Tín hiệu HI thu từ vũ trụ rất yếu, cần phải khuếch đại nhiều lần, nhưng đồng thời cùng tín hiệu HI, các tín hiệu nhiễu khác, nằm ngoài dải tần HI cũng được khuếch đại mạnh lên và có thể làm cho bộ tiền khuếch đại trong RTL2832 USB bị đẩy đến mức bão hòa, không còn khả năng nhận ra tín hiệu HI nữa.
Bộ lọc dải có nhiệm vụ ngăn chặn tín hiệu nhiễu ngoài ý muốn này.
Có thể mua các bộ lọc chuyên dụng, nhưng khó tìm đúng dải tần mong muốn và giá cũng đắt.
Phương pháp tiện lợi và nhanh nhất là tự lắp 1 bộ lọc dải theo kiểu Interdigital.
PP này đã được J Koeppen ( http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/Haystack/interference.html) và Mr Peter East (www.y1pwe.co.uk/RAProgs/1420MHz%20Interdigital%20Band%20Pass%20Filter%20Build.doc) xử dụng và cho kết quả tốt.
Nhóm VNRT HAAC cũng đã tự chế và thử nghiệm nhiều bộ ID Filter theo kiểu này.
Chương trình tính toán ID Filter có thể xem trong 2 link trên, nhưng nhóm dùng trang tính điện tử online http://www.changpuak.ch/electronics/interdigital_bandpass_filter_designer.php vì trực quan hơn (và nhân tiện nói thêm, có thể tính nhiều loại mạch điện tử khác nữa).
 |
| Interdigital bandpass filter |
Hình ảnh bên cạnh là cấu tạo bên trong ID bandpass filter.
Tín hiệu điện tần số cao sẽ bức xạ từ chấn tử này sang chấn tử kế. Tần số trung tâm của bộ lọc có thể hiệu chỉnh bằng 3 vít hiệu chỉnh tần số cộng hưởng của từng chấn tử.
Nhập các thông số :
- Tần số trung tâm 1420MHz,
- Dải thông có thể chọn tùy ý từ 10-100MHz, dải hẹp sẽ triệt nhiễu tốt hơn, nhưng tín hiệu HI cũng sẽ bị suy giảm nhiều.
- Số chấn tử của bộ lọc : Nhiều chấn tử, đặc tuyến sẽ dốc hơn, lọc nhiễu tốt, nhưng cũng như trên, suy hao cũng lớn hơn. Nhóm chọn = 3.
- Trở kháng : 50 hay 75ohm tùy theo trở kháng các bộ KD và dây cáp đang dùng, nhóm chọn 75ohm.
Các thông số khác là tùy chọn theo nguyên vật liệu sẵn có.
Đây là kết quả tính toán cho 1 bộ ID Filter của nhóm :
Interdigital Bandpass Filter, based on work of Jerry Hinshaw,
Shahrokh Monemzadeh (1985) and Dale Heatherington (1996).
www.changpuak.ch/electronics/interdigital_bandpass_filter_designer.php
Javascript Version : 09. Jan 2014
-------------------------------------------------------------------------
Design data for a 3 section interdigital bandpass filter.
Center Frequency : 1420 MHz
Passband Ripple : 0 dB
System Impedance : 75 Ohm
Cutoff Frequency : 1412.5 MHz and 1427.5 MHz
Bandwidth (3dB) : 15 MHz
Fractional Bandwidth : 10.6 MHz
Filter Q : 94.667
Estimated Qu : 2064.25
Loss, based on this Qu : 0.796 dB
Passband Delay : 42.441 ns
-------------------------------------------------------------------------
Quarter Wavelength : 52.78 mm or 2.078 inch
Length interior Element : 47.39 mm or 1.866 inch
Length of end Element : 47.54 mm or 1.872 inch
Ground plane space : 20 mm or 0.787 inch
Rod Diameter : 6 mm or 0.236 inch
End plate to center of Rod : 12 mm or 0.472 inch
Tap to shorted End : 2.9 mm or 0.114 inch
Impedance end Rod : 83.907 Ohm
Impedance inner Rod : 86.672 Ohm
Impedance ext. line : 75.000 Ohm
-------------------------------------------------------------------------
**** Dimensions, mm (inch) ****
# End to Center Center-Center G[k] Q/Coup
0 0.00 (0.000)
1 12.00 (0.472) 34.60 (1.362) 1.000 0.707
2 46.60 (1.835) 34.60 (1.362) 2.000 0.707
3 81.19 (3.197) 0.00 (0.000) 1.000 1.000
4 93.19 (3.669)
**** Box inside dimensions ****
Height : 52.78 mm or 2.078 inch
Length : 93.19 mm or 3.669 inch
Depth : 20.00 mm or 0.787 inch
Về kết cấu, nếu có điều kiện, có thể đặt chế tạo vỏ bằng nhôm như link trên, nhưng để đơn giản, phù hợp với điều kiện amateur và thử nghiệm nhanh, có thể dùng tấm nhựa phủ đồng thường dùng làm mạch in trong ngành điện tử.
Bên cạnh là hình ảnh thực tế bên trong của 1 ID Filter chế tạo theo kết quả tính toán trên.
Các chấn tử cắt từ ống đồng 6mm, hàn thiếc trực tiếp vào vỏ hộp.
Thực tế, tần số cộng hưởng khi có vít chỉnh sẽ hơi thấp hơn tần số thiết kế một chút, ta nên cắt 3 chấn tử ngắn hơn độ dài thiết kế khoảng 0.5-1mm để bù trừ .
Hiệu chỉnh đáp tuyến tần số của bộ lọc.
Nếu không có thiết bị hiệu chỉnh chuyên dụng ta vẫn có thể hiệu chỉnh đáp tuyến tần số của bộ lọc bằng chính các chương trình SDR.
Cách hiệu chỉnh khá đơn giản : ghép ID filter vào hệ thống thu , ngõ vào với ngõ ra của bộ tiền KD, ngõ ra với đầu vào antenna của RTL2382 USB. Đấu 1 đoạn dây bất kỳ vào ngõ vào bộ tiền KD để lấy tín hiệu nhiễu.
 |
| 02 bộ KD tín hiệu cable TV làm tiền KD. ở giữa là bộ cách ly để cấp nguồn DC cho bộ KD. |
- Hiệu chỉnh thô : dùng chương trình SDR# (http://sdrsharp.com/#sdrsharp), chỉnh tần số thu 1420MHz, đặt AGC off.
Quan sát mức tín hiệu nhiễu nền trên màn hình, chỉnh lần lượt 3 vít vi chỉnh trên ID Filter cho đến khi cường độ nhiễu mạnh nhất. Có thể lập lại vài lần để có vị trí tối ưu nhất.
- Hiệu chỉnh tinh : dùng chương trình RTLSDR Scanner (http://eartoearoak.com/software/rtlsdr-scanner), chương trình này có thể quét 1 khoảng tần số nên ta có thể chỉnh đáp tuyến tần số chính xác hơn.
Đặt Range Start và Stop ở mức <> 1420MHz + Band width, Dwell time khoảng 16-32ms.
Hiệu chỉnh cẩn thận từng vít vi chỉnh để sao cho biên độ tín hiệu nhiễu ở 1420MHz là lớn nhất và dạng đáp tuyến là gần đối xứng qua tần số trung tâm này.
Mở rộng dải tần và tăng dwell time để có đáp tuyến rõ và chính xác hơn, nếu cần.
CT RTLSDR Scanner có chức năng so sánh 2 phổ khác nhau, ta có thể dùng chức năng này để nhận biết sự thay đổi rất nhỏ của đáp tuyến khi hiệu chỉnh.
Hình dưới là kết quả so sánh 2 phổ khi có và không có bộ lọc ID Filter.
 |
| đáp tuyến tần số khi quét dải rộng. |
No comments:
Post a Comment