Filtry K2TR do SO2R i multi-operacji

Każdy, kto zaczął handlować SO2R lub multi-praca z możliwością pracy na kilku pasmach jednocześnie napotkałem problem ochrony odbiornika lub tworzenie produktów intermodulacyjnych. Dlaczego?

Specyfiką działania multi – multi jest koncentracja kilku urządzeń na małej przestrzeni, zwykle jeden budynek. W ten sposób do anteny indukowane jest stosunkowo wysokie napięcie z innych pasm, co wpływa na intermodulacje w odbiorniku. W przypadku użycia dużych mocy i niefortunnego zbiegu okoliczności obwody wejściowe odbiornika mogą ulec zniszczeniu.

Obliczenia matematyczne transmisji z jednej anteny do drugiej anteny

Czyli jeśli weźmiemy moc 1kW, tak jest +60 dBm. W zależności od odległości anten, filmowanie, polaryzacja jest zgłaszana, że tłumienie między antenami jest -20 do -35 dB. Można to całkiem ładnie zmierzyć – wyślij moc do jednej anteny i obciąż drugą sztucznym obciążeniem za pomocą watomierza (lub woltomierz VF lub oscyloskop). Ile zmierzyłeś??

Jeśli przyjmiemy lepszą wartość -35 dB, więc sygnał poziomu dociera do wejścia drugiego RX +60 dBm – 35 dB = +25dBm, czyli około 0,3 W.

Pierwsze obwody odbiornika są więc obciążone mocą 0,3W każdy może prowadzić nie tylko do powstawania niepożądanych produktów IMD, ale tylko na ich szkodę.

Zaletą jest, dlatego, że, że jest to sygnał odległy częstotliwości, więc będzie dodatkowo wytłumiony w filtrach wejściowych odbiornika (oktawa, zespół lub preselektor).

Matematyczne obliczenie transmisji z jednej anteny do drugiej anteny częstotliwości harmonicznych wytwarzanych w etapie końcowym

Drugi czynnik, co powoduje problemy to produkty harmoniczne z nadajnika w dolnym paśmie. Same TCVR mają dość przyzwoite tłumienie produktów harmonicznych (przynajmniej 50 do 60dB), gorzej jest z końcowymi etapami.

Zacznijmy od nowa od mocy 1kW (można go łatwo przekonwertować na 100W lub 10W). Więc mamy poziom +60 dBm. W zależności od jakości stopnia wyjściowego tłumienie produktów harmonicznych może być również około -30 dB. Jak wtedy wygląda sytuacja?? Tłumienie między antenami wynosi -20 do -35 dB.

+60 dBm – 30 dB – 35 dB = -5 dBm

To bardzo silny sygnał, ale powinno być poniżej par, kiedy wysokiej jakości RX zaczyna produkować produkty IMD. Możesz sprawdzić z poprzedniego artykułu o S-metrach, że będzie to sygnał o poziomie S9+67 dB.

Jeśli na przykład nadaję do 14,250 MHz, potem dalej 28,500 MHz znalazłbym taki bardzo silny sygnał, co na pewno nie pozwoli mi na tę częstotliwość (i w jego otoczeniu) praca.

Możliwe rozwiązania filtrów dla SO2R i multi-operacji

Rozwiązaniem są filtry pasmowe na konkurs. Podłączając taki filtr zawężamy przepustowość odbiornika, eliminując tym samym sygnały z innych pasm i jednocześnie tłumiąc częstotliwości harmoniczne emitowane przez nadajnik.

Wykonanie filtrów LC szczególnie dla wyższych mocy jest problematyczne ze względu na niedostępność odpowiednich kondensatorów.

Dla wielu - wielu miejsc pracy MW5W Kiedyś robiłem filtry z odgałęzień współosiowych wg K2TR. W porównaniu do filtrów LC działają inaczej. Nie tworzą bandpass, ale ponieważ tłumią tylko niektóre częstotliwości określone przez typ i wymiary wtyków koncentrycznych. Łącząc je odpowiednio, można uzyskać zadowalające filtrowanie dla pożądanego pasma. Ich zaletą jest wykonalność i wydajność. Potwierdzają to doskonałe wyniki Pomiary OK1VWK

Jakość kabla koncentrycznego znacząco wpływa na wynikowe parametry filtra. Wolimy unikać RG-58 - tłumienie niechcianych częstotliwości jest niskie, a także tracimy niepotrzebnie część mocy w kablu. Do wykonania ok. 1PEP kW jest zgodny z RG-213, z którym też dobrze się pracuje. Tłumienie niechcianych częstotliwości jest wystarczające i jest to również zaletą, że filtry wyższego pasma tłumią nie tylko wyższe harmoniczne, ale dodając kolejny kikut, jeszcze niższe pasma. Wynikające z tego tłumienie jest zatem bardzo duże.

Złącza PL typu T mogą być używane do wyjść rzędu setek watów. Wszystkie filtry powinny być wykonane z kabla koncentrycznego jednego producenta, najlepiej również z jednego bębna. Współczynnik skracania może nieznacznie różnić się od wartości deklarowanej przez producenta. Korzystne jest rozpoczęcie produkcji filtra na 160 lub 80m i zmierz filtr.

Jak taki filtr wpłynie na sytuację transmisji z jednej anteny na drugą??

Ponownie moc to 1kW, więc +60 dBm i tłumienie między antenami -35 dB. Dodatkowo tłumienie filtra -25 dB.

Sygnał poziomu dociera do wejścia drugiego RX +60 dBm – 35 dB -25 dB = 0 dBm

To wciąż jest powyżej limitu S9+70 dB, ale to wszystko 1 mW. Taki poziom nie powinien prowadzić do uszkodzenia odbiornika ani tworzenia produktów IMD.

Przykład produkcji filtrów na pasmo 80m

Na końcu kabla montujemy złącze. Długość kikuta ćwierćfalowego obliczamy według wzoru 75 x V / F (np.. 75 x 0.66 / 3.68MHz = 13.45m). Zachowujemy 20 cm jako rezerwę, żebyśmy mieli coś do skrócenia. Więc mierzymy 13.65m od złącza, uciąć kabel i skrócić koniec (blaszamy prawidłowo).

Filtr łączymy przez Miernik PSV do urządzenia i załaduj je sztucznym obciążeniem za pomocą watomierza. W paśmie 80 m filtr nie może wpływać na wartość PSV, a watomierz musi pokazywać pełną moc. Jeśli urządzenie może również nadawać poza amatorskimi pasmami radiowymi?, przestrajając się na wyższe pasma, na watomierzu widzimy jak moc spada do sztucznego obciążenia. Mierzymy przy zmniejszonej mocy, ponieważ PSV jest bardzo wysokie (jeśli mamy element tłumiący dla danej wydajności, Polecam go używać). Więc możemy znaleźć częstotliwość w paśmie 40m, który jest maksymalnie stłumiony, co również zweryfikuje ustawienie pasma podstawowego. Jeśli różni się od wymaganego, dostosuj długość kikuta i powtórz pomiar;. Jeśli różni się od obliczonej długości (13.45m, zobaczyć. wyższy), po ustawieniu odgałęzienia obliczymy również współczynnik skracania - ułatwimy ustawienie filtrów dla innych pasm. Następnie uszczelniamy koniec kabla taśmą izolacyjną lub rozciągamy rurkę termokurczliwą.

Drugą opcją jest użycie analizatora VNA lub podobnego i zmierzenie nim filtra.

Filtr możemy podłączyć do ostatniego stopnia bezpośrednio za pomocą trójnika, lub przez krótką, kabel koncentryczny o długości około 1,5 m. W ten sposób kikut może leżeć na ziemi. Pamiętaj, aby dobrze oznaczyć wszystkie kable - po wykonaniu wszystkich filtrów będziesz miał dużo kabli. Bardzo fajnym rozwiązaniem mechanicznym jest zwinięcie kabla w cewkę i włożenie go do dużej puszki po farbie.

Wykorzystaliśmy filtry w operacji konkursowej MW5W podczas CQ WW SSB (sześć oddzielnych stacji z PA dla każdego pasma) W tym roku. Zarejestrowałem tylko dwie lub trzy częstotliwości w paśmie 15m na którym był sygnał z innego pasma, ale tylko w sile S2. Jednak anteny znajdowały się na dużym obszarze, a limit mocy jest niższy w Wielkiej Brytanii.

Wymiary filtrów dla wszystkich pasm, CW segmenty, współczynnik skrócenia kabla koncentrycznego 0.66

	A: tłumi pasmo 20m, długość 3.486m, otwarty koniec b: tłumi pasma 40m i 15m, długość 6.969m, otwarty koniec
	A: tłumi pasma 20m i 10m, długość 6.969m, koniec zwarty
	A: tłumi pasma 40m i 15m, długość 6.969m, otwarty koniec b: tłumi pasmo 10m, długość 3.486m, koniec zwarty
	A: tłumi pasma 20m i 15m, długość 6.969m, koniec zwarty b: tłumi pasmo 15m, długość 4,648m, koniec zwarty C: kompensuje reaktancję króćca B, długość 2,337m, otwarty koniec
	A: tłumi 40m, 20m, 15pasmo mi 10m, długość 13.938m, koniec zwarty
	A: tłumi 80m, 40m, 20m, 15pasmo mi 10m, długość 27,876m, koniec zwarty

Wymiary filtrów dla pasm 160m i 80m, Segmenty SSB, współczynnik skrócenia kabla koncentrycznego 0.66

	A: tłumi 40m, 20m, 15pasmo mi 10m, długość 13.451m, koniec zwarty
	A: tłumi 80m, 40m, 20m, 15pasmo mi 10m, długość 26 470m, koniec zwarty

Istnieją jeszcze inne sposoby na poprawę oporu między pasmami, na przykład za pomocą końcowego etapu push-pull, które naturalnie harmonijnie łączą się w pary (2.harmoniczny, 4.harmoniczny,…) tłumi produkty. Dodatkowo istnieje możliwość zastosowania dodatkowych filtrów pasmowoprzepustowych na wejściu odbiornika i nadajnika (zrobić 100W), osiągając tym samym dalszą poprawę.