Dolní propust slouží k potlačení harmonických kmitočtů a měla by být součástí každého vysílacího zařízení. Požadavky na dolní propust: - potlačení

Podobné dokumenty
6-portový anténní přepínač do 100 MHz

Realizace dolní propusti pro 144MHz. Ing. Tomáš Kavalír, OK1GTH

Pásmové filtry pro 144 a 432 MHz Tomáš Kavalír, OK1GTH

OK1GTH - ukázka oboru mé činnosti kavalir.t@seznam.cz

Jednoduchý ozařovač typu Ring Feed pro 1296 MHz

1. Zadání. 2. Teorie úlohy ID: Jméno: Jan Švec. Předmět: Elektromagnetické vlny, antény a vedení. Číslo úlohy: 7. Měřeno dne: 30.3.

SSPA 23cm 460W. HPAG modul na originálním chladiči

Dvoupásmová anténa pro 160 a 80 m

Měření vlnové délky, impedance, návrh impedančního přizpůsobení

elektrické filtry Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech

Měřená veličina. Rušení vyzařováním: magnetická složka (9kHz 150kHz), magnetická a elektrická složka (150kHz 30MHz) Rušivé elektromagnetické pole

KV pásmové filtry pro m

Semestrální práce z předmětu X37CAD (CAD pro vysokofrekvenční techniku)

Obrázek 2 Vodorovné a svislé půlvlnné antény a jejich zrcadlové obrazy. Činitel odrazu. Účinek odrazu je možno vyjádřit jako součinitel, který

obecné číslo objednávkové číslo balení 100-/600 typ RG58/U obecné číslo objednávkové číslo balení 200/-/1200 typ RG174/U

Rovinná harmonická elektromagnetická vlna

Měření na výkonovém zesilovači 1kW/144MHz by OK1GTH

MĚŘENÍ POTLAČENÍ SIGNÁLU PŘI OPAČNÉ POLARIZACI V DUPLEXNÍ ANTÉNĚ

Kopie antény HF9V Butternut pro 3,5 28 MHz - nastavení

Návrh úzkopásmového zesilovače

Stack Match neboli dělič výkonu pro 144 MHz

Odolné LNA pro 144 a 432MHz

Anténní přepínač 6-portovýpro DC 150MHz bez kompromisů

Vektorové obvodové analyzátory

filtry FIR zpracování signálů FIR & IIR Tomáš Novák

13 Měření na sériovém rezonančním obvodu

Katedra elektromagnetického pole K kurs AWR MO. samostatná úloha č.4

Harmonický ustálený stav pokyny k měření Laboratorní cvičení č. 1

- + C 2 A B V 1 V 2 - U cc

Anténní rozbočovač pro bezdrátové mikrofony

9 Impedanční přizpůsobení

Odolný LNA pro 1296 MHz s E-PHEMT prvkem

9.1 Přizpůsobení impedancí

Mini RF laboratoř. Nabídkový list služeb. Kontakt: Ing. Tomáš Kavalír, Ph.D. Tel:

Jak měřit Q rezonančního obvodu s VNA (Aprílové kibicování od OK5US ) 8/4/2013

Rádiové funkční bloky X37RFB Krystalové filtry

Profil společnosti POKRAČOVATEL PARDUBICKÉ TELEGRAFIE A TESLY PARDUBICE V OBORU RADIOKOMUNIKACE DODAVATEL VLASTNÍHO RÁDIOVÉHO ŘEŠENÍ:

Hřebenová trychtýřová anténa

3. Změřte závislost proudu a výkonu na velikosti kapacity zařazené do sériového RLC obvodu.

Teorie elektronických

Teorie elektronických obvodů (MTEO)

Univerzální STACK MATCH neboli dělič výkonu pro KV bez kompromisů

Mini RF laboratoř Mini RF Lab

Konference RADIOKOMUNIKACE Pardubice EMC LTE DVB-T. zkušenosti z měření (šetření rušení) Tomáš Vik Český telekomunikační úřad

Teoretický úvod: [%] (1)

4. MĚŘENÍ NA SMĚŠOVAČI A MEZIFREKVENČNÍM FILTRU

Možnosti potlačení asymetrické EMI v pásmu jednotek až desítek MHz

LTE FILTRY. antech. LTE filtry. Filtry pro všeobecné použi. 2 - Profesionální filtry s vysokou selek vitou X X X X X X

Základy elektrického měření Milan Kulhánek

ÚTLUM KABELŮ A PSV. Měřeni útlumu odrazu (Impedančního přizpůsobení) antény

Měření závislosti přenosové rychlosti na vložném útlumu

Teorie úlohy: Operační zesilovač je elektronický obvod, který se využívá v měřící, výpočetní a regulační technice. Má napěťové zesílení alespoň A u

Návrh planární dolní propusti

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Kapacita, indukčnost; kapacitor-kondenzátor, induktor-cívka

LBC 3201/00 Reproduktor Line Array pro vnitřní použití

Výměník tepla. Typ WT. Pro dohřev vzduchu ve čtyřhranném potrubí. 08/2015 DE/cz K

Měření parametrů TRXů. Lze je měřit v amatérských podmínkách?

7. Určete frekvenční charakteristiku zasilovače v zapojení jako dolní propust. U 0 = R 2 U 1 (1)

Proudové převodníky AC proudů

NÁVOD K OBSLUZE REPEATER PICO NEW (XA6742, XA6742_V2)

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PSV metr pro pásma MHz

Návod k instalaci VIDEOMULTIPLEX

KOAXIÁLNÍ KABELY.

BCC stack match, neboli slučovač antén na KV

Vysokofrekvenční transformátory a vedení

MĚŘENÍ PORUCH PŘEDIZOLOVANÝCH POTRUBNÍCH SYSTÉMŮ POMOCÍ PŘENOSNÉHO REFLEKTOMETRU BDP

Dokumentace funkčního vzorku Nástavce pro liniová měření pomocí konvergenčního pásma

Čtyřnásobný přepínač RX antén pro 144 a 432MHz

r Odvoď te přenosovou funkci obvodů na obr.2.16, je-li vstupem napě tí u 1 a výstupem napě tí u 2. Uvaž ujte R = 1Ω, L = 1H a C = 1F.

Srovnání charakteristik tónového generátoru a zvukové karty PC

Návrh frekvenčního filtru

Signál v čase a jeho spektrum

1. Měření parametrů koaxiálních napáječů

EXI. Společná distribuce satelitní MF a IP signálů. Novinka. přes satelitní koaxiální kabel

Magnetický ovládací lineární senzor WIM125-Q25L-Li-Exi-H1141

Venkovní a pokojové antény

Pokud není uvedeno jinak, uvedený materiál je z vlastních zdrojů autora

dipól: tlustý bočníkově napájený dipól s bočníkem skládaný

Ideální frekvenční charakteristiky filtrů podle bodu 1. až 4. v netypických lineárních souřadnicích jsou znázorněny na následujícím obrázku. U 1.

Magnetický ovládací lineární senzor WIM160-Q25L-Li-Exi-H1141

Interiérová anténa UHF / VHF Ref. č NÁVOD K POUŽITÍ A UŽIVATELSKÉ RADY

Hlavní parametry rádiových přijímačů

1. Změřte závislost indukčnosti cívky na procházejícím proudu pro tyto případy:

teorie elektronických obvodů Jiří Petržela obvodové funkce

SINEAX U 554 Převodník střídavého napětí s různými charakteristikami

Přenos pasivního dvojbranu RC

OK1XGL /12 Verze: QRP TRX na cesty HF TRAMP QRP TRX HF TRAMP

Novinky v ocelových a dřevěných konstrukcích se zaměřením na styčníky. vrámci prezentace výstupů Evropského projektu INFASO + STYČNÍKY KULATIN

Usměrňovače, filtrace zvlněného napětí, zdvojovač a násobič napětí

Využití komplementarity (duality) štěrbiny a páskového dipólu M

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 6. Název: Měření účiníku. dne: 16.

Účinky měničů na elektrickou síť

Střední průmyslová škola elektrotechniky a informatiky, Ostrava VÝROBNÍ DOKUMENTACE

Powerchiptuning box zvyšuje výkon motoru až do 30kw. Snížení paliva je v rozmezí od 0,5l do 1l na 100km.

Umělé zátěže 250, 800 a 3000 W

DIPLEXER FOR CONTEMPORARY OPERATION OF TWO MEDIUM-WAVE TRANSMITTERS INTO THE SHARED ANTENNAE

Pro dohřev vzduchu v kruhovém potrubí

Fyzikální praktikum...

Transkript:

QRO dolní propust Článek popisuje vývoj a výrobu dolní propusti pro pásmo 70 cm pro výkon řádu kilowattů s nízkým průchozím útlumem. Stejným způsobem lze zhotovit propust i pro jiná pásma, limitující jsou pouze mechanické rozměry.

Dolní propust slouží k potlačení harmonických kmitočtů a měla by být součástí každého vysílacího zařízení. Požadavky na dolní propust: - potlačení harmonických kmitočtů v součtu s vysílačem alespoň 60 db, jak požaduje vyhláška 156/2005. - nízký vložný útlum - kvalitní přizpůsobení,s11 alespoň 20 db - schopnost dlouhodobě snášet výkon vysílače

Článek popisuje netradiční řešení dolní propusti typu stepped lowpass. Jedná se o vhodně provedené koaxiální vedení, v němž se v přesně určených vzdálenostech střídají úseky s nízkou a vysokou impedancí. Propust tedy neobsahuje žádné diskrétní součástky, jako cívky, nebo kondenzátory, ale je složena pouze z úseků vedení.

Vnější vodič je vyroben ze silnostěnné hliníkové trubky průměr 60mm, světlost 40mm, vnitřní vodič je ze dvou průměrů, v praxi jsem navrhl malý průměr 4 mm a velký průměr 32mm. Tomu odpovídají impedance 138 Ohmů a 13,5 Ohmu. Průměry jsou zvoleny s ohledem na snadné obstarání materiálu. Střední vodič průměru 4 mm je vyroben z mosazného svářecího drátu, velký průměr je nařezán z mosazné kulatiny průměr 32mm a osově provrtán na soustruhu. Válečky jsou navlečeny na drát a v určených pozicích jsou fixovány pájením nízkotavitelnou pájkou.

Praktické provedení středního vodiče

Návrh filtru byl proveden s použitím programu Ansoft designer SV verze 2.2. Označení SV znamená studentská verze, což je verze s omezenými funkcemi. Tato verze pro naše účely plně postačuje a je bezplatná.

V dalším kroku nastavíme řád filtru 5, požadované zvlnění v propustném pásmu 0,1 db, kmitočet zlomu 500 MHz, vysokou a nízkou impedanci vedení 138 a 13,5 Ohmu a uvidíme vypočtené křivky

Je vidět, že potlačení filtru na druhé harmonické je cca 16 db a na třetí harmonické je cca 33 db. Z toho je vidět, že filtr pátého řádu lze považovat za minimální možný, který splní zákonné požadavky na nežádoucí vyzařování v případě, že samotný vysílač má druhou harmonickou potlačenou alespoň 42 db a třetí harmonickou potlačenou alespoň 27 db. Toto je možné očekávat od symetricky zapojených zesilovačů, které z principu potlačují sudé harmonické.

Zde je vidět vypočtené zvlnění a útlum odrazu v propustném pásmu

Z grafů lze vyčíst teoretický vložný útlum na pracovním kmitočtu 432 MHz menší, než 0,02 db a útlum odrazu na tomtéž kmitočtu cca 24 db.

V dalším kroku nastavíme průměr vnějšího vodiče (světlost trubky) 40 mm a potvrdí se nám, že zvoleným impedancím 138 a 13,5 Ohmu odpovídají průměry středního vodiče 4 mm a 32 mm

V praxi se to samozřejmě dělá opačným postupem, totiž do programu se zkoušejí dosazovat různé impedance vedení a sleduje se odezva tak dlouho, až dosáhneme požadovaných průměrů 4 mm a 32 mm.

V posledním kroku program vypočte délky úseků s vysokou a nízkou impedancí

Podélný řez vnějším vodičem filtru pátého řádu. Zafrézované plochy slouží k osazení přírubových konektorů 7/16.

Příčný řez

Výkres víčka, jsou potřeba dva kusy.

Výkres sloupku pro připojení ke konektorům. Materiál: mosazná kulatina průměr 7 mm.

Výkres středního vodiče

Naměřený průběh přenosu filtru pátého řádu. Markery jsou 432, 864 a 1296 MHz, vertikální rozlišení je 10 db na dílek.

Těchto filtrů jsem vyrobil několik kusů a jejich aplikací v provozu se odstranilo rušení ze 70cm pásma do pásma 23cm. Po zkušenostech s velmi dobrou reprodukovatelností a shodou naměřených parametrů s vypočtenými jsem navrhl filtr devátého řádu. Poznámka: zvlnění v nepropustném pásmu filtru pátého řádu a jeho posunutí směrem k vyšším kmitočtům je způsobeno chybou při výrobě, na kterou jsem přišel až při psaní tohoto článku :-)

Vypočtený průběh přenosu a vstupní impedance filtru 9. řádu. Útlum na 1296 MHz by měl být cca 70 db. Zvolili jsme maximální přípustné zvlnění v propustném pásmu 0,01 db.

Detailní průběh filtru v propustném pásmu

Střední vodič filtru devátého řádu

Podélný řez vnějším vodičem filtru devátého řádu

Poznámky ke konstrukci filtru devátého řádu: Materiál: - MS průměr 32mm: 160 mm - MS průměr 4 mm: 400 mm - Al trubka průměr 60x10: 429 mm - Al kulatina průměr 60mm: 50 mm osová rozteč 7/16 konektorů: 385 mm

Naměřený průběh přenosu filtru devátého řádu. Markery jsou 432, 864 a 1296 MHz, vertikální rozlišení je 10 db na dílek.

Zvlnění v propustném pásmu. Vertikální rozlišení 0,1 db na dílek

Přizpůsobení filtru 9. řádu

Přizpůsobení ve Smithově diagramu

Přizpůsobení ve Smithově diagramu - detail

Optimalizace filtru Měřením na hotovém filtru lze ověřit, že útlum odrazu na vstupu, neboli vstupní přizpůsobení, se v souladu s teorií mění dle vstupního kmitočtu, osciluje mezi póly s velmi dobrým přizpůsobením na diskrétních kmitočtech a mezi minimy útlumu odrazu.

Průběh impedance filtru v propustném a nepropustném pásmu

Protože filtr budeme využívat na diskrétních kmitočtech v úzkém rozsahu pásma 432 MHz, bylo by výhodné, kdyby pracovní kmitočet byl v lokálním extrému útlumu odrazu. Ukázalo se, že je možné přizpůsobení optimalizovat změnou impedance kousků vedení, kterými je střední vodič připojen ke konektorům. Měříme vstupní přizpůsobení a současně zkusmo víčka posouváme. Poznamenáme si optimální posuv a o shodný počet mm upíchneme víčko na soustruhu.

Filtr devátého řádu je tak dlouhý, že se kulatina průměr 4 mm prohýbá pod vahou válečků a filtr je schopen funkce pouze ve svislé poloze. Aby bylo možné ho používat i v poloze vodorovné, jsou střední válečky vycentrovány v plášti filtru pomocí šesti plastových šroubů M4. Ačkoli se tím do vedení vloží dielektrikum, je ho tak málo, že na parametry filtru nemají šrouby pozorovatelný vliv. Stejně nemá pozorovatelný vliv stříbření středního vodiče filtru. Vložný útlum je prakticky neměřitelný, menší, než 0,1 db; útlum odrazu na 432,2 MHz je lepší, než 25 db.

Detail plastového šroubku

Čelní pohled na filtr devátého řádu

Detail připojení středního vodiče ke konektoru pomocí sloupku

Filtry pátého a devátého řádu

Naměřené hodnoty filtru 5. řádu Útlum na 432 MHz 0,07 db Útlum na 864 MHz 16 db Útlum na 1296 MHz 31,5 db Impedance na 432 MHz 56,0 + j 3 Ohm PSV na 432 MHz 1,07 Tento filtr neprošel optimalizací, proto má horší PSV. Na praktické použití to nemá vliv.

Naměřené hodnoty filtru 9. řádu Útlum na 432 MHz 0,025 db Útlum na 864 MHz 53,5 db Útlum na 1296 MHz 73,9 db Impedance na 432 MHz 50,0 + j 3,6 Ohm PSV na 432 MHz 1,077 Svými parametry filtr plně vyhovuje pro náročné použití provozu s výkony řádu jednotek kw (EME).

Maximální použitelný výkon nejsem schopen otestovat, pravděpodobně bude omezen použitými konektory 7/16 a je nepochybně daleko za hranicí hamradio použití. Filtry byly původně vyvinuté pro odstranění mezipásmového rušení z pásma 432 MHz do pásma 1296 MHz a jsou dlouhodobě používané v provozu v OL3Z. Výrobou cca deseti kusů byla ověřena reprodukovatelnost na takové úrovni, že je možné doporučit výrobu i těm, kteří nemají přístup k měřicímu vybavení.

Materiál Hliníkové díly Nerezové šrouby Svářecí drát www.vjrousek.cz Mosazná kulatina www.ferona.cz konektory GSM šrot www.alupa.cz www.akros.cz

zpracování Řezání hliníku Použité přístroje Soustružení, řezání závitů Objednáno nařezané z Alupy Network analyzer HP8753B Běžně dostupné

KONEC děkuji za pozornost diskuse... 73 de OK1VUM