Kamis, 19 September 2013

Membangun Duplexer 2-Meter


Berjalan ke setiap ham yang telah menaruh repeater di udara dan bertanya kepadanya , " Apa masalah teknis terberat yang Anda miliki dengan itu ? " Dia mungkin akan mengatakan bahwa mendapatkan isolasi sinyal memadai antara pemancar dan penerima adalah yang terberat. Isolasi memuaskan dapat
diperoleh , tapi selalu untuk harga . Banyak solusi untuk masalah ini kompromi sensitivitas penerima atau output daya pemancar . Solusi lain membuang keseimbangan antara penerima dan daerah cakupan pemancar . Ketika duplekser yang digunakan , kerugian penyisipan adalah kompromi . Tapi kerugian penyisipan lebih dari diimbangi dengan penggunaan satu antena untuk kedua pemancar dan penerima . Menggunakan satu antena menjamin pola antena yang sama untuk kedua transmisi dan menerima . Duplexers telah digunakan oleh banyak repeater dioperasikan secara komersial selama bertahun-tahun . Sejumlah besar sistem ini menggunakan pemisahan frekuensi dua persen atau lebih antara input dan saluran output. Amatir repeater 2-meter memiliki pemisahan hanya 0,4 persen , atau 600 kHz . Penurunan frekuensi pemisahan membuat pekerjaan menyediakan isolasi yang baik bahkan lebih sulit . Sebuah duplexer harus memenuhi beberapa persyaratan dasar . Ini harus menipiskan pembawa transmitter , receiver ini mencegah overloading , yang pada gilirannya akan mengurangi sensitivitas penerima . Layaknya juga harus menipiskan kebisingan atau energi palsu dari pemancar pada atau dekat frekuensi receive . Selain itu, duplexer harus memberikan pertandingan yang tepat antara pemancar , antena dan penerima . Jika Anda mengalami kesulitan memvisualisasikan fungsi ini, Gambar . 13
 
















 akan membantu . Output pemancar di 146,94 MHz pergi dari titik C ke D tidak boleh dilemahkan . Namun, energi pemancar harus sangat dilemahkan antara titik B dan A. Duplexer bagian 2 harus menipiskan kebisingan atau sinyal yang ada di atau dekat frekuensi input penerima 146,34 MHz . Untuk penerimaan yang baik , tingkat kebisingan sinyal palsu dan harus kurang dari -130 dB ( 0 dBm = 1 milliwatt menjadi 50 ohm ) . Khas pemancar suara 600 kHz dari frekuensi pembawa adalah 80 dB di bawah output daya pemancar . Untuk 60 watt output ( +48 dBm ) , kebisingan -32 dBm . Duplekser harus membuat perbedaan antara - 32 dan -130 dBm , -98 dBm atau . Sekarang , mari kita bicara tentang sinyal yang diterima . Pertama-tama , sinyal yang diterima harus pergi dari titik B ke A dengan minimal redaman . Bagian 1 dari duplekser perlu memberikan cukup redaman energi ditransmisikan untuk mencegah overload penerima . Untuk penerima rata-rata , sinyal pemancar harus kurang dari -30 dBm untuk memenuhi persyaratan ini . Ini adalah pekerjaan dari duplekser bagian 1 untuk membuat perbedaan antara output pemancar + 48 dBm dan penerima kelebihan titik -30 dBm . Satu hal yang banyak duplexers memiliki kesamaan adalah penggunaan tinggi -Q rongga koaksial . Q dimuat suatu rongga dipengaruhi oleh konduktivitas listrik dan kerugian dielektrik . Hilangnya permukaan dapat dikurangi dengan pelapisan perak , tembaga meskipun bersih memadai . Air dielektrik duplexers rongga paling praktis untuk duplexers amatir .







Sirkuit :
Sebuah seperempat panjang gelombang resonator dipilih untuk duplekser desain . Panjang dari pusat konduktor disesuaikan dengan memutar batang ulir , yang lagu rongga frekuensi . Energi digabungkan ke dalam dan keluar dari rangkaian disetel dengan kopling loop memperpanjang melalui pelat atas . Fungsi rongga sebagai resonansi rangkaian seri . Ketika sebuah kapasitor atau induktor dihubungkan dengan sebuah rangkaian resonan seri, sebuah kedudukan resonansi anti diproduksi , dan frekuensi resonansi bergeser . Jika kapasitor yang ditambahkan , takik muncul di bawah frekuensi resonansi . Menambahkan induktansi akan membuat takik muncul di atas frekuensi resonansi , dan nilai baik komponen akan menentukan jarak antara kedudukan dan frekuensi resonansi . Gambar . 14 


 
















menunjukkan karakteristik band-pass dari rongga dengan elemen shunt . Dengan rongga disetel untuk 146.94 MHz , dan kapasitor shunt terhubung dari input ke output , sinyal 146,34 MHz dilemahkan 35 dB . Dengan rongga memiliki induktansi di atasnya , dan disetel untuk 146,34 MHz , redaman pada 146,94 MHz adalah 35 dB . Insertion loss dalam kedua kasus adalah 0,4 dB . Tiga rongga dengan kapasitor shunt disetel untuk 146,94 MHz dan terhubung bersama-sama dengan panjang pendek kabel koaksial . The pelemahan pada 146,34 MHz lebih dari 100 dB , sedangkan kerugian penyisipan 1,5 dB . Kurva respon untuk rongga duplexer enam diberikan pada Gambar . 15 .
 











 Diagram skematik untuk duplekser lengkap ditunjukkan pada Gambar . 16 .




 














 konstruksi :Sebuah bubut kecil untuk kerja logam akan mesin petinggi piring , ulir tala plunger bushing dan isolator bushing Teflon . Gambar . 17
























  menunjukkan menyelesaikan rakitan pelat atas , satu dengan kapasitor , satu dengan induktor . Dimensi bagian ini diberikan pada Gambar .18 


 
































Semua bagian lain dapat dibuat dengan alat-alat tangan . " ADG " pipa tembaga digunakan untuk konduktor luar rongga .Lihat Gambar . 20
 
















untuk gambaran lengkap dari rongga individu. Ketebalan dinding 0,058 inci ( 1,5 mm ) , dengan diameter luar 4-1/8 inci ( 105 mm ) . Ketika Anda membeli pipa , meminjam pemotong pipa cukup besar untuk menangani ukuran ini . Kemudi pemotong harus ketat dan tajam . Membuat lambat , luka hati sehingga berakhir akan persegi. Yang luar konduktor 22-1/2 inci ( 571 mm ) panjang. Konduktor bagian dalam terbuat dari jenis " M " pipa tembaga yang memiliki diameter luar 1-3/8 inci ( 35 mm ) . Sebuah panjang enam inci dari satu inci OD pipa kuningan digunakan untuk membuat tuning plunger . Patri lunak digunakan di seluruh perakitan . Kecuali Anda memiliki pengalaman dengan solder perak , jangan menggunakannya . Eutektik tipe 157 dengan solder pasta atau fluks asam membuat sendi yang sangat baik . Jenis ini memiliki titik leleh sedikit lebih tinggi dari paduan Tin -Lead biasa dan memiliki kekuatan jauh lebih besar . Solder Pertama konduktor batin untuk pelat atas . Kemudian saham jari dapat disolder di ujung bawah konduktor dalam , sementara diadakan di tempat dengan plug terbuat dari aluminium atau stainless steel . Sementara solder , jangan biarkan api dari obor terlalu panas stok jari . Plunger bushing disolder ke tuning plunger dan panjang 20 inci batang berulir disolder ke bos . Potong enam slot di bagian atas konduktor luar . Mereka harus 5 /8 inci ( 16 mm ) dalam dan sama spasi sekitar pipa . Bagian bawah ujung pipa 4 inci disolder ke pelat persegi bawah . Karena pusat konduktor tidak memiliki dukungan di salah satu ujung , rongga harus dipasang secara vertikal . Ukuran dan posisi tuning loop sangat penting .


 Ikuti diberikan dimensi erat . Kedua loop harus 1/ 8 inci ( 3,2 mm ) dari pusat konduktor pada sisi berlawanan . Hubungkan lug solder ke ujung ground loop . Kemudian kencangkan lug ke atas piring dengan sekrup . Ujung bebas dari loop terisolasi oleh Teflon bushing dimana itu melalui pelat atas untuk terhubung ke fitting BNC . Sebelum perakitan akhir bagian , membersihkan mereka secara menyeluruh . Sabun diisi bantalan wol baja dan pekerjaan air panas dengan baik . Lihat bahwa saham jari membuat kontak dengan perusahaan tuning plunger . Pelat atas harus pas di atas konduktor luar . Sebuah penjepit selang besar diperketat di sekitar konduktor luar akan menjaga pelat atas di tempat .
Tuning :Tunggu sampai rongga telah diperiksa untuk karakteristik band-pass dan insertion loss sebelum menginstal elemen anti -resonan , C1 dan L1 . Lihat Gambar . 14 .



















Adalah lebih baik untuk menggunakan peralatan uji laboratorium ketika tuning duplekser . Metode kedua menggunakan pemancar daya rendah dengan detektor rf dan VTVM a . Kedua metode ditunjukkan pada Gambar . 19 . 










 Dengan alat uji yang terhubung seperti ditunjukkan pada Gambar . 19A ,


 menyesuaikan frekuensi sinyal generator untuk frekuensi input repeater yang diinginkan . Hubungkan dikalibrasi langkah attenuator antara titik X dan Y. Dengan ada pelemahan , mengatur HP - 415 untuk 0 pada skala dB 20 . Anda dapat memeriksa kalibrasi 415 dengan beralih dalam jumlah yang berbeda dari redaman dan mencatat pembacaan meter . Anda mungkin mencatat kesalahan kecil di kedua tingkat sinyal tinggi atau sangat rendah . Selanjutnya, hapus langkah attenuator dan menggantinya dengan rongga yang memiliki induktor shunt , L1 , di tempat . Sesuaikan tuning sekrup untuk membaca maksimum pada 415 meteran . Hapus rongga dan menghubungkan titik X ke Y. Mengatur sinyal generator untuk frekuensi output repeater dan menyesuaikan 415 untuk membaca 0 pada skala dB 20 . Masukkan kembali rongga antara X dan Y dan menyesuaikan tuning rongga untuk membaca minimum pada 415 . Takik harus tajam dan memiliki kedalaman minimum -35 dB . Hal ini penting untuk menjaga ini pembacaan minimum pada meteran sementara mengencangkan mur pengunci pada tuning poros . Untuk memeriksa penyisipan hilangnya rongga , output dari generator sinyal harus dikurangi , dan kalibrasi dari 415 meter yang diperiksa pada dB diperluas skala 50 . Gunakan fixed 1 dB attenuator untuk memastikan kesalahan kurang dari 0,1 dB . Ganti attenuator dengan rongga dan membaca kerugian . Insertion loss harus 0,5 dB atau kurang . Prosedur ini sama untuk tuning semua enam gigi berlubang, kecuali bahwa frekuensi dibalik bagi mereka yang memiliki shunt kapasitor dipasang .

Penyesuaian dengan Peralatan Minimum :Cobalah mendapatkan pemancar tabung ketika menggunakan metode ini penyesuaian . Anda akan ingin minimal sinyal palsu , jika tidak, akan ada banyak indikasi palsu. VTVM harus mampu membaca 0,5 volt atau kurang , skala penuh . Rf Probe harus baik untuk 100 MHz atau lebih tinggi . Bagian dari RG - 58 / U kabel koaksial digunakan sebagai attenuators . Lihat Gambar . 19B .


 Hilangnya dalam 140 bagian kaki hampir 10 dB dan akan membantu mengisolasi pemancar dalam kasus ketidakcocokan selama tuning . Mengatur pemancar pada frekuensi input repeater dan menghubungkan P dan Q. Mendapatkan pembacaan antara 1 dan 3 volt pada VTVM tersebut . Masukkan rongga dengan kapasitor shunt di tempat antara P dan Q dan menyesuaikan tuning rongga untuk membaca minimum pada VTVM tersebut . Ini harus membaca antara 0,01 dan 0,05 volt . Anda dapat menghitung penolakan dalam dB dengan rumus 20 log V1/V2 . Ini harus menjadi -35 dB , minimal . Periksa insertion loss dengan menempatkan pemancar pada frekuensi output repeater dan mencatat pembacaan VTVM dengan rongga dalam dan keluar dari sirkuit . Anda dapat membuat 0,5 dB attenuator dari tujuh kaki ( 2,13 m ) dari RG - 58 / U. Bagian ini kaki tujuh dapat digunakan untuk memeriksa kalibrasi probe detektor dan VTVM tersebut . Rongga menggunakan induktansi shunt dapat disetel dengan cara yang sama tetapi dengan frekuensi yang terbalik . Jika Anda mencoba untuk menyesuaikan dua atau lebih rongga terhubung bersama-sama , transmitter kebisingan dapat menyebabkan pembacaan penolakan menjadi rendah . Dengan kata lain , akan ada sedikit pelemahan .
hasil :Duplekser ini konservatif dinilai pada 150 watt input, tetapi harus menahan hingga 300 watt . Perak plating bagian dalam rongga adalah ide yang baik jika daya input akan melebihi 150 watt . Sebuah duplexer menggunakan rongga berlapis memiliki insertion loss di bawah 1 dB , dan penolakan lebih dari - 100 dB . Rongga Unplated harus diambil terpisah setiap dua tahun , dibersihkan secara menyeluruh , dan retuned .
Catatan Miscellaneous :1 ) ganda kabel terlindung adalah suatu keharusan di seluruh sistem .2) VSWR dari antena tidak boleh melebihi 1,2:1 untuk kinerja duplexer yang tepat .3 ) Baik perisai dari pemancar dan penerima di repeater sangat penting .4 ) Antena harus memiliki empat atau lebih panjang gelombang pemisahan vertikal dari repeater .5 ) Konduktor di bidang dekat antena harus baik terikat dan membumi untuk menghilangkan kebisingan.6 ) Garis pakan harus terikat dengan baik dan diamankan ke menara atau tiang .7 ) Pakan jalur dari antena lain di bidang dekat antena repeater harus baik terikat dan jauh dari antena repeater mungkin.8 ) rongga individu atau pasangan dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja split antena atau situs perpecahan repeater .9 ) rongga individu dapat digunakan untuk membantu memecahkan masalah intermodulation .