Používání 75 Ohmových měřicích přístrojů v dnešní době

Transkript

1 Používání 75 Ohmových měřicích přístrojů v dnešní době Dědictvím minulosti jsou měřicí přístroje konstruované pro impedanci 75 Ohmů. Příkladem je vf milivoltmetr BM495A s rozsahem 10 khz až 1,2 Ghz, obdobný BM518, nebo šumový generátor BM380E s rozsahem do 1 GHz. Tyto přístroje se dnes dají koupit za pár stovek a s vhodným přizpůsobovacím článkem jsou dobře použitelné i v dnešní době. Zde rozebereme způsoby, jak vyrobit cenově dostupné přizpůsobovací články z 75 Ohmů na 50 Ohmů.

2 BM495 se sondou a průchozím adaptérem

3 Šumový generátor BM380E

4 Průchozí adaptér BP5182 je určen pro sondu k BM495A, nebo BM518 a je konstruován pro impedanci 75 Ohmů. Vlastní adaptér má uprostřed menší příčnou kapacitu, než by odpovídalo impedanci 75 Ohmů, počítá se totiž se vstupní kapacitou měřicí vf sondy. Znamená to, že adaptér bez sondy není přizpůsobený. Adaptér je z obou stran zakončen konektory R&S Dezifix, pro jeho využití je nutné si obstarat buď zátěž 75 Ohmů s Dezifixem a redukci třeba na 75 Ohm BNC, nebo dvě redukce na 75 Ohm BNC a 75 Ohmovou BNC zátěž.

5 Přizpůsobovací článek může být zhotoven různě, například širokopásmový s útlumem 5,7 db

6 nebo úzkopásmový, zato bezeztrátový L článek

7 Známé řešení s použitím 60 Ohmového kabelu. Přesně by měla být impedance 1/4 lambda úseku odmocnina 50 x 75 = 61,2 Ohmu. Nevýhoda: 60 Ohmový kabel je špatně shání. Někdy se dá vyrobit z 50 Ohmového vytažením žíly a vložením tenčí.

8 Méně známé řešení si vystačí s běžně dostupnými koaxiálními kabely o impedanci 50 Ohmů a 75 Ohmů. Přesná délka úseků je 29,34 stupně, tedy 0,0815 lambda elektricky.

9

10 Pro pásmo 144 MHz stačí sletovat příslušné úseky kabelů, opatřit konektory a převodník funguje, impedanční nehomogenity způsobené spojováním kabelů lze zanedbat.

11 1296 MHz, je potřeba zvolit přesnější technologii, například páskové vedení z měděného plechu vložené do vyfrézované hliníkové dutiny

12 Vyřezáno vodním paprskem

13 Páskové vedení pro pásmo 432 MHz. Vyřezáno vodním paprskem

14 Páskové vedení pro pásmo 1296 MHz. Vyřezáno vodním paprskem

15 Tvar páskového vedení se odlišuje od teoretického, způsobují to zejména rozptylové kapacity mikropásku vůči čelům vyfrézované vaničky vlivem toho je kmitočet převodníku posunut směrem dolů. Řešením je udělat páskové vedení kratší, na vyšší kmitočet a dolaďovacími šrouby na obou koncích doladit kmitočet převodníku na požadovanou hodnotu. Výkresy páskových vedení jsou výsledkem experimentálního naladění pro minimální dolaďovací kapacity, takže při přesném dodržení rozměrů by dolaďovací šrouby neměly být potřeba. Vaničky jsou uzavřeny víčkem, které je s vaničkou sešroubováno šrouby M3 s roztečí cca 20mm na 70cm a 23cm a cca 40mm pro 2m verzi.

16 Šroub na straně 75 Ohm konektoru posunuje kmitočet směrem dolů, šroub na straně 50 Ohm konektoru posunuje kmitočet směrem nahoru, vzájemným vyvažováním lze nastavit velikost útlumu odrazu. Při správném nastavení musí být útlum odrazu větší, než 30 db na všech pásmech. Kontrolu správného nastavení převodníku provedeme například tak, že 75 Ohmový konec zatížíme 50 Ohmovou zátěží a musíme naměřit útlum odrazu 14 db, resp. SWR 1,5:1

17 Jiná metoda, jak zkontrolovat správné nastavení, spočívá v tom, že si nakalibrujeme měřič impedance (sitemaster, nebo vektorový analyzátor) na 75 Ohmů, převodník zapojíme obráceně a zakončíme ho zátěží na straně 50 Ohmové. Nastavení musí být zcela shodné bez potřeby dolaďování. Průchozí výkon, který převodník snese, je omezen použitými konektory BNC, které snesou 100W.

18 Ve srovnání s tím, kolik stojí korektní měřicí převodníky od renomovaných firem, je tento převodník realizovatelný podomácku, hliníkový blok lze koupit snadno, frézování a vyřezávání vodním paprskem je firmami běžně nabízeno. Já jsem použil panelové female BNC konektory ze starých zásob východoněmecké výroby, pokud je někdo bude používat též, pak závit na nich je M8 x 0,5, vyskytují se v provedení 50 i 75 Ohmů. Rozlišit je lze dle teflonového mezikruží, které má pouze verze 50 Ohmů, 75 Ohmový konektor mezikruží nemá.

19 Přizpůsobení převodníku 144 MHz

20 Přizpůsobení převodníku 432 MHz

21 Přizpůsobení převodníku 1296 MHz

22 Praktické provedení převodníků

23 Vývojový vzorek převodníku 1296 MHz

24 Vzorek převodníku 1296 MHz