Splitter pro pásmo 144MHz.

Potřeboval jsem rozbočit signál RX cesty z EME čtyřčete v pásmu 144MHz. Jedna RX cesta má jít do TRXu a druhá do SDR přijímače. Potřeboval jsem tedy vyrobit splitter malého výkonu pro pásmo 144MHz. To se obvykle dělá dvěma úseky koaxiálního kabelu 75Ω. Není problém vyrobit splitter tímto způsobem. Chtěl jsem ale aby byl co nejmenší. Abych dosáhl přijatelných rozměrů musel bych použít tenký teflonový koaxiální kabel. I kdybych ho měl bylo by mi líto použít ho pro tento účel. Můj pokus o navinout splitter na feritové jádro nebyl úspěšný, takže jsem hledal dalčí možnost. Nakonec jsem narazil v mém oblíbeném programu RFsim99 na návrhový nástroj pro splitter typu Wilkinson, který je místo koaxiálními úseku vytvořen diskrétními součástkami. Splitter je zde realizován dvěmi cívkami a třemi kondenzátory. Postavil jsem ho a byl jsem mile překvapen dobrými vlastnostmi tohoto jednoduchého a snadno realizovatelného řešení. Domnívám se že by se mohlo hodit i někomu dalšímu a proto jsem se ho zde rozhodl popsat.

Navíc jsem ještě chtěl do RX cesty pro TRX za splitterem přidat vypínatelný útlumový článek, kterým bych omezil zisk předzesilovače při pozemních spojeních. Celé zapojení které jsem nakonec vylaboroval je na obrázku:

Kondenzátory C1 - C4 a cívky L1 + L2 patří původnímu návrhu z programu RFsim99. Pokud nebudete potřebovat útlumový článek osaďte jen tyto součástky a splitter bude správně fungovat. Kondenzátory C5 a C6 jsem přidal já - kompenzují parazitní vlastnosti použitého přepínače. Jejich hodnoty jsem vylaboroval na minimální odrazy na portu 3.

Popis mechanického provedení

Splitter je realizován na oboustranné DPS tloušťky 1.5mm z materiálu FR4 nebo jako v mém případě z červeného Gumonu. Cívky jsem použil samonosné. Mají 5 závitů drátem 0,5mm CuL na trn tloušťky 5mm.

Klišé pro výrobu DPS fotocestou.

DPS je připájena do krabičky z pocínovaného plechu. Ke stěnám krabičky jsou přišroubovány N konektory a přepínač atenuátoru. Odpory atenuátoru i propojka nulového útlumu jsou připájeny přímo na vývody přepínače. V DPS je vyfrézován otvor pro vložení přepínače. Přepínač je prostředními vývody připájen na vedení na DPS.

Nastavení a dosažené vlastnosti.

Nejprve jsem osadil jen samotný splitter bez atenuátoru s provizorními nekvalitními počítačovými BNC konektory. Po rychlém a nepřesném nastavení jsem ověřil, že splitter funguje jak má. Útlum byl cca 3,4 dB a vstupní odrazy přes 25dB. Isolace mezi porty 2 a 3 byla přes 30dB. Splitter rozděloval výkon přesně 1:1. Pak už nic nebránilo finálnímu sestavení a zaletování do krabičky. Ukázalo se, že vložení přepínače mírně změnilo parametry zažízení. Musel jsem mírně rozráhnout cívku ve větvi s atenuátorem a parazitní vlastnosti přepínače jsem kompenzoval dodatečnými kondenzátory C5 a C6. Po jemném doladění jsem dosáhl parametry které ukazují následující obrázky z vektorového analyzátoru. Je vidět, že nastavení ještě není zcela oprimální ale i tak bohatě splňuje a převyšuje mé požadavky. Překvapilo mě, že po přidání přepínače se mírně změnil dělící poměr splitteru.

Přenos z portu 1 do portu 3. Modrá křivka S21 odpovídá průběhu při zapnutém atenuátoru, zelená křivka Mem1 odpovídá průběhu S21 s vypnutým atenuátorem.

Přenos z portu 1 do portu 2

Přenos (isolace) z portu 2 do portu 3