Проанализируйте мой доморощенный диплексер

16

Мне нужен диплексер, который будет разделять радиочастотные сигналы от одной линии питания до двух антенн. Я спроектировал и построил диплексер, который позволял бы использовать ~ 38 МГц и ниже выходного порта 1, с ~ 38 МГц и выше выходного порта 2. Это в первую очередь для использования отдельной антенны на полосе 6М и отдельной антенны для остальных ВЧ частоты с выходной мощностью 100 Вт.

Я следовал этим указаниям: http://vk3atl.org/technical/Diplexer_1cc.pdf (PDF), используя студенческую версию Elsie . Выложил печатную плату, запечатлел ее, заполнил частями, рассчитанными Элси. Вот дизайн:

введите описание изображения здесь

Как построен:

введите описание изображения здесь

Я припаял резистор сопротивлением 51 Ом через каждый выходной порт, а затем заполнил вход анализатором MFJ. Ниже кроссовера КСВ составляет ~ 1,7: 1. Над кроссовером КСВ ~ 2,1: 1. Я думал, что КСВ должен был быть ниже на обоих портах - около 1,5: 1 или лучше. 1.7: 1 не так уж плохо для HF-порта, но> 2.0: 1 для VHF-порта - нет. Мои первые мысли о том, что катушки расположены слишком близко друг к другу и должны быть разложены. Это все, что я могу придумать на данный момент. Я бы перепроектировал печатную плату, чтобы иметь большее расстояние между катушками и сделать их ортогональными. Какие еще модификации этого дизайна мне следует сделать?

ОБНОВЛЕНО

Снял с платы один из резисторов на 51 Ом и проверил его с помощью моего LC-метра. Конечно же, похоже, что эти резисторы проволочные.

Измерение индуктивности проволочного резистора

ИЗМЕНЕНО, чтобы уменьшить размеры изображения

MarkSchoonover
источник
1
Вы уверены, что выходные резисторы не индуктивные? Они могут вызывать несоответствия импеданса на выходе и вызывать всевозможные забавные ложные показания. Если они не углеродные компы, они будут действовать как маленькие индукторы.
Коннор Вольф
На каких частотах вы измеряли КСВ на обоих портах? Кроме того, что такое зеленая кривая на графике - возврат потерь на входе?
Энди ака
@Conner - Действительно, эти резисторы намотаны. Смотрите обновленное фото.
MarkSchoonover
@Andy - Я поднялся с 1,6 МГц до 60 МГц. Я считаю, что зеленая линия - это возвратные убытки, но в данный момент у меня нет доступа к файлу справки для подтверждения.
MarkSchoonover
7
Они на самом деле не проволочные. Способ изготовления множества осевых резисторов состоит в том, что резистор представляет собой керамический цилиндр, который покрыт резистивным составом. Металлические заглушки затем обжимаются на цилиндре. Затем сопротивление настраивается путем вырезания спиральной канавки в резистивном соединении (с помощью лазера или чего-то подобного). Наконец, это смочено в эпоксидной смоле. Этот спиральный проводящий путь будет иметь потенциально значительную индуктивность на высокой частоте.
Коннор Вольф

Ответы:

1

То, что вы пытаетесь сделать здесь, это построить два фильтра, один верхний и один нижний. Горизонтальные катушки индуктивности, заземленные с помощью колпачков, создают фильтр низких частот. Когда колпачки расположены горизонтально и катушки индуктивности попали на землю, у вас есть фильтр верхних частот.

Если вы хотите проанализировать это подробно, вам нужно научиться использовать технику, называемую ABCD matricies.

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

Каждый ряд или шунтирующий импеданс вводится в матрицу 2x2, а затем они умножаются, и вы получаете окончательное соотношение, которое описывает схему.

Для простой схемы, как у вас здесь. нет причин идти на неприятности, так как это уже хорошо понято. Цепи эквивалентны линии передачи ниже критической частоты, а фильтр нижних или верхних частот выше. Существуют простые формулы, которые дают частоту среза и характеристическое сопротивление цепи.

Эти цепи должны быть подключены по своему характеристическому сопротивлению, иначе они не будут работать должным образом, и в этом случае вы получите стоячие волны.

Ваша антенна имеет полное сопротивление, поэтому фильтры должны быть рассчитаны на такое сопротивление нагрузки.

Джон Аллен
источник