Filtri di Alta Frequenza

Nel campo dell'elettronica è indispensabile conoscere perlomeno le nozioni più basilari e elementari , al fine di comprendere al meglio le leggi fisiche , perentoriamente uguali in qualsiasi parte stiamo dell'Universo , escluderei un Black-Hole... ma senza spostarci dalla nostra Galassia , queste nozioni ci permettono anche di capire il funzionamento di apparecchiature elettriche e elettroniche , divenute indispensabili alla nostra vita quotidiana ma assolutamente da conoscere per il radioamatore o hobbysta che esso sia .Tratteremo qui un argomento che tutti si sono imbattuti sia nel passato , presente o futuro . I nostri ricevitori sono stati concepiti per un funzionamento su determinate bande assegnate dalle P.P.T.T. , e certamente nessuno mai si azzarderebbe di modificare intervenendo sui circuiti interni . La gamma delle onde corte come sappiamo si estende fino ai 30 MHz oltre i quali i nostri ricevitori , perlomeno quelli non proprio di ultima concezione , tipo Icom ICR - 71 E , non vanno oltre , mentre è risaputo che l'ascolto di bande radio è estendibile con ricevitori come l' Icom ICR 8500 fino alle UHF e oltre , 2 Giga Hz . Ebbene , sarà capitato a molti ,sovente di ricevere frequenze non proprio reali ma fantasma , se così possiamo definirle . Infatti se abitiamo in città , ma l'esempio è valido per tutti , e un nostro , anche non troppo , vicino di casa condivide il nostro hobby elettronico , ma facendo uso di apparecchiature trasmittenti nella banda CB , a sua insaputa emette anche delle frequenze spurie e armoniche che inesorabilmente vengono captate dai nostri ricevitori , magari nel pieno di una caccia DX. Non solo , ma chi abita in prossimità di stazioni FM , o anche televisive , incorre con la propria antenna di captare queste emissioni , non certo di nostro interesse.Ecco allora la necessità di progettare un valido nonchè economico filtro passa-basso. Senza dilungarmi molto e ripetermi , vi invito a leggere la rubrica sui Toroidi , ma ora passiamo al calcolo del filtro passa-basso.

Il tipo di filtro che tratteremo è detto passa-basso cioè lascia passare senza attenuazioni le frequenze al di sotto della soglia che stabiliremo , che prende il nome di frequenza di taglio del filtro medesimo.Se per i nostri scopi vorremmo escludere dalla ricezione indesiderata le frequenze dei CB che iniziano intorno i 26 MHz , ecco che il nostro filtro passa-basso avrà una frequenza di taglio = Ft di 26 MHz . Il classico filtro per lo scopo è denominato a P greco in quanto la disposizione dei componenti , assai pochi , solo 3 , ricorda il simbolo greco. Naturalmente nessuno ci impone di usare solo questo , infatti ne esiste un altro chiamato filtro passa-basso a T , la ragione è ovvia .

Ecco dunque gli schemi elettrici dei 2 tipi di filtro.Il filtro a P-greco impiega una sola bobina e 2 capacità ,il filtro a T usa 2 bobine e un sola capacità .Questi filtri così come illustrati attenuano la frequenza per ogni ottava di 18 dB. Questa attenuazione corrisponde una riduzione in tensione del segnale radio captato di ben 7,94 volte. Se il filtro viene calcolato con una frequenza di taglio Ft = a 26 MHz , attenua l'ottava superiore , cioè i 52 MHz a 18 dB , e la successiva ottava , 78 MHz di 36 dB , che in tensione sono una riduzione di 63 volte.

calcolo impedenza bobina
sapendo che L1 = induttanza in microhenry
R1 = impedenza antenna Rx 50 ohm
MHz = frequenza di taglio , cioè da dove il filtro inizia a attenuare.

Esempio di calcolo : vogliamo attenuare le frequenze superiori a 22 MHz ,
il valore della bobina sarà , L1 = ( 0,318 x 50 ) / 22 = 0,72 microhenry

calcolo della capacità
sapendo che C1 = capacità in pF
R1 = impedenza antenna Rx 50 ohm
MHz = frequenza di taglio , cioè da dove il filtro inizia a attenuare.

Esempio di calcolo : a 22 MHz ,
il valore della capacità sarà , C1 = 159000 / ( 22 x 50 ) = 144 pF

usando una bobina di 0,75 microhenry e due condensatori di 150 pF
ceramico la frequenza di taglio è di

calcolo impedenza bobina
sapendo che L1 = induttanza in microhenry
R1 = impedenza antenna Rx 50 ohm
MHz = frequenza di taglio , cioè da dove il filtro inizia a attenuare.

Esempio di calcolo : vogliamo attenuare le frequenze superiori a 22 MHz ,
il valore della bobina sarà , L1 = ( 0,159 x 50 ) / 22 = 0,361 microhenry

calcolo della capacità
sapendo che C1 = capacità in pF
R1 = impedenza antenna Rx 50 ohm
MHz = frequenza di taglio , cioè da dove il filtro inizia a attenuare.

Esempio di calcolo : a 22 MHz ,
il valore della capacità sarà , C1 = 318000 / ( 22 x 50 ) = 289 pF

usando 2 bobine di 0,4 microhenry e un condensatore di 150 pF + 68 pF + 68 pF , totale 286 pF
ceramici la frequenza di taglio è di

Entrambi i circuiti sono validi , rimane come resoconto che impiegando il P-greco , rispetto al filtro a T , impiega una bobina il cui valore in microhenry è esattamente doppio e 2 condensatori , ciascuno i quali hanno un valore in picoFarad esattamente la metà del condensatore del filtro a T. Per la reperibilità del materiale elettronico vi invito a navigare su Nuova Elettronica . Sappiate che vista la potenza in gioco , solo millivolt o microvolt , le bobine possono essere già acquistate in molti valori standard , le famose Neosid , per i condensatori vanno bene quelli ceramici .