Každý, kdo se začal zabývat SO2R nebo multi provozem s možností práce na více pásmech současně narazil na otázku ochrany přijímače či vytváření intermodulačních produktů. proč?
Specifikem multi - multi provozu je koncentrace více zařízení na malém prostoru, obvykle jedné budovy. Do antény se tak indukuje z jiných pásem poměrně vysoké napětí, které má vliv na intermodulace v přijímači. Při použití velkých výkonů a nešťastné shodě náhod může dojít až ke zničení vstupních obvodů přijímače.
V článku se dočtete
Matematický výpočet přenosu z jedné antény do druhé antény
Totiž vezmeme-li výkon 1kW, tak je to +60 dBm. V závislosti na vzdálenosti antén, natočení, polarizaci se uvádí, že útlum mezi anténami je -20 až -35 dB. To se dá docela pěkně změřit – zavisejte výkon do jedné antény a druhou zatížte umělou zátěží s wattmetrem (nebo VF voltmetrem či osciloskopem). Kolik jste naměřili?
Vezmeme-li tu lepší hodnotu -35 dB, tak na vstup druhého RX-u přichází signál v úrovni +60 dBm – 35 dB = +25dBm, což je zhruba 0,3W.
První obvody přijímače jsou tedy zatěžovány výkonem 0,3W. může vést nejen k vytvoření nežádoucích IMD produktů, ale až jejich poškození.
Výhodou je, že tím, že jde o frekvenčně vzdálený signál, tak bude dodatečně potlačen ve vstupních filtrech přijímače (oktávové, pásmové či preselektor).
Omrzlé KV antény
Matematický výpočet přenosu z jedné antény do druhé antény harmonických frekvencí produkovaných koncovým stupněm
Druhým faktorem, který způsobuje problémy jsou harmonické produkty z vysílače na nižším pásmu. Samotné TCVR-e mají potlačení harmonických produktů poměrně slušné (minimálně 50 až 60dB), horší je to s koncovými stupni.
Znovu vycházejme z výkonu 1kW (snadno se přepočítá na 100W či 10W). Máme tedy úroveň +60 dBm. Podle kvality koncového stupně může být potlačení harmonických produktů i kolem -30 dB. Jak vypadá situace poté? Utlum mezi anténami je -20 až -35 dB.
+60 dBm – 30 dB – 35 dB = -5 dBm
To je sice velmi silný signál, ale měl být pod úrovní, když kvalitní RX začne produkovat IMD produkty. Z předchozího článku o S-metrech si můžete zkontrolovat, že půjde o signál úrovně S9+67 dB.
Pokud například budu vysílat na 14,250 MHz, pak na 28,500 MHz bych našel takovýto velmi silný signál, který mi určitě neumožní na této frekvenci (a v jejím okolí) pracovat.
Logo TCVR Icom s N1MM před CQ WW
Možná řešení filtrů pro SO2R a multi provoz
Řešením jsou pásmové filtry do contestu. Připojením takového filtru zúžíme šířku pásma přijímače, čímž eliminujeme signály z jiných pásem a zároveň potlačíme harmonické frekvence vyzařované vysílačem.
Zhotovit LC filtry zejména pro vyšší výkony je problematické z důvodu nedostupnosti vhodných kondenzátorů.
Pro multi – multi pracoviště MW5W jsem kdysi zhotovil filtry z koaxiálních pahýlů podle K2TR. Oproti LC filtrům fungují jinak. Nevytvářejí pásmovou propust, ale pro potlačují jen určité frekvence dané typem a rozměry koaxiálních pahýlů. Jejich vhodným spojením lze dosáhnout vyhovujícího filtrování pro požadované pásmo. Jejich výhodou je proveditelnost a efektivnost. Výborné výsledky potvrzují měření OK1VWK
Na výsledných parametrech filtru se výrazně podílí kvalita koaxiálního kabelu. RG-58 se raději vyhněme – potlačení nežádoucích frekvencí je nízké a také zbytečně část výkonu ztratíme v kabelu. Pro výkon cca. 1kW PEP vyhoví RG-213, se kterým se také dobře pracuje. Potlačení nežádoucí frekvence je dostatečné a navíc výhodou je, že filtry na vyšší pásma potlačují nejen vyšší harmonické, ale přidáním dalšího pahýlu, i nižší pásma. Výsledné potlačení je tak velmi velké.
Pro výkony řádu stovek wattů lze použít PL T-konektory. Všechny filtry je vhodné zhotovit z koaxiálního kabelu od jednoho výrobce, nejlépe iz jednoho bubnu. Zkracovací činitel se může mírně lišit od hodnoty deklarované výrobcem. Výhodné je začít s výrobou filtru na 160 nebo 80m a filtr přeměřit.
Nastavení SO2R TCVR
Jak takový filtr ovlivní situaci přenosu z jedné antény do druhé antény?
Opět výkon 1kW, tedy +60 dBm a útlum mezi anténami -35 dB. Navíc potlačení filtru -25 dB.
Na vstup druhého RX-u přichází signál v úrovni +60 dBm – 35 dB -25 dB = 0 dBm
To je sice stále nad hranicí S9+70 dB, ale je to už jen 1 mW. Taková úroveň by neměla vést k poškození přijímače a ani vytvoření IMD produktů.
Příklad výroby filtru pro pásmo 80m
Na konec kabelu namontujeme konektor. Vypočítáme délku čtvrtvlnného pahýlu podle vzorce 75 x V / F (např. 75 X 0.66 / 3.68MHz = 13,45 m). Jako rezervu si necháme 20cm, abychom měli co zkracovat. Od konektoru tedy vyměříme 13.65m, kabel odřízneme a konec zkratujeme (pořádně zacínujeme).
Filtr připojíme přes PSV metr k zařízení a zatížíme přes wattmetr jej umělou zátěží. V pásmu 80m nesmí filtr ovlivnit hodnotu PSV a wattmetr musí ukazovat plný výkon. Může-li zařízení vysílat i mimo radioamatérská pásma, můžeme si při přelaďování k vyšším pásmům prohlédnout na wattmetru jak klesá výkon do umělé zátěže. Měření provádíme při sníženém výkonu, nakolik PSV je velmi vysoké (máme-li útlumový článek na daný výkon, doporučuji použít). V pásmu 40m tak umíme najít frekvenci, která je potlačena maximálně, čímž ověříme i nastavení na základním pásmu. Pokud se liší od požadované, upravíme délku pahýlu a měření opakujeme. Pokud se bude odlišovat od vypočtené délky (13.45m, viz. výše), vypočítáme po nastavení pahýlu i zkracovací činitel – usnadníme si nastavování filtrů na další pásma. Konec kabelu pak zalepíme izolepou nebo natáhneme teplem smšťující se bužírku.
Druhá možnost je použít VNA či podobný analyzátor a změřit filtr jím.
Filtr můžeme připojit ke koncovému stupni přímo T-konektrem, nebo přes krátký, asi 1,5m dlouhý koaxiální kabel. Pahýl tak může ležet na zemi. Určitě si všechny kabely dobře označte – po zhotovení všech filtrů budete mít spoustu kabelů. Velmi pěkné mechanické řešení je svinout kabel do cívky a vložit do velké plechovky od barvy.
Filtry jsme použili v contestovém provozu MW5W během CQ WW SSB (šest separátních stanic s PA na každé pásmo) letos. Zaregistroval jsem jen dvě-tři frekvence v pásmu 15m na kterých se vyskytoval signál z jiného pásma, ale jen v síle S2. Antény však byly na velké ploše a výkonový limit je v UK nižší.
Rozměry filtrů pro všechna pásma, CW segmenty, zkracovací činitel koaxiálního kabelu 0.66
A: potlačuje 20m pásmo, délka 3,486m, konec otevřený
B: potlačuje 40m a 15m pásmo, délka 6,969m, konec otevřený
A: potlačuje 20m a 10m pásmo, délka 6,969m, konec zkratovaný
A: potlačuje 40m a 15m pásmo, délka 6,969m, konec otevřený
B: potlačuje 10m pásmo, délka 3,486m, konec zkratovaný
A: potlačuje 20m a 15m pásmo, délka 6,969m, konec zkratovaný
B: potlačuje 15m pásmo, délka 4,648m, konec zkratovaný
C: kompenzuje reaktanci pahýlu B, délka 2,337m, konec otevřený
A: potlačuje 40m, 20m, 15m i 10m pásmo, délka 13,938m, konec zkratovaný
A: potlačuje 80m, 40m, 20m, 15m i 10m pásmo, délka 27,876m, konec zkratovaný
Rozměry filtrů pro pásma 160m a 80m, SSB segmenty, zkracovací činitel koaxiálního kabelu 0.66
A: potlačuje 40m, 20m, 15m i 10m pásmo, délka 13,451m, konec zkratovaný
A: potlačuje 80m, 40m, 20m, 15m i 10m pásmo, délka 26,470m, konec zkratovaný
Jsou ještě další možnosti zlepšení odolnosti mezi pásmy, například použitím push-pull koncového stupně, který přirozeně sudé harmonické (2.harmonická, 4.harmonická,…) produkty potlačuje. Kromě toho je možné použít dodatečné pásmové filtry na vstupu přijímače a vysílače (do 100W), čímž se dosáhne dalšího zlepšení.
Spravujte souhlas se soubory cookie, Spravujte souhlas se soubory cookie. Spravujte souhlas se soubory cookie, Spravujte souhlas se soubory cookie. Spravujte souhlas se soubory cookie.
Spravujte souhlas se soubory cookie
Spravujte souhlas se soubory cookie
Spravujte souhlas se soubory cookie, Spravujte souhlas se soubory cookie, nebo pro jediný účel provedení přenosu komunikace přes elektronickou komunikační síť.
Předvolby
nebo pro jediný účel provedení přenosu komunikace přes elektronickou komunikační síť, nebo pro jediný účel provedení přenosu komunikace přes elektronickou komunikační síť.
nebo pro jediný účel provedení přenosu komunikace přes elektronickou komunikační síť
nebo pro jediný účel provedení přenosu komunikace přes elektronickou komunikační síť, nebo pro jediný účel provedení přenosu komunikace přes elektronickou komunikační síť.nebo pro jediný účel provedení přenosu komunikace přes elektronickou komunikační síť, nebo pro jediný účel provedení přenosu komunikace přes elektronickou komunikační síť. nebo pro jediný účel provedení přenosu komunikace přes elektronickou komunikační síť, nebo pro jediný účel provedení přenosu komunikace přes elektronickou komunikační síť, informace uložené nebo získané pouze za tímto účelem obvykle nelze použít pro vaši identifikaci.
Marketing
informace uložené nebo získané pouze za tímto účelem obvykle nelze použít pro vaši identifikaci.
[…] K2TR filtry pro SO2R a multi provoz […]