Jdi na obsah Jdi na menu
 


Dolní propust se směrovou odbočnicí pro 144MHz

23. 7. 2009

Obvodový návrh dolní propust je převzat podle OK1VPZ. Viz. odkaz http://www.ok2kkw.com/00003016/dp144/dp144.htm Obvodový návrh jsem pak zkontroloval ve standardním obvodovém simulátoru typu Spice. Byly provedeny simulace jak frekvenční přenosové charakteristiky tak i vstupní impedanční frekvenční charakteristiky. Při variaci hodnot použitých prvků jsem zjistil, že vzhledem k použitým kondenzátorům dosáhnu lepších parametrů, když se hodnoty vstupní a výstupní indukčnosti zvýší z původních 55nH na 65nH a to přidáním ¼ závitu. Metodou variace jsem zjistil také citlivost přenosu a vstupní impedance na hodnotách použitých prvků. Zde je důležitým závěrem, že je třeba vždy nastavovat co nejlepší PSV na vstupu správně zatíženého filtru při pracovním kmitočtu a pak má i frekvenční přenosová charakteristika průběh, který se téměř neliší od požadovaného. Ve filtru jsou použity SMD kondenzátory od firmy American Technical Ceramics z řady 100B verze pro 500V. Právě parametry těchto kondenzátorů jako maximální VF proud a ekvivalentní sériový odpor jsou limitem pro výkonovou zatížitelnost filtru. Při jmenovitém výkonu koncového stupně 350W je třeba vychladit z SMD kondenzátoru ztrátový výkon 800mW při trvalém zaklíčování.

 

Obrazek

Směrová odbočnice je mým vlastním návrhem. Vazební linky jsou z důvodu lepší citlivosti navrženy pro charakteristickou impedanci 100Ohm. Detekci urovně vyvázaného dopředného a odraženého výkonu zajišťují dva špičkové usměrňovače s použitím schottkyho diod. Poměrně solidní teoretickou analýzu týkající se směrových odbočnic lze najít na těchto stránkách:

http://www.ee.bilkent.edu.tr/~microwave/programs/magnetic/dcoupler/dcoupler.htm

Na těchto stránkách najdeme také i on-line návhový nástroj, který jsem při své konstrukci využil. Je důležité upozornit, že tento návhový nástroj umožňuje analýzu a syntézu pouze pro planární struktury a nelze jej použít pro vlnovodové či koaxiální struktury. Zájemci si můžou výsledek z tohoto nástroje zkontrolovat v EM simulátoru vloženého do free verze Ansoft Designer SV, což je velmi solidní nástroj pro profi návrh RF a mikrovlnných struktur. Free verze obsahuje bohužel jen momentovou metodu výpočtu, takže je vhodná jen pro lineární a planární struktury. Ne pro 3D!!!

Tyto dolnofrekvenční propusti byly realizovány na plošném spoji tloušťky 1,5mm, jehož materiálem je laminát plněný teflonem od OK2EZ. Měření a nastavení bylo provedeno na Mikrovlnném setkání ve Frenštátě za pomocí měřicí techniky donesené Petrem OK2ULQ. Za což mu velmi děkuji.

 

 

Z porovnání výsledků simulace a měření je viditelný rozdíl v útlumu filtru na kmitočtu 432MHz. Simulace dává přenos -84,7dB a měření pouze -60dB. Tento rozdíl je způsobený hlavně vlivem parazitní kapacity použitých indukčností a ekvivaletního sériového odporu použitých SMD kondenzátorů, protože tyto parametry nebyly při simulaci modelovány.

Směrová odbočnice byla měřena jednoduchou metodou RF generátor, umělá zátěž 50Ohm na hlavním vedení a měření úrovně SS napětí za špičkovými usměrňovači. Následně byly úrovně detegovaných napětí přepočteny na vyvázané výkony. Po výpočtu vyšla vazba -29,1dB a směrovost -25,3dB na kmitočtu 144,2MHz. Tato směrová odbočnice by měla být schopná měřit PSV již od hodnoty 1,2, což je pro účely reflektometrické ochrany koncového stupně plně dostačující. Diody ve špičkových usměrňovačích vyvázaného výkonu jsou dimenzovány tak, že teoreticky je možno indikovat až výkony 1.5kW.

Petr OK2AIA

V případě zájmu o jakékoliv dodatečné informace, napište email kliknutím na autora.

Teď ještě doplňuji pro případné zájemce schéma desky, osazovací plánek a seznam součástek (BOM).

 Obrazek

 

 

 

 

 

Obrazek

 

 

 

 

Part Value Package

C1 24j C4532
C2 30j C4532
C3 24j C4532
C4 - C11 4n7 C1206
D1 BAT62-03W SOD323-W
D2 BAT62-03W SOD323-W
L1 2.25z NA PRUM. 8MM DRATEM CuL 1.2MM
L2 3z NA PRUM. 8MM DRATEM CuL 1.2MM
L3 3z NA PRUM. 8MM DRATEM CuL 1.2MM
L4 2.25z NA PRUM. 8MM DRATEM CuL 1.2MM
R1 100 R1206
R2 100 R1206
R3 - R8 330 R1206

 
 

 

 

Z DALŠÍCH WEBŮ

REKLAMA