Halpa '27/586' Low Pass Filter mitattuna spektrianalysaattorilla

Low Pass Filter eli alipäästösuodin on amatööritoiminnassa
häiriöitä vähentämään ja naapurisopua ylläpitämään tarkoitettu väline.
Tämän filtterin mittasin ja tuloksia esittelen tässä blogitekstissä

Low Pass Filter eli alipäästösuodin olisi ollut minulle tarpeen kun olin OG1FEST festari amatööriradioasemaa pitämässä. Tuolloin minulla ei sellaista ollut ja niinpä emme käyttäneet minun radiotani muutamaa onkivapa-antennitestiä lukuunottamatta, jotka tein ennen konsertin alkua. Emme halunneet riskeerata konsertin onnistumista. Toiseen radioon se oli ja siksi jatkoimme vain yhdellä radiolla. Alipäästösuodin asennetaan radion ja antennin väliin (radiosta antennikaapeli suotimeen ja suotimesta toinen kaapeli jatkaa antenniin) suodattamaan radion lähetettä halutuilta osin. Päästämään ne taajuusalueet jotka halutaan päästää läpi ja vaimentamaan ei-halutut alueet. Tuolla festarilla oli tietysti esiintymislava ja langattomat mikit, PA-kaiuttimet ja muuta audiokalustoa, joka toimii vähän korkeammilla taajuuksilla. Jotta siellä ei laulajatähden (pääesiintyjänä oli Anna Abreu) mikki ala kutsumaan kesken biisin CQ:ta eli ottamaan jotain harmoonista lähetettä radiostamme, on syytä olla alipäästösuodin, joka päästää läpi vain esim. 0-30Mhz ja leikkaa siitä ylöspäin olevia taajuuksia niin paljon ettei ne häiritse muita.

Spektrianalysaattori toiminnassa

Minulla on kaksi erilaista suodinta, toinen parin tikkuaskin kokoinen halpa (joka tämän blogijutun alussa kuvassa ja tässä jutussa mitattuna. Sattumoisin täsmälleen sama malli oli myös konsertissa vaikkei ollut tämä minun suodin) n. 30e maksanut ja toinen n. 20cm pitkä, jykevä ja tilaa vievä ja lähes kolme kertaa kalliimpi. Ensisijaisesti tuon halvan pienen filtterin toiminta on askarruttanut ja nyt kun sain hommattua käytettynä spektrianalysaattorin, ajattelin testata mitä se näyttää filtterin toiminnasta.

Aluksi tarkastelin koko mittausaluetta eli 300kHz-2.9GHz. Kuvassa aivan vasemmassa reunassa oleva kapea korkea käyrä on se alue, joka tämän low pass filtterin pitäisikin päästää läpi. Sen jälkeen taajuutta leikataan alas ja se kulkee alhaalla jonkin matkaa kunnes alkaa nousemaan takaisin ylöspäin eli päästämään helpommin lähetettä läpi. 1.7Ghz kohdalla vaimennusta on enää 'vain' 7dB, kun varmistaakseen ettei lähete häiritse, olisi vaimennusta hyvä olla 40-60dB. On siis syytä huomioida tämä sillä monet langattomat mikrofonit käyttävät taajuuksia välillä 500-900Mhz (tarkempaa tietoa taajuuksista viestintäviraston sivuilta).

630Mhz joka jää kahden langattoman mikrofonialueen väliin on korkein huippu yleisimpien
langattomien mikrofonien taajuusalueella, ja siinäkin vaimennusta on -57dB

Tässä yllä olevassa kuvassa näkyy paremmin tuo kaupallisten langattomien mikrofonien useammin käyttämän alueen vaimennukset. Tämä filtteri vaimentaa tuon alueen ihan riittävän hyvin. Tuo viides taustaruudukon pystyviiva vasemmalta alusta laskien osoittaa 630Mhz kohdan ja siinä on tuon alueen korkein huippu ja siinäkin vaimennus on 57dB, joten ihan turvallinen langattomien mikrofonien osalta. Tuolla oikealla puolella oleva nousu on korkeimmillaankin 1.3GHz vielä -27dB.

1.8GHz-2.0GHz ovat korkeimmat kohdat koko käyrän puolivälin oikealla puolella (suunnilleen SPAN sanan yläpuolella). Siinäkin vaimennusta vielä 15dB, mutta saisi olla huomattavasti isompi vaimennus ollakseen varmemmin häiriövapaa

Sen sijaan 1.8GHz-2.0GHz on 'huonoimmillaan' vain -15dB (yllä). Sekin on vaimennuksena kohtuullinen, mutta saisi olla enemmän jotta pitäisin sitä riittävän turvallisena.

Tässä näkyy 0-100Mhz (huipun puoliväli jossa tuo säkkyrä keskellä on 0-kohta
ja siitä oikealle sitten Mhz suurenee) ja tästä näkee kuinka taajuus sitten leikkautuu.
Leikkautuminen vie käytännössä 16Mhz ja tällä välillä pudotusta on -44dB

Vaikka fillteri pitäisi olla 30Mhz kohdalla leikkaava,
niin käytännössä kuten näkyy leikkaantuminen alkaa vasta 35Mhz kohdalla.
Ei tee ihan mitä lupaa, mutta yleisesti ottaen ihan riittävästi

Kaiken kaikkiaan filtteri on käyttökelpoinen sillä edellytyksellä että tietää miten ja millä alueilla filtteri toimii hyvin ja mitä taajuusalueita tulisi erityisesti varoa siinä ympäristössä missä radiota käyttää. Siksi tällainen käytännön toiminnan mittaus on asia jota olen halunnut jo pitkään päästä tekemään. Tämän filtterin kanssa uskallan mennä alueella missä käytettään 500-900Mhz välisellä alueella käytettäviä mikrofoneja. Mutta tällöinkin olisi hyvä jos voisi testata radion käytön ennakkoon sillä vaikka mikrofonit eivät häiriintyisi, voi huonosti suojatut kaiuttimet ottaa häiriötä. Tosin ammattikaiuttimet (PA-laitteet) ovat yleensä suojattu melko hyvin, ainakin jos ovat yhtään tunnetumpia merkkejä. Varsinkin jos vielä kaiutinkaapelit ovat myös vahvasti häiriösuojattuja, kuten yleensä ammattikäyttöön tarkoitetut kaapelit ovat.