Analysieren Sie meinen Homebrew-Diplexer

Ich brauche einen Diplexer, der HF-Signale von einer einzelnen Zuleitung zu zwei Antennen trennt. Was ich entworfen und gebaut habe, war ein Diplexer, der ~ 38 MHz und weniger an Port 1 und ~ 38 MHz und mehr an Port 2 ermöglichen würde. Dies dient hauptsächlich dazu, eine separate Antenne auf dem 6M-Amateurfunkband und eine separate Antenne für den Rest zu verwenden HF-Frequenzen mit einer Ausgangsleistung von 100 Watt.

Ich habe diese Anweisungen befolgt: http://vk3atl.org/technical/Diplexer_1cc.pdf (PDF) mit der Studentenversion von Elsie . Platine ausgelegt, geätzt, mit den von Elsie berechneten Teilen bestückt. Hier ist der Entwurf:

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Wie gebaut:

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Ich habe einen 51-Ohm-Widerstand über jeden Ausgangsport gelötet und dann den Eingang mit einem MFJ-Analysator gespeist. Unterhalb der Frequenzweiche beträgt das SWR ~1,7:1. Über der Frequenzweiche beträgt das SWR ~2,1:1. Ich dachte, das SWR hätte an beiden Ports niedriger sein sollen - etwa 1,5: 1 oder besser. 1,7:1 ist für den KW-Port gar nicht so schlecht, aber >2,0:1 für den VHF-Port ist es nicht. Meine ersten Gedanken sind, dass die Spulen zu nahe beieinander liegen und ausgebreitet werden müssen. Das ist alles, woran ich an dieser Stelle denken kann. Ich würde die Leiterplatte neu gestalten, um mehr Abstand zwischen den Spulen zu haben und sie orthogonal zu machen. Welche anderen Änderungen an diesem Design sollte ich vornehmen?

AKTUALISIERT

Einen der 51-Ohm-Widerstände von der Platine gezogen und mit meinem LC-Meter getestet. Sicher genug, es sieht so aus, als wären diese Widerstände drahtgewickelt.

Messung der Induktivität eines drahtgewickelten Widerstands

BEARBEITET , um Bildgrößen zu reduzieren

Sind Sie sicher, dass die Ausgangswiderstände nicht induktiv sind? Sie können Impedanz-Fehlanpassungen am Ausgang verursachen und alle möglichen lustigen falschen Messwerte erzeugen. Wenn sie nicht aus Kohlenstoff bestehen, werden sie sich wie kleine Induktoren verhalten.
Bei welchen Frequenzen hast du das SWR an beiden Ports gemessen? Was ist auch die grüne Kurve im Diagramm - Rückflussdämpfung am Eingang?
@Conner - In der Tat sind diese Widerstände drahtgewickelt. Siehe aktualisiertes Foto.
@Andy - Ich habe von 1,6 MHz bis 60 MHz gefegt. Ich glaube, die grüne Linie ist Rückflussdämpfung, aber ich habe im Moment keinen Zugriff auf die Hilfedatei, um dies zu bestätigen.
Sie sind nicht wirklich drahtgewickelt. Viele axiale Widerstände werden so hergestellt, dass der Widerstand ein Keramikzylinder ist, der mit Widerstandsmasse beschichtet ist. Metallendkappen werden dann auf den Zylinder gecrimpt. Der Widerstand wird dann abgestimmt, indem eine spiralförmige Rille in die Widerstandsverbindung geschnitten wird (mit einem Laser oder ähnlichem). Schließlich wird es in Epoxidharz getaucht. Dieser wendelförmige Leiterweg wird bei hoher Frequenz eine potenziell signifikante Induktivität aufweisen.
Jetzt, da es existiert (in der Beta), würde ich vorschlagen, diese Frage in den Amateur Radio Stack Exchange zu verschieben .
Wie bewege ich mich??

Antworten (1)

Was Sie hier versuchen, ist, zwei Filter zu bauen, einen Hochpass und einen Tiefpass. Horizontale Induktivitäten, die mit Kappen auf Masse geschaltet werden, erzeugen einen Tiefpassfilter. Wenn die Kappen horizontal sind und die Induktoren geerdet sind, haben Sie einen Hochpassfilter.

Wenn Sie dies im Detail analysieren möchten, müssen Sie lernen, wie man eine Technik namens ABCD-Matrizen verwendet.

http://en.wikipedia.org/wiki/ABCD_matrix_analysis

Jede Serien- oder Shunt-Impedanz wird in die 2x2-Matrix eingegeben, und dann werden sie multipliziert und Sie erhalten eine endgültige Beziehung, die die Schaltung beschreibt.

Für eine einfache Schaltung wie hier. Es gibt keinen Grund, sich die Mühe zu machen, da es bereits gut verstanden wird. Die Schaltungen entsprechen einer Übertragungsleitung unterhalb einer kritischen Frequenz und einem Tief- oder Hochpassfilter oberhalb. Es gibt einfache Formeln, die die Grenzfrequenz und den Wellenwiderstand der Schaltung angeben.

Diese Schaltungen müssen in ihrer charakteristischen Impedanz abgeschlossen werden, sonst funktionieren sie nicht richtig, und in diesem Fall erhalten Sie stehende Wellen.

Ihre Antenne hat eine Impedanz, daher müssen die Filter so ausgelegt sein, dass sie mit dieser Lastimpedanz arbeiten.

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