Как изготовить кварцевый фильтр для трансивера. Настройка кварцевых фильтров

Часто в статьях встречаешь фразу: "Кварцевый фильтр легче настроить при помощи характериографов (например, X1-38, X-1-48, СК-4-59 и др.). Конечно, если они есть, то настройка фильтра проста. Но это если у вас есть соответствующий прибор, да еще и инструкция к нему. В противном случае слово "просто" быстренько превратится в противоположное ему "трудно". Поэтому в данной статье делается упор на настройку кварцевого фильтра с использованием простейших приборов.

В некоторых статьях опускают информацию о типе настраиваемого фильтра (лестничный, мостовой, монолитный), описывая общие правила настройки. Однако я пришел к выводу, что каждый из них имеет, наряду с общими, еще и свои собственные особенности.

Начнем с настройки фильтра лестничного типа (рис.1).

Рис.1

Опыт показывает, что:

Фильтр получается с лучшими параметрами, если все кварцы имеют как можно более близкие частоты последовательного резонанса (±10 Гц). Однако не стоит расстраиваться, если это условие не выполнимо, ибо неплохой фильтр получается и при разносе частот до 1 кГц ;

Подбирать кварцы лучше всего включая их в опорном генераторе того устройства, в котором предполагается эксплуатировать этот фильтр, а самый низкочастотный из них использовать непосредственно в опорном генераторе. При этом подстроечные элементы генератора не следует трогать;

Настраивать фильтр следует непосредственно в составе "родного" аппарата;

Если кварцы имеют неодинаковые частоты, их следует располагать в следующей последовательности: наиболее высокочастотный установить первым на входе, а все последующие - поочередно слева направо, по рангу, с понижением частоты;

Емкости следует применять малогабаритные, с минимальным температурным коэффициентом емкости (ТКЕ) с точностью не хуже ±1,5%. Но не отчаивайтесь, если таковые не найдутся, ибо в процессе настройки их все равно придется подбирать. В большинстве случаев в процессе настройки бывает заменено до 90% емкостей на другие (хотя и близкие) номиналы;

Кварцы лучше использовать фильтровые (взятые, например, из разобранных заводских фильтров).

Так, из четырех фильтров на частоту 10,7 МГц (типа ФП2П-325-10700М-15) можно собрать четыре лестничных восьмикристальных фильтра (в этих фильтрах имеется по четыре пары кварцев с одинаковыми частотами) с разными, но близкими к 10,7 МГц частотами. Обычно так и поступают несколько радиолюбителей (как правило, 4 человека), имеющих по одному фильтру. Самый опытный из них подбирает одинаковые по частоте четыре комплекта кварцев, затем кварцы с минимальным. разбросом оставляет себе, а остальные отдает обратно друзьям (или наоборот?!). С несколько меньшим успехом можно использовать и генераторные кварцы.

В домашних условиях кварцевый фильтр можно настроить тремя способами.

В первом случае следует использовать (кроме настраиваемого аппарата) в качестве вспомогательного прибора другой трансивер с цифровой шкалой, во втором случае - ГСС (генератор стандартных сигналов) и частотомер (с предельной частотой, превышающей хотя бы низшую частоту вашего настраиваемого устройства, например 1,9 МГц). Частотомером измеряют либо частоту ГСС, либо частоту ГПД исследуемого аппарата.

В третьем случае используется кварцевый гетеродин на одну из рабочих частот (либо ГСС, либо другой трансивер без цифровой шкалы), и обязательно наличие цифровой шкалы в настраиваемом аппарате.

Во всех трех случаях на вход настраиваемого аппарата подают ВЧ-сигнал рабочего диапазона. В первых двух случаях медленно изменяют подаваемую частоту в полосе прозрачности кварцевого фильтра, снимая при этом показания S-метра в относительных единицах, и через каждые 200 Гц записывают их в таблицу. Затем, согласно таблице, строят графики (АЧХ). По вертикали откладывают показания S-метра, а по горизонтали - частоту. Соединив проставленные на графике точки интерполяционной (усредняющей) линией, получают АЧХ - амплитудно-частотную характеристику новоиспеченного фильтра.

В третьем случае все проделывают аналогично, только перестраивают по частоте сам настраиваемый аппарат, снимая показания непосредственно с его цифровой шкалы и S-метра одновременно.

При этом "новоиспеченный" фильтр, как правило, имеет:

Иную полосу, чем требуется;

Неравномерность в верхней части АЧХ;

Пологий (а иногда с выбросами) нижний скат АЧХ.

В дальнейшем настройка фильтра ведется по трем вышеуказанным направлениям в порядке очередности.

На первом этапе настройки (грубая настройка) следует получить полосу пропускания фильтра до 2,4 кГц путем поочередной замены емкостей, начиная от входа фильтра, и снятия при этом АЧХ. При этом следует иметь в виду следующее:

Если параллельно кварцам (особенно крайним) установить дополнительные емкости и увеличивать их номинал (до определенного предела), то ширина полосы пропускания фильтра будет уменьшаться. Аналогичный эффект будет наблюдаться и при увеличении емкостей конденсаторов, идущих на корпус. При уменьшении величин этих емкостей будет наблюдаться обратный эффект. Данное свойство используют для сужения полосы пропускания кварцевого фильтра в телеграфном режиме. Таким образом полосу пропускания можно уменьшить до 0,8 кГц. При дальнейшем сужении полосы резко увеличивается затухание фильтра в полосе прозрачности (для получения малого затухания в CW-фильтре следует использовать резонаторы с добротностью, по крайней мере на порядок превышающей добротность фильтра);

Величина "горбов" и провалов в верхней части АЧХ (линейность характеристики) будет зависеть не только от величины подбираемых емкостей, но и от величины сопротивления нагрузочных резисторов, установленных на входе и выходе фильтра. При уменьшении их сопроитвления линейность характеристики улучшается, но увеличивается затухание в полосе пропускания фильтра;

При невозможности получения достаточной крутизны нижнего ската, следует параллельно нагрузочным резисторам установить кварцы, аналогичные используемым в фильтре, при этом из всех имеющихся кварцев следует выбрать наиболее низкочастотный или понизить его частоту путем последовательного включения индуктивности. Подбором количества витков этой индуктивности можно менять крутизну нижнего ската;

Настройку фильтра нужно повторить несколько раз. Если на последнем этапе настройки не удается получить приемлемей АЧХ, необходимо попробовать подогнать частоту последовательного резонанса отдельных кварцев. Для этого последовательно кварцу устанавливают конденсатор, и подборкой этого конденсатора добиваются генерации на частоте остальных кварцев. Если это не поможет (а это может быть при малом разносе между частотами параллельного и последовательного резонансов кварца), следует заменить кварцы. Кварцы в фильтре следует располагать в цепочку, тщательно экранируя вход от выхода. На рис.2 показаны АЧХ КФ приемника "TURBO-TEST", снятые при различных значениях емкостей конденсаторов. -

Рис.2- Для большей наглядности значения частоты сняты без соблюдения принимаемой боковой полосы и действительного значения ПЧ. На рис.3 показаны АЧХ окончательного варианта настройки фильтра. -

Рис.3

Теперь несколько практических советов по настройке мостового кварцевого фильтра. Такой фильтр показан на рис.4. Катушки L1 и L2 содержат 2х10 витков провода диаметром 0,31 мм, в качестве сердечников использованы ферритовые кольца от фильтра ФП2А-325-10,700 М-15. Ширина полосы пропускания фильтра - 2,6 кГц.

Рис.4

Если у вас изготовлен фильтр на низкие частоты (2...6 МГц), он обычно получается более узкополосным, чем требуется, а если фильтр на высокие частоты (8...10 МГц) - слишком широкополосным. В первом случае следует расширить полосу пропускания путем подключения к верхним, либо к нижним (рис.4) кварцам катушек индуктивности, которые следует подобрать экспериментально. Во втором случае, чтобы уменьшить полосу пропускания, необходимо параллельно резонаторам подсоединить подстроечные конденсаторы (аналогично катушкам). Кварцы в фильтре нужно подобрать с точностью до 50 Гц (частота последовательного резонанса), причем частоты всех верхних резонаторов должны быть одинаковыми и отличаться от нижних (также одинаковых) на 2...3 кГц.

Если в наличии имеются только кварцы на одинаковые частоты, можно изменить частоту кварцев путем стирания посеребренного слоя с кристалла (повысить частоту) или путем заштриховки карандашом (понизить). Но практика показывает, что стабильность параметров такого фильтра с течением времени оставляет желать лучшего.

Более устойчивые результаты дает подгонка частоты путем последовательного включения с кварцем подстроечного конденсатора. После настройки конденсатор желательно заменить на постоянную емкость такой же величины.

При большой ширине полосы пропускания фильтра, в середине его АЧХ может появиться провал (затухание). Следует сказать, что его глубина в значительной мере зависит от сопротивления резисторов R1 и R2. Их величина может быть от сотен Ом (при полосе 3 кГц) на частотах 8...10 МГц до нескольких килоом на более низких частотах и при меньшей полосе пропускания фильтра. При изготовлении мостового фильтра следует большое внимание уделить симметричности его плеч, а также обмоток входящих в него трансформаторов, ну и, конечно, тщательной экранировке входа от выхода. Более подробно о мостовых фильтрах можно прочитать в.

Литература

1. Гончаренко И. Лестничные фильтры на неодинаковых резонаторах. - Радио, 1992, №1, С. 18.
2. Бунин С.Г, ЯйленкоЛ.П. Справочник радиолюбителя-коротковолновика. - К.: Техника, 1984, С.21...25.

Кварцевые фильтры «Десна»

Восьмикристальный кварцевый фильтр «Десна». Собран, настроен, без корпуса (экранированной коробки). Кварцевый фильтр на частоту 8,865 МГц. Фильтр собран на печатной плате 75х19 мм. В комплект входят 2 опорных кварца (SSB,CW). Коэффициент прямоугольности по уровням 6 и 60 дБ – 1.5; затухание за полосой пропускания более 80 дБ; неравномерность в полосе пропускания не более 3 дБ; полоса пропускания по уровню 6 дБ – 2,4 кГц; Rвх и Rвых. от 200 до 280 Ом (указано в паспорте). Возможно изготовление нескольких КФ на одну частоту с разбросом не более 20 Гц.

Четырехкристальный кварцевый фильтр «Десна». Собран, настроен, без корпуса (экранированной коробки). Кварцевый фильтр на частоту 8,865 МГц, К.п. 2,1; полоса пропускания 2,4 КГц. В комплект входят 2 опорных кварца (SSB,CW). Фильтр собран на печатной плате 35х19 мм. Возможно изготовление нескольких КФ на одну частоту с разбросом не более 20 Гц.

Четырехкристальный (подчисточный) кварцевый фильтр «Десна». Собран, настроен, без корпуса (экранированной коробки). Изготавливается на частоту основного КФ. Возможность изменения полосы от 2,7 до 0,7 кГц. Фильтр выполняется на печатной плате 30х15 мм. В комплект входят 3 варикапа КВ-127.

Набор радиолюбителя «Десна»

Набор «Десна» предназначен для изготовления кварцевых фильтров: восьмикристального основной селекции и четырехкристального подчисточного с изменяемой полосой пропускания (0,7 – 2,7кГц) для устройств с одним преобразованием частоты, используемых в любительской радиосвязи.

Для изготовления лестничных кварцевых фильтров используются одинаковые кварцевые резонаторы от телевизионных PAL/SECAM приставок. Как показали измерения, указанные кварцы имеют высокую добротность, резонансный промежуток составляет около 12 - 15 кГц. Изготовленный восьмикристальный кварцевый фильтр из таких резонаторов имеет следующие параметры:

коэффициент прямоугольности по уровням 6 и 60 дБ ~ 1.6;

затухание за полосой пропускания более 80 дБ;

неравномерность в полосе пропускания – 1.5 - 2 дБ;

полоса пропускания по уровню 6 дБ – 2.4  0,15 КГц;

входное и выходное сопротивление - 20210 Ом.

В состав набора входит:

подобранных кварцевых резонаторов « NEW » (С = 5 Пф) – 12 шт.;

кварцевые резонаторы опорных генераторов (обозначены – Г) – 2 шт.

Конденсатор КМ-12-15пФ – 2 шт. Конденсатор КМ-91пФ – 2 шт.

Конденсатор КМ-39пФ – 2 шт. Конденсатор КМ-110пФ – 2 шт.

Конденсатор КМ-47пФ – 2 шт. Конденсатор КМ-120пФ – 2 шт.

Конденсатор КМ-56пФ – 2 шт. Печатная плата – 2 шт.

Варикап КВ-127А (Б) – 3 шт.

* Номиналы конденсаторов даны для кварцевых резонаторов только данного типа «NEW».

П
ринципиальные схемы КФ и ПКФ:

С1,С7-39пФ, С2,С6-12-15пФ, С3,С5-47пФ, С4-91пФ, С8,С11-120пФ, С9,С10-110пФ. С1,С3-56пФ, С2-91пФ.

Фильтры выполняются на печатных платах. По одному из выводов (обозначенных *) крайних резонаторов, а в ПКФ и всех четырех, на платах не обрезать, они будут - вход / выход КФ и ПКФ, а так же для подключения дополнительных конденсаторов в ПКФ.

Схема включения четырехкристального подчисточного фильтра

Очищение воды самодельными фильтрами – стандартное мероприятие для походных и полевых условий. Ведь носить на себе громадные бутыли неразумно из-за неимоверных физических затрат. К тому же это нерационально из-за практически повсеместного нахождения необходимой для организма жидкой составляющей земной оболочки.

Требующаяся людям жидкость действительно есть везде, однако ее санитарное состояние не всегда совместимо с употреблением. А ведь сделать весьма эффективный фильтр для воды своими руками можно даже в многодневном маршруте, находясь далеко от населенных пунктов, располагая минимумом подручных средств.

Мы познакомим вас с наиболее действенными и простыми в реализации устройствами для очищения грязной воды. У нас вы найдете схемы, рекомендации и подробное описание технологии изготовления. Предложенный к ознакомлению материал систематизирован, дополнен наглядными иллюстрациями и видео-инструкциями.

Как выбрать наполнитель для фильтра?

Подбирая емкость для фильтра, нужно все как следует рассчитать, потому что очистительные свойства в первую очередь зависят от правильно сформированной «начинки». По объему контейнер фильтра должен быть таким, чтобы беспрепятственно вмещать в себя все компоненты.

В качестве абсорбента широко применяются природные материалы, такие как: кварцевый речной или промытый карьерный песок, гравий, активированный уголь и цеолит. Как известно, любой фильтр начинается с первичного слоя грубой очистки. Зачастую эта роль отводится тканевым материалам на основе хлопка.

Вода в фильтре должна проходить несколько степеней очистки. Верхние слоя задерживают крупные включения и загрязнения, нижние исключают проникновение мелких частиц

Натуральные материалы весьма непрактичны с точки зрения гигиены. Во-первых, во влажной среде такой фильтрующий слой подвержен процессам гниения, из-за этого появляется неприятный запах. Во-вторых, структура ткани предполагает очень быстрое загрязнение фильтра нежелательными частицами, что учащает необходимость смены слоя.

Гораздо лучшие показатели наблюдаются у синтетических аналогов. Более предпочтителен в этом плане – лутрасил. Материал обладает влагостойкими качествами и более устойчив к загрязнению, нежели хлопок или бинт.

Нетканое полипропиленовое полотно – лутрасил можно использовать в качестве нижнего слоя, предназначенного для финишной очистки воды

Совсем бюджетным вариантом тканевого фильтра можно считать синтетический слой, который используется в приготовлении кофе.

Кварцевый песок отлично справляется с задержкой мелких частиц, а также фильтрацией тяжелых химических соединений. В то время как гравий наоборот, лучше отсеет крупные вкрапления нежелательных материалов. Несоизмеримым очистительным эффектом обладает минерал под названием цеолит.

Цеолит широко применяется в сфере очистки воды. Извлекает из нее тяжелые металлы, органические соединения, фенол, нитраты, азот аммония и др.

Активное действие вещества на ура справится с загрязнением воды металлической и соляной взвесью, а также нейтрализует пестициды и прочие продукты переработки аграрной промышленности.

Устройства для очистки на основе активированного угля

Самая распространенная группа самодельных фильтров предполагает использование активированного угля. Препарат можно приобрести в любой аптеке в неограниченном количестве. Его запасы практически не увеличат вес поклажи и займут не так уж много места в рюкзаке.

Зато по силе очищающего действия у угля немного соперников. Он превосходно адсорбирует токсичные вещества, поглощает внушительный ряд тяжелых металлов, беспощадно сражается с вредоносными микроорганизмами.

Малогабаритные разновидности походного типа

Пожалуй, наиболее качественный результат фильтрации показывают самодельные варианты на основе активированного угля. Абсорбент одинаково удачно справится с задержкой как минеральных образований, так и токсических веществ.

Галерея изображений

К свойствам материала можно причислить способность придавать жидкости прозрачность, а также устранять неприятный запах и продукты жизнедеятельности микроорганизмов.

При выборе угля нужно обращать внимание на структуру минерала. Слишком мелкий, порошкообразный – будет проникать в воду, а крупный, наоборот, – не обеспечит должный уровень очистки. (Стоит отдавать предпочтение гранулированному исходному материалу).

Активированный уголь – самый востребованный материал в устройства самодельных фильтров. Желательно засыпать его слоями так, чтобы снизу был порошкообразный материал, сверху гранулы, а по высоте фракционный состав увеличивался

Немаловажным фактором является степень так называемой «прожарки» угля. Если переусердствовать с этой процедурой, абсорбент быстро утратит все свои ценные качества.

Уголь можно купить в любом супермаркете, либо изготовить в домашних условиях. Лучшие абсорбирующие качества наблюдаются у лиственных пород дерева, в частности у березы.

Для получения угля необходимо загрузить дерево в любую металлическую емкость и накалить ее на огне (желательно поставить в печь). После того, как дерево раскалится до красна, вынуть емкость и дать остыть – все, древесный уголь готов к использованию в системе фильтрации.

Галерея изображений

Совсем походным вариантом будет самодельный фильтр на угольной основе для воды из золы прогоревшего костра. При случае, лучше использовать цельные куски примерно 4 см в длину.

Как правило, корпусом для такой импровизированной системы может служить все что угодно, но в основном для удобства используется пластиковый контейнер либо бутылка.

Изготовление угольного очистителя воды

Перед тем как осуществлять сборку, нужно подобрать более оптимальный вариант корпуса.

Для этого понадобится:

Несколько пластиковых емкостей (бутылки или ПВХ труба, в некоторых случаях можно использовать пищевые контейнеры. Из-за своей прочности, они хорошо послужат в качестве основы картриджа).
Инструменты для обработки пластика (различные острые предметы: шило, ножницы, канцелярский нож, отвертка).
Абсорбирующий материал (в данном случае активированный уголь).
Дополнительные фильтрующие грануляты (кварцевый песок, гравий).
Материал для первичного тканевого фильтра (медицинский бинт, марля или кофейный фильтр).
Пластиковые крышки или заглушки.

Для герметичности конструкции, на стыках соединения модулей, следует использовать полимерные вещества (если фильтр многоуровневый и состоит из нескольких частей). Хорошо подойдет влагостойкий силиконовый клей, либо изолирующая лента.

Для монтажа подвесной конструкции нужно при помощи канцелярского ножа предварительно отрезать от пластиковой бутылки дно. После чего проделать два отверстия напротив друг друга для крепления петель. Теперь импровизированный корпус можно подвесить, например, на ветку дерева.

Далее нужно смастерить выходной клапан, откуда будет течь отфильтрованная жидкость. На данном этапе особенность конструкции зависит от индивидуальных предпочтений. Можно организовать что-то по принципу душа – проделать много маленьких отверстий в крышке, а можно просверлить одно большое.

Следующим шагом станет непосредственно укладка составляющих. Закрутив перфорированную крышку, корпус переворачивают или подвешивают за петли. Затем, первым делом укладывается сложенный в несколько раз бинт, либо марля. Также приветствуется использование кофейного фильтра.

В некоторых случаях можно встретить конструкции, где роль первичного фильтрующего материала выполняет тканевый чехол, сшитый специально под размер корпуса. Это существенно облегчает задачу, по смене абсорбента и экономит время.

Стоит обратить внимание на то, что укладка абсорбирующих компонентов должна производится по типу «пирамиды». Это значит, что первым делом всегда следует мелкозернистый абсорбент (уголь), затем идет слой кварцевого песка, а потом наступает черед речной гальки или гравия.

Каждый следующий слой фильтра имеет другую, чаше всего более мелкую структуру, чем предыдущий. Это способствует более тщательной очистке

Для большей эффективности рекомендуется чередовать несколько слоев гальки, однако, не забывать о том, что излишек материала может препятствовать току воды. Заливное отверстие лучше накрыть какой-нибудь тканью или крышкой, дабы избежать попадания нежелательных предметов внутрь картриджа.

Принцип действия такого фильтра заключается в пассивном протекании воды сквозь все слои. Под действием гранул, загрязненная жидкость очищается и вытекает из перфорированного отверстия. Первоначально необходимо пропустить через фильтр несколько литров воды. Первая фильтрующая процедура промоет слои и уберет загрязнители.

К недостаткам системы можно отнести довольно медленную скорость очистки и необходимость постоянно заливать новую жидкость по завершении процедуры фильтрации.

К недостаткам самодельных фильтров для воды с природными наполнителями относится низкая скорость, необходимость часто менять фильтрующие слои, не слишком высокое качество очистки

Полезная самоделка из ПВХ трубы

Для очистки воды на загородном участке тоже можно сделать эффективный очиститель, который сможет поспорить с . Он потребуется для обработки воды, набираемой в или в , но особенно будет полезен, если воду черпают в реке, пруду или озере.

Для сооружения конструкции понадобится отрезок от пластиковой водопроводной трубы и 2 емкости. Можно соединить две бутылки, где верхний сегмент будет выполнять роль фильтра грубой очистки.

Фильтр можно изготовить из подручных средств без помощи специального оборудования. Все необходимое найдется в доме у каждого

Внутрь как полагается сперва помещают первичный слой из марли или ваты, при этом соорудив некое подобие сетчатой подложки, например, из пластика, чтобы слои не смешивались. Для этого хорошо подойдет пластиковая крышка, которую можно вклеить в ПВХ трубу, затем просверлить несколько отверстий малого диаметра по окружности.

Перфорация в пластиковой перегородке необходима для задержки синтетических или натуральных волокон первичного фильтра

После этого снова закрыть модуль крышкой, только на этот раз не стоит прибегать к использованию клея, потому что эта часть должна быть съемной, для возможности замены и очистки фильтрующего материала.

Укладывать наполнитель стоит плотно, но в то же время не слишком, чтобы слой не мешал прохождению воды

Затем начинается черед пластиковой трубы. От бутылки нужно отрезать горлышко и закрепить его внутри трубы таким образом, чтобы была возможность использовать резьбу.

Крепить стоит герметично, во избежание протечек (хорошо подойдет силиконовый клей). Внешнюю сторону и кант горлышка рекомендуется обернуть несколькими слоями изоленты для большей прочности.

Наматывать изоляцию нужно в несколько слоев также для того, чтобы предотвратить возможность протечки

В другой конец трубки, по обыкновению, нужно вставить крышку и проделать перфорацию. На внутреннюю поверхность импровизированной кассеты следует поместить тканевую прослойку.

После всех манипуляций, конструкция готова для заполнения гранулятом (в данном случае активированный уголь). Для лучшей эффективности можно чередовать слои минералов внутри трубы.

Лучше всего использовать синтетический материал в качестве фильтрующей прослойки, т.к. он более долговечен и не нуждается в частой замене

По завершении, первичный фильтр и модуль с угольным составом скручиваются вместе при помощи резьбы. Затем по обе стороны добавляются пластиковые бутылки. Вот и все, угольный фильтр из ПВХ отрезка готов к использованию.

Самодельная конструкция не требует особых условий использования и не занимает много места в разобранном состоянии

Водяной фильтр для аквариума

Как известно, для нормальной жизнедеятельности водных обитателей, нужно своевременно очищать резервуар и поддерживать чистоту воды. Владельцам небольших аквариумов очень кстати придется инструкция по сооружению фильтра в домашних условиях.

Корпусом самодельного фильтра для очистки жесткой воды может служить любая пластиковая трубка подходящего диаметра, в том числе, за неимением таковой, хорошо подойдут 2 шприца.

Перед сборкой нужно подготовить некоторое дополнительные детали: пульверизатор (часто используется в бутылках с моющими средствами), губка с высокой степенью жесткости, а также механизм, по средствам которого конструкция будет крепиться к стенке аквариума (присоска).

Главное преимущество конструкции – простота изготовления. Все компоненты без труда можно обнаружить у себя дома

Первым делом нужно вынуть подвижную часть шприца, она не пригодится. Затем, при помощи термоклея, либо другого герметика, соединить заготовки друг с другом, предварительно отрезав носики.

Для тока воды необходимо сделать перфорацию. С этим отлично справится обычный паяльник, а если его нет, можно нагреть над огнем любой металлический предмет, например, гвоздь, и проделать отверстия по всей площади шприца.

Для оптимизации скорости прохождения воды через фильтр рекомендуется делать отверстия на равномерном расстоянии друг от друга

В некоторых случаях можно засыпать в капсулу фильтра какой-нибудь гранулят, лучшим вариантом будет использование цеолита, т.к. абсорбент хорошо справляется с фильтрацией нитратов. Далее внутрь корпуса нужно поместить распылитель, при этом его гибкая трубка должна равномерно идти по всей длине кассеты.

Затем импровизированный картридж следует полностью обернуть губкой и зафиксировать внешний слой, чтобы он не разматывался. Вот и все, мощности такого фильтра вполне хватит для очищения воды в небольшом аквариуме.

Конструкция довольно компактна и может поместиться в любой малогабаритный резервуар

Песчаный вариант для бассейна

Как уже упоминалось, процесс сооружения малогабаритных вариаций фильтрующих систем довольно прост, однако, если речь идет о крупном водоеме, необходимо продумать все нюансы системы очищения.

Многие наверняка сталкивались с проблемой «цветения» воды. Чаще всего этот процесс наблюдается в теплое время года, а если оборудован еще и системой подогрева, такая оказия может произойти, когда угодно.

Справедливо сказать, что проблему зеленой воды можно вполне решить подручными средствами, а именно – удалить механическим путем, но иногда слой водорослей может опускаться на самое дно и удаление поверхностной пленки дело не решит.

Для того чтобы вода циркулировала через фильтр, в схему включен недорогой вихревой насос. Устанавливают его после фильтра

Фильтр перед включением насоса нужно закрывать крышкой, чтобы внутри него формировались условия для нормального всасывания

К тому же, загрязнителем могут выступать не только водоросли, но и опавшие листья, а также песок и всевозможные микрочастицы, если бассейн находится на улице.

Столкнувшись с проблемами такого рода, люди начинают лихорадочно скупать всякие моющие и чистящие средства, в надежде избавится от назойливых зеленых островков. Но активное химическое действие веществ может помочь только с загрязнителем, который находится на поверхности и для того, чтобы очистить резервуар до самого дна, нужны совсем другие методы.

Для полной очистки бассейна существуют специальные . Работают они по принципу «пылесоса», а именно прокачивают сквозь компрессор литры загрязненной жидкости. Процесс фильтрации представляет собой многоразовый перегон воды из одной части бассейна в другую.

Этот механизм часто используется в крупных муниципальных, либо частных учреждениях, где объем бассейна доходит порой до тысяч литров, поэтому лучшим решением является – автоматизированная система фильтрации.

Но рядовому пользователю не выгодно вкладывать деньги в столь громоздкое оборудование, если, например, необходимо очистить всего лишь небольшой надувной резервуар сезонного типа.

Как раз для таких водоемов существует инструкция по сооружению песчаного фильтра.

Корпус устройства содержит в себе наполнитель с фильтрующими свойствами (песок). Можно заменить материал на любой другой

В процессе сборки понадобится любая емкость, которая может выполнять функции картриджа. Водяной тоннель от первичного фильтра можно сделать из пластиковой трубы длиной 2 метра (в случае, если бассейн крупного размера).

Также нужно учесть, что конструкция тоннеля предполагает поворот на 90 градусов, поэтому нужен ПВХ уголок. Размер внутреннего диаметра картриджа и трубы должен составлять около 50 мм.

В качестве опорного штифта для очистительных модулей можно использовать резьбовую втулку диаметром М10. Удобство такой конструкции позволяет соединять несколько фильтрующих кассет в одну, что превращает обычный фильтр в многоуровневый. Тем самым повышается эффективность абсорбции и, в итоге, вода становится более чистой.

На первом этапе нужно сделать два отверстия (лучше использовать перфоратор).

Первое в заглушке фильтра, а второе в ПВХ уголке, после чего соединить две детали при помощи штифта и гайки. На другом конце трубки следует закрепить водяной компрессор. Мощность оборудования стоит подбирать исходя из объема бассейна.

Для того, чтобы фильтр был плавучим, необходимо сделать специальную подложку из пенопласта.

Процесс очищения – круговой, а происходит по средствам забора воды с нижних слоев бассейна и прокачки ее через фильтр при помощи помпы.

Преимуществом такой конструкции является отсутствие дополнительных элементов для выпуска отфильтрованной воды, а также возможность замены картриджа. Процедуру промывания лучше проводить над отдельной емкостью, чтобы избежать попадания грязной жидкости обратно в бассейн. Лучше для этого использовать ведро.

Кроме того, стоимость данной установки значительно меньше, чем фирменные аналоги. Все необходимое можно приобрести в специализированных торговых точках, например, компрессор продается в любом зоомагазине, ПВХ трубки и уголки в строительных супермаркетах, а сменный картридж на рынках в отделе сантехники.

Большим плюсом при создании плавучей системы фильтрации, является свобода дизайнерской мысли. Если под рукой есть декоративные компоненты, можно замаскировать фильтр под любой объект, вписывающийся в композицию бассейна, например, корабль.

Самодельный водопроводный фильтр

В домашних условиях каждому по силам соорудить установку, состоящую из трех емкостей, соединенных последовательно. Работает такой водяной фильтр только под определенным давлением водопроводной системы.

В качестве будущих кассет можно использовать пластиковую либо стеклянную тару, а соединять сегменты нужно по средствам переходного ниппеля на ¼ дюйма.

Фильтр подключается напрямую к системе водоснабжения и не требует монтажа дополнительных коммуникаций

Для удобства, на переходниках нанесены направляющие «вход/выход». Они позаботятся о том, чтобы процесс сборки прошел успешно. Еще одним важным моментом является герметичность установки. Во избежание протечек рекомендуется каждую резьбу обернуть в тефлоновую ленту, а стыки уплотнить синтетическим материалом.

Фильтр такого образца подключается к системе как тройник и соединяется последовательно с трубами водоснабжения. В качестве гранулята можно использовать все тот же уголь. Он очистит сырую воду от вредных микрочастиц и предупредит появление накипи на нагревательных элементах электрочайника и стиральной машины.

Выводы и полезное видео по теме

Спустя какое-то время, придется заменить самодельную систему на более профессиональную. Связано это не только с износом старых деталей, но по причине их невысокой абсорбирующей и очистительной эффективности по отношению к микроорганизмам, содержащимся в воде.

Для обеспечения стерильности водоема, современные фильтры оснащены минерализирующей системой. Прежде чем покупать оборудование, стоит проверить воду в лабораторных условиях на предмет содержания минералов и затем, опираясь на результаты экспертизы, подобрать фильтр с соответствующим минеральным составом.

В оборудовании, сделанном кустарным способом, такой функции нет, поэтому после этапа очистки фильтрат рекомендуется обязательно прокипятить. Сопоставляйте также мощность фильтра с напором воды. Неправильный расчет интенсивности водонапора по отношению к самодельной системе фильтрации, может повлиять на работоспособность оборудования.

Видео #1. Процесс изготовления простейшего фильтра из пластиковой бутылки:

Видео #2. Желающим сделать миниатюрную версию фильтра для воды поможет это видео:

Видео #3. Сооружение фильтра для личного водоема:

Смекалке людей действительно нет предела, и это наглядно подтверждается вариациями представленных фильтров. Широкий выбор материалов, наполнителей и обилие форм подойдут для любого случая, когда требуется быстро очистить воду.

При реализации частотных фильтров необходимо учитывать особенности их применения. Ранее мы уже рассмотрели, что активные фильтры (чаще всего ) удобно применять для реализации относительно низкочастотных фильтров. удобно применять в диапазоне частот от сотен килогерц до сотен мегагерц. Эти реализации фильтров достаточно удобны при изготовлении и в ряде случаев могут перестраиваться по частоте. Однако они обладают малой стабильностью параметров.

Значение сопротивления резисторов в фильтре не является постоянным. Оно меняется в зависимости от температуры, влажности или при старении элементов. То же самое можно сказать и про значение емкости конденсатора. В результате меняются частоты настройки полюсов фильтра и их добротности. Если есть нули коэффициента передачи фильтра, то их частоты настройки тоже меняются. В результате этих изменений фильтр меняет свою . Про такой фильтр говорят, что он "разваливается"

Подобная ситуация происходит и с пассивными LC фильтрами. Правда в LC фильтрах зависимость частоты полюса или нуля меньше зависит от значения индуктивности и емкости. Эта зависимость пропорциональна корню квадратному в отличие от линейной зависимости в RC схемах. Поэтому LC схемы обладают большей стабильностью параметров (приблизительно 10 −3).

При применении некоторых мер (таких как применение конденсаторов с положительным и отрицательным ТКЕ, термостабилизация) стабильность параметров описанных фильтров можно улучшить на порядок. Тем не менее при создании современно аппаратуры этого недостаточно. Поэтому, начиная с 40-х годов XX века велись поиски более стабильных решений.

В процессе исследований выяснили, что механические колебания, особенно в вакууме обладают меньшими потерями. Были разработаны фильтры на музыкальных камертонах, струнах. Механические колебания возбуждались, а затем снимались катушками индуктивности при помощи магнитного поля. Однако данные конструкции оказались дорогими и громоздкими.

Затем преобразование электрической энергии в механические колебания стали делать при помощи магнитострикционного и пьезо эффектов. Это позволило снизить габариты и стоимость фильтров. В результате исследований выяснили, что наибольшей стабильностью частоты колебаний обладают пластинки кварцевых кристаллов. Кроме того, они обладают пьезоэффектом. В результате к настоящему времени кварцевые фильтры являются самым распространенным видом высококачественных фильтров. Внутренняя конструкция и внешний вид кварцевого резонатора приведены на рисунке 1.

Рисунок 1. Внутренняя конструкция и внешний вид кварцевого резонатора

Одиночные кварцевые резонаторы редко используются в кварцевых фильтрах. Такое решение используется обычно радиолюбителями. В настоящее время намного выгодней купить готовый кварцевый фильтр. Тем более, что на рынке обычно предлагаются фильтры на наиболее распространенные промежуточные частоты. Фирмы-производители кварцевых фильтров для сокращения габаритов используют другое решение. На одной кварцевой пластине напыляется две пары электродов, которые образуют два резонатора, связанные между собой акустически. Внешний вид кварцевой пластинки с подобной конструкцией и чертеж корпуса, куда она размещается приведен на рисунке 2.

Рисунок 2. Внешний вид кварцевой пластинки с двумя резонаторами, чертеж корпуса и внешний вид кварцевого фильтра

Подобное решение получило название кварцевой двойки. Простейший кварцевый фильтр состоит из одной двойки. Её условно-графическое обозначение приведено на рисунке 3.

Рисунок 3. Условно-графическое обозначение кварцевой двойки

Кварцевая двойка по электрическим параметрам эквивалентна схеме полосового фильтра с двумя связанными контурами, приведенной на рисунке 4.

Рисунок 4. Двухконтурная схема фильтра, эквивалентная кварцевой двойке

Отличие заключается в достижимой добротности контуров, и, следовательно, полосе пропускания фильтра. Выигрыш особенно заметен на высоких частотах (десятки мегагерц). Кварцевые фильтры четвертого порядка выполняются на двух двойках, связанных между собой при помощи конденсатора. Вход и выход этих двоек уже не эквивалентен, поэтому обозначается точкой. Схема данного фильтра приведена на рисунке 5.

Рисунок 5. Схема кварцевого фильтра четвертого порядка

Фильтры L1C1 и L2C3 как обычно предназначены для трансформации входного и выходного сопротивления и приведения их к стандартному значению. Подобным же образом строятся кварцевые фильтры восьмого порядка. Для их реализации используют четыре кварцевых двойки, но в отличие от предыдущего варианта фильтр выполняется в одном корпусе. Принципиальная схема подобного фильтра приведена на рисунке 6.

Рисунок 6. Принципиальная схема кварцевого фильтра восьмого порядка

Внутреннюю конструкцию кварцевого фильтра восьмого порядка можно изучить по фотографии фильтра со снятой крышкой, которая приведена на рисунке 7.

Рисунок 7. Внутренняя конструкция кварцевого фильтра восьмого порядка

На фотографии четко просматриваются четыре кварцевых двойки и три конденсатора поверхностного монтажа (SMD). Подобная конструкция используется во всех современных фильтрах, как проникающего, так и поверхностного монтажа. Ее применяют как отечественные, так и зарубежные производители кварцевых фильтров. Из отечественных производителей можно назвать ОАО "Морион", ООО НПП "Метеор-Курс" или группу предприятий Пьезо. В списке литературы приведены некоторые из зарубежных производителей кварцевых фильтров. Следует заметить, что приведенная на рисунке 7 конструкция легко реализуется и в корпусах поверхностного монтажа (SMD).

Как мы видим, сейчас нет проблем купить готовый кварцевый фильтр с минимальными размерами и по приемлемой цене. Их можно использовать для проектирования высококачественных приемников, передатчиков трансиверов или других видов радиооборудования. Для того, чтобы легче ориентироваться в типах предлагаемых на рынке кварцевых фильтров, приведем график типовых зависимостей амплитудно-частотной характеристики от числа резонаторов (полюсов), приведенную фирмой SHENZHEN CRYSTAL TECHNOLOGY INDUSTRIAL