FILTRO COAX STUB
Referência Técnica K1TTT
Filtros K2TR Coax Stub
Há um, dois, ou três topos como descrito abaixo entre o amplificador e a antena. Eu gosto de mantê-los o mais próximo possível do amplificador quanto possível, geralmente apenas um conector de 'T' na saída do amplificador ou no medidor de ROE.
Os comprimentos abaixo são para coaxial dielétrico sólido com um fator de velocidade de 0,66. Eu uso RG-8, mas você também pode usar RG-213 ou RG-11. Se você quiser usar um cabo coaxial de espuma a maioria deles tem um fator de velocidade de 0,80. Nas bandas elevadas (10, 15, 20) utilizar radical CATV que tem um factor de velocidade de entre 0,81 e 0,83. A fórmula básica para um curto-circuito 1/4 de onda stub é 246 * V / f. Onde V é a velocidade do factor de cabo e f é a frequência em MHz.
Banda por Banda estes são planos de stub do K2TR. A cópia do artigo que eu tenho eu acho que foi a partir de um velho YCCC Scuttlebutt.
10 metros. 2 Stubs
- 11 '6 "nulos ABERTO 20m
- 23 '40m nulos ABERTO e 15m
15 metros. 1 toco
- 23 'nulos curto 10m e 20m
20 metros. 2 tocos
- 23 '40m nulos ABERTO e 15m
- 11'6 "10m nulos CURTO
40 metros. 3 tocos
- 23 'nulos curto 20m e 10m
- 15'3 "15m nulos CURTO
- 7'8 "ABERTO compensa reatância de 15'3" topo. Este par de topos trabalha fora de uma onda de 1/4 de 40m que é aproveitado em um ponto que resulta em uma meia toco em curto, em 15m.
80 metros. 1 toco
- 46 'nulos curto 40m, 20m, 15m, 10m
160 metros. 1 toco
- 92 'nulos curto 80m, 40m, 20m, 15m, 10m
Para uma análise mais detalhada dos topos e pares de recibos de ver minhas outras notas:
Análise de Solteiro Coax Stub
Desde que comecei a entrar M / M concursos Tenho vindo a utilizar Coax Stubs para filtros para ajudar estações separadas. Eles têm trabalhado muito bem e deram em torno de 30 a 40 db de atenuação de harmônicos. Eu fui curioso sobre alguns pontos de usá-los, porém, como:
1. Quanto atenuação deve fornecer um esboço?
2. Que tipo de banda larga deve cobrir um esboço?
3. Como é que a perda de cabo afeta atenuação?
4. Quanta energia fica dissapated no cabo? (Eu não considero isso até um esboço feito de RG-59 derretidos em um concurso).
Este "documento" foi criado usando "MathCAD". "MathCAD" é um programa para o IBM PC e compatíveis (e também estações de trabalho Unix) que fornecem a capacidade de escrever fórmulas e, em seguida, ligar os números para calcular os resultados, resolver equações, e os resultados de parcela. As equações originais para este cálculo foram da "MathCAD" pacote de aplicações de engenharia electical.
Neste exemplo inicial, vou tentar responder às duas primeiras perguntas usando um 1/4 de onda curto toco de RG-8 para atenuar o segundo harmônico de 20 metros que iria interferir em 10 metros.
Para começar os cálculos começou eu tenho desde as seguintes características do próprio cabo:
Impedância
Z.0 = 50 W
VelocityFactor
V = 0,66
Perda
a = 1 dB/100 '
Comprimento
d = 11,5 '
TerminationImpedance
ZL = 0 W
A faixa de freqüência que eu quero traçar vai cobrir a extremidade inferior da banda de 10 metros que pode ser coberta por uma harmônica de 20 metros.
Agora, os cálculos de começar, este é o lugar onde "Math CAD" realmente faz o seu trabalho:
Definir número de onda complexa.
b (f) = a +2 i p f / Vc
Definir impedância em função da freqüência e distância de rescisão:
Z.trans (freq, len) = ((ZL + Z.0 tanh (b (freq) len) Z.line (----------------------) ((Z.0 + ZL tanh (b (freq) len)
Perda (f) = 20 log (1 + ((Z (f, d) - Z.0) / (Z (f, d) + Z.0))
Este é um gráfico da atenuação proporcionada pelo topo. Você pode ver que ele fornece cerca de 32db de atenuação em 28.25Mhz. A largura de banda parece muito mais estreito do que eu esperava, mas eu realmente não tenho nada para medi-lo que precisa. Eu vi cerca de 30db de atenuação em alguns testes bastante grosseiras aqui para que o resultado global parece razoável.
A partir destes resultados que eu estou pensando em fazer 2 conjuntos de topos, ou fornecendo uma maneira de adicionar ou remover alguns centímetros entre CW e SSB concursos já que não poderia beover 10db diferença atenuação do outro lado da banda. Usando um cabo melhor faria a atenuação melhor, mas também faria a largura de banda ainda mais estreito.
David Robbins, K1TTT K1TTT@arrl.net
Referência Técnica K1TTT
Análise de pares de Coax Stubs
Esta é a segunda edição do meu artigo sobre recibos de coaxiais para filtros em transmissores. Na primeira edição eu derivada das características básicas de atenuação de um rascunho de 1/4 de comprimento de onda conectado entre atransmitter e uma antena. Nesta edição vou tentar responder à pergunta sobre o uso de dois tocos em conjunto para obter uma melhor rejeição. Antes de começar este tempo eu devo fazer uma nota sobre o artigo anterior ... Fiz uma simplificação no cálculo da função de perda que acrescentou cerca de 6 dB de atenuação, a atenuação máxima para o único esboço deveria ter sido sobre 31dB em vez de 37dB como plotados.
Agora estou usando a nova versão do Mathcad para Windows 3.0, é muito melhor do que o original e eu recomendo para quem está planejando a sério para trabalhar em qualquer coisa assim. (Para você águias legais lá fora: Mathcad é um produto da MathSoft, o Windows 3.0 é da Microsoft)
Trabalhando neste documento eu mudei um pouco a partir da última versão, eu adicionei os parâmetros separados para o cabo para os canhotos para que eu pudesse olhar para usar o cabo diferente para os canhotos do que para a linha de transmissão. Também adicionados a fórmulas para variar a distância entre os dois topos, bem como o comprimento de cada esboço. Isso resulta em um problema muito mais complexo e torna-se muito difícil, por vezes, para visuallize que está a acontecer. Vou tentar mostrar as várias relações por meio do uso de parcelas de atenuação vs freqüência ea distância entre os tocos. Primeiro vou definir os parâmetros para a linha de alimentação.
Z.0 é a impedância característica da linha
V é o factor de velocidade,
é uma perda na dB/100 '.
Os valores usados aqui são:
Z.0 = 50 W
V = 0,66
a = 1 dB/100 '
Agora, para os canhotos.
Z.stub é a impedância característica do topos,
V.stub é o fator de velocidade e alpha.stub é a perda para o topo.
d.1 e d.2 são os comprimentos dos tocos e ZL é a impedância de terminação. (0 ohms é, naturalmente, um toco em curto).
Z.stub = 50 W
V = 0,66
a. toco = 1 dB/100 '
d.1 = 11.5 'd.2 = 11.5' ZL = 0 W
Estes valores são para um par de curto-circuito de 1/4 de onda de tocos 20 metros. Estes, naturalmente, rejeitar a segunda harmônica que cairia na banda 10 metros.
As fórmulas para Z.trans Z.par e são definidos no final do documento. O que eles fazem é simples, Z.trans apenas utiliza Smith fórmulas Gráfico para transformar uma impedância de uma extremidade de uma linha para a outra. Então Z.par usa a fórmula básica para paralelo duas impedâncias. Os valores do índice (n) e (m) adicionados a algumas das variáveis me permitir variar los sobre uma gama de frequências (por (n)) ou para alterar o intervalo entre os topos (por (m)).
O fluxo básico de cálculo é a seguinte:
- 1. Calcular Z.1 que é a impedância no final da primeira ponta
- 2. Primeiro esboço paralelo com a linha principal = Za
- 3. Transforme Za a ponto de conexão de outro toco = Z.gap
- 4. Calcule Z.2 para impedância de segundo esboço
- 5. Segundo esboço paralelo com Z.gap para obter Z.net
- 6. Use Z.net para obter reflexão coeficiente e valor "perda"
Z.1 (n) = Z.trans (Z.stub, V.stub, a. Stub, ZL, f (n), d.1)
Za (n) = Z.par (Z.1 (n), Z.0)
Z.gap (n, m) = Z.trans (Z.0, V, a, Za (n), f (n), gap (m))
Z.2 (n) = Z.trans (Z.stub, V.stub, a. Stub, ZL, f (n), d.2)
Z.net (n, m) = Z.par (Z.2 (n), Z.gap (n, m))
Agora podemos jogar com gráficos de fantasia para ver o que temos. Primeiro vamos atenuação enredo vs frequência para um intervalo de 0 '(isto é, os dois topos estão conectados ao mesmo ponto).
Isso mostra a atenuação como a freqüência é varrida em toda a banda de 20m. Note-se que a atenuação máxima é de cerca de 6 dB melhor do que um único esboço.
Agora vamos ver o que acontece quando a distância entre as mudanças stubs. Para este lote I vai realizar freqüência constante e variar o espaçamento. Isso mostra a mudança de um espaçamento de 0 'a 46', ou cerca de 1 comprimento de onda em 14,1 Mhz. Nota os mergulhos a 0, 1/4, 1/2, e 3/4 de comprimento de onda.
Este é um resultado muito interessante, nada como eu esperava. Mas, depois de longa contemplação parece fazer sentido. Consideremos primeiro o esboço mais distante a partir do transmissor. Ele apresenta uma impedância muito baixa para a harmônica que está tentando ser rejeitado, esta baixa impedância é então movido ao longo da linha de transmissão para o segundo esboço. Como esta impedância é transformado ao longo da linha de 50 ohms ele muda de baixo para cima e para trás sobre cada 1/2 onda da linha, de modo que após cada 1/2 onda que está de volta ao valor original baixa. Em um ponto de 1/4 de onda ao longo da linha que apresenta uma impedância muito alta. Quando o segundo esboço é adicionada, também apresenta uma impedância baixa, mas a impedância total visto pela fonte é uma combinação paralela do impedância transformada a partir da primeira ponta e a impedância da segunda. Se eles são de baixo ao mesmo tempo que o líquido de impedância é ainda mais baixa e melhor resultado de rejeição. Quando a impedância transformada do primeiro esboço é alta em 1/4 de onda a partir de sua conexão, em seguida, os dois topos estão lutando entre si ea rejeição é menor.
Agora vamos dar uma olhada nas características da banda passa, em especial, a impedância apresentada ao rádio.
Isso mostra a dependência de frequência da impedância em um espaçamento de 0 "entre tocos. Observe como ela muda ao longo da largura da banda de 20m. Não deveria ser o suficiente para afetar a maioria dos transmissores, mas adiciona outro fator a afinar.
Agora vamos tomar e manter constante freqüência e variar o espaçamento. Note-se que em 1/4 de onda e 3/4 de onda espaçamento a impedância é quase exatamente 50 ohms.
E agora vamos varrer a freqüência em toda a banda em um espaçamento de 1/4 de onda para ver como se comporta este arranjo. Essa mudança não deve incomodar qualquer um dos de hoje transmissores ou amplificadores.
Agora, o trade-off ... Para uma melhor rejeição de harmônicos, como mostrei acima, colocar os dois topos no mesmo ponto. Por menos efeito sobre o ajuste do rádio / amp colocar os dois canhotos de 1/4 de onda de distância. Pessoalmente eu colocar os dois topos no mesmo ponto, é mais fácil de construir, e eu não me sinto a mudança na impedância é grave o suficiente para gastar o tempo e esforço extra para espaço-los.
Definições fórmula para uso acima.
Para impedâncias paralelas x e y. Isso pode ser usado para descobrir impedância líquido de topo ligado à alimentação de linha
Z.par (x, y) = 1 / ((1 / x) + (1 / y))
Coeficiente de reflexão dada impedância de linha de transmissão Z.0 e impedância de carga Z.load.
r = (z.load - z.0) / (+ z.load z.0)
Número de onda complexa, dada f = freqüência, V = fator de velocidade, alfa = perda de linha. Constante c = velocidade da luz
b (f, V, a) = a +2 i p f / Vc
Fórmula para impedância transformado ao longo do comprimento do cabo coaxial.
Valores de entrada são:
Z.line = impedância característica da linha de transmissão
V = fator de velocidade
a = perda de linha
Z.start = impedância no ponto de partida (extremo da linha)
freq = freqüência
len = comprimento da linha (em centímetros)
Valores de entrada são:
Z.line = impedância característica da linha de transmissão
V = fator de velocidade
a = perda de linha
Z.start = impedância no ponto de partida (extremo da linha)
freq = freqüência
len = comprimento da linha (em centímetros)
Z.trans (Z.line, V, A, Z.start, freq, len) =
FONTE: www.k1ttt.net/technote ((Z.start + Z.line tanh (b (freq, V, a) len) Z.line (---------------------------------------) ((Z.line + Z.start tanh (b (freq, V, a) len)
Esta é a fórmula para a perda devido à reflexão da carga incompatíveis. Usado aqui para descobrir reflexão a partir de cruzamento de esboço com linhas de transmissão principal.
perda (Z.load, Z.line) = 20 log (1 + r (Z.load, Z.line))
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