4素子ラダー型水晶フィルター

2014.03.17新規作成

 当局の自作AM機に多用しているラダー型水晶フィルターの周波数特性を測定しました。今回は素子数は4素子、帯域幅を決めるコンデンサを固定し、水晶を入れ換えて測定しました。

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

 【回路図】
 当初はスペクトラムアナライザに直結しましたが、今回より1:4のトランスを介して測定することとしました。水晶はICソケットを使用して差し換えるようにしています。
 素子数は当局の自作AM機で多用している4素子で計測しました。

回路図

 【実装の様子】
 ICソケットを使用して水晶を交換できるようにしています。今後はフレッドボードの活用なども考えています。
実装の様子

 【10.700MHz(サトー電気のHC-49U)】
 中心周波数10.700MHz、スパン幅100kHzでの計測結果です。
 水晶はサトー電気で手に入れたHC-49Uを使用しています。5素子での計測結果と同じように以下の周波数に比べて少し帯域幅が広くなっています。JR8DAG-2006AMでは,コンデンサを22pFと大きくしていますが、妥当であったかなと判断しています。減衰量は-40〜-50dB程度ですが、6mAMでは十分に使えるようです。 
測定結果(中心周波数10.700MHz,スパン100kHz)

 【10.700MHz(サトー電気のHC-49US)】
 中心周波数10.700MHz、スパン幅50kHzでの計測結果です。
 水晶はサトー電気で手に入れたHC-49USを使用しています。HC-49Uに比べて帯域幅が少し狭くなっています。Taru6AM2009では水晶フィルターにHC-49USを使用していますが、これまで使用していたHC-49Uに比べて少し帯域幅が狭いと感じていましたが、計測結果からも裏付けられたようです。減衰量は-50〜-60dB程度でHC-49Uより特性がよいようです。 
測定結果(中心周波数10.700MHz、スパン幅50kHz)

 【12.000MHz(秋月電子のHC-49US)】
 中心周波数12.000MHz、スパン幅50kHzでの計測結果です。
 水晶は秋月電子通商で販売されている12MHz(HC-49US)です。帯域幅は4〜5kHz、帯域外の減衰量は-40〜50dBです。 
測定結果(中心周波数12.000MHz、スパン幅50kHz)

 【12.000MHz(サトー電気のHC-49US)】
 中心周波数12.000MHz、スパン幅50kHzでの計測結果です。
 水晶はサトー電気で販売されている12MHz(HC-49US)です。秋月電子のものに比べると、帯域幅はほぼ同じ、減衰傾度は少し良好、減衰量は約10dB大きい-50〜60dBでした。
計測結果(中心周波数12.000MHz,スパン幅50kHz)

 【11.059MHz(サトー電気のHC-49U)】
 中心周波数11.059MHz、スパン幅100kHzでの計測結果です。水晶はサトー電気で販売されている11.059MHz(HC-49U)です。この周波数の水晶フィルターはMicro6AM2002において6素子で使用しています。
 帯域幅は15pFだと約9kHzとやや広く、Micro6AM2002で33pFとしたのは妥当と判断される結果でした。減衰量は-40〜50dBで、これを6素子にすると減衰量は-60dB〜-70dBになると思われます。また、減衰傾度(シェープファクター)も向上するものと思われます。
計測結果(中心周波数11.059MHz,スパン幅50kHz)

 【24.576MHz(秋月電子のHC-49US)】
 中心周波数24.576MHz、スパン幅100kHzでの計測結果です。
 水晶は秋月電子通商で販売されている24.576MHz(HC-49US)です。帯域幅は約10kHz、帯域外の減衰量は-30〜40dBでした。周波数が高いためか10MHz付近の水晶と比べると減衰量が10〜20dBほど低い結果になりました。
計測結果(中心周波数24.576MHz,スパン幅100kHz)

 【7.195MHz(サトー電気のHC-49U)】
 中心周波数7.195MHz、スパン幅50kHzでの計測結果です。
 水晶はサトー電気で販売されている7.195MHz(HC-49U)です。帯域幅は約4kHz、帯域外の減衰量は-40〜60dBでした。周波数固定で良ければ、ストレート受信機のフィルターとして利用できるかもしれません。
計測結果(中心周波数7.195MHz,スパン幅50kHz)