダー型水晶フィルター(10.700MHz , HC-49とHC-49USの特性の違い)(2018.05.28)

 【回路図】
 ラダー型水晶フィルターは1:4のトランスを介して計測しています。水晶とコンデンサはICソケットを使用して差し換え可能です。水晶はサトー電気で販売されている12MHz(HC-49US)を使用し、C1:10pF、C2:20pFとC1:10pF、C2:15pFの2種類について計測しました。

回路図

【実装の様子】
 4社発売の12MHz6素子水晶フィルターの比較のページに掲載している実装方法と同じです。ICソケットを使用して水晶とコンデンサを交換できるようにしています。
実装の様子

 【HC-49US、C1:10pF、C2:22pF】
 中心周波数10.700MHz、スパン幅50kHzでの計測結果です(以下すべて同じです)。
 JR8DAG-6AM2020Wにおいて最初に使用していた定数です。帯域内にあばれがみられますが、帯域幅は約4.4kHzでした。実際に聞くとフィルターとしての特性は良くEs発生時等の混雑時に適していると感じつつも、少し周波数がずれると聞こえなくなることがあり、実際の交信に使用するには使い勝手が良くない面もありました。
計測結果(中心周波数10.700MHz,スパン幅50kHz)

 【HC-49US、C1:10pF、C2:15pF】
 減衰経度も少し小さくなりましたが、帯域幅が約5.6kHzとAM受信に適していると思われる計測結果となりました。この計測結果をもとにJR8DAG-6AM2020Wに使用しているラダー型水晶フィルターに接続するコンデンサを変更(C1:10pF → 10pF(変更なし)、C2:22pF →15pF)しました。
計測結果(中心周波数10.700MHz,スパン幅50kHz)

【HC-49US、C1:15pF、C2:33pF】
 帯域幅が約3.2kHzとAM受信には狭い計測結果となりました。
計測結果(中心周波数10.700MHz,スパン幅50kHz)

【HC-49US、C1:22pF、C2:47pF】
 帯域幅が約2.3KHzとなり、SSB受信に適していると思われる計測結果となりました。
計測結果(中心周波数10.700MHz,スパン幅50kHz)

【HC-49US、C1:33pF、C2:68pF】
 帯域幅が約1.7kHzとなり、混雑している状況でのSSB受信に使えそうな感じですが、フィルターの減衰量が少し低下しているのが気になるところです。
計測結果(中心周波数10.700MHz,スパン幅50kHz)

【HC-49US、C1:47pF、C2:100pF】
 -6dB帯域幅は約1.5kHzとなりました。SSB受信には狭く、CW受信に使うには広いという計測結果となりました。
計測結果(中心周波数10.700MHz,スパン幅50kHz)