Технический КВ форум Технический КВ форум «Своими знаниями и опытом надо делится!» надо делится!» (с) RA6LBS Радиолюбительский фестиваль «Домодедово – 2008»

« Модульная система релейной коммутации и фильтров передающих антенн для SO2R, M/S, M/2, M/M» Андрей Федорищев

О чём это? О системе модульных коммутаторов передающих антенн, обеспечивающей возможность использования любой антенны, любым рабочим местом и защиту используемых приёмников от сигналов передатчиков своей станции; Это нужно станциям, использующим несколько передатчиков: если разрешена одновременная работа на другом диапазоне и работа на своём диапазоне для «подбора» связей и множителей; мониторинга прохождения и активности на других диапазонах; Пользователи такой системы - станции работающие в группах SO2R, M/S, M/2, M/M.

Безопасность - Правило 1! Блокировка случайного использования - работы 2х передатчиков на одну антенну: Блокировка случайного использования - работы 2х передатчиков на одну антенну: Две – четыре группы контактов на одном коромысле реле! Иначе возможна ситуация последовательных аварий:Две – четыре группы контактов на одном коромысле реле! Иначе возможна ситуация последовательных аварий: антенна – фидер - коммутатор – усилитель … антенна – фидер - коммутатор – усилитель … Безопасный уровень сигнала второго передатчика при «просачивании» его сигнала через коммутаторы и кабеля; Безопасный уровень сигнала второго передатчика при «просачивании» его сигнала через коммутаторы и кабеля; Низкий уровень гармоник на высших диапазонах; Низкий уровень гармоник на высших диапазонах; Низкий уровень внеполосных излучений гетеродина и усилителя на других диапазонах; Низкий уровень внеполосных излучений гетеродина и усилителя на других диапазонах; Защиты от аварий в антеннах, фидерах, в системе коммутации по КСВ: Защиты от аварий в антеннах, фидерах, в системе коммутации по КСВ: Необходимо прерывать сигнал РТТ к усилителю + блокировать передатчик через ALC, или специальный управляющий вход как у Elecraft К3;Необходимо прерывать сигнал РТТ к усилителю + блокировать передатчик через ALC, или специальный управляющий вход как у Elecraft К3; необходимо регулировать порог срабатывания защиты;необходимо регулировать порог срабатывания защиты;

Задачи системы идеологические: Предоставить операторАМ возможность выбора любой из возможных на ЭТОМ диапазоне антенн + автоматическое включение необходимых фильтров в тракте усиления и коммутации; Предоставить операторАМ возможность выбора любой из возможных на ЭТОМ диапазоне антенн + автоматическое включение необходимых фильтров в тракте усиления и коммутации; Идеология работы операторов с антенами: Идеология работы операторов с антенами: не думать о том, какие тумблеры включить при переходе на диапазон;не думать о том, какие тумблеры включить при переходе на диапазон; «перебирать» одну из имеющихся на диапазоне антенн;«перебирать» одну из имеющихся на диапазоне антенн; исключены ошибки, фатальные для оборудования;исключены ошибки, фатальные для оборудования; честно делится антеннами с соседним передатчиком;честно делится антеннами с соседним передатчиком;

Задачи системы технические: Защита от перегрузок и повреждений приемников в случае использования 2х и более передатчиков; Защита от перегрузок и повреждений приемников в случае использования 2х и более передатчиков; Модульность = гибкость развития конфигурации антенн и станции; Модульность = гибкость развития конфигурации антенн и станции; Высокая ремонтопригодность или быстрая заменяемость блоков коммутатора в случае аварий; Высокая ремонтопригодность или быстрая заменяемость блоков коммутатора в случае аварий; Надёжность при мощности более 1000 Вт и работе с высоким КСВ; Надёжность при мощности более 1000 Вт и работе с высоким КСВ; Низкий КСВ и потери в элементах коммутации; Низкий КСВ и потери в элементах коммутации;

Задачи системы в цифрах: считаем в dbm! (db к уровню в 1mw); считаем в dbm! (db к уровню в 1mw); шкала уровней в dbm: шкала уровней в dbm:

Задачи системы в цифрах: Необходимый уровень развязок гармоник на другом диапазоне: Необходимый уровень развязок гармоник на другом диапазоне: (отсутствие интермодуляции, заметных помех);(отсутствие интермодуляции, заметных помех); для 1кВт= -150dbm!; для 1кВт= -150dbm!; Необходимый уровень развязок на этом же диапазоне (чтобы не сгорел!): Необходимый уровень развязок на этом же диапазоне (чтобы не сгорел!): Безопасная величина: +15dbm (S9+90) db.;Безопасная величина: +15dbm (S9+90) db.; через коммутатор, через антенны:через коммутатор, через антенны: при P=1kw, это -45db; при P=1kw, это -45db; Традиционные решения не всегда соответствуют этой задаче! Традиционные решения не всегда соответствуют этой задаче!

Традиционные решения Релейные коммутаторы типа Релейные коммутаторы типа 2x6, 2x10 для SO2R, выпускают: 2x6, 2x10 для SO2R, выпускают: - Array Solution (SixPack); - Microham (Double Six); - RK3FA (RK-226);

Традиционные решения Microham

Традиционные решения SO2R Типовая схема 1: станция с двумя передатчиками и коммутатором типа SO2R 2х6; станция с двумя передатчиками и коммутатором типа SO2R 2х6; наихудший случай: наихудший случай: Развязка по гармонике: -60 db;Развязка по гармонике: -60 db; Развязка по основному сигналу: -60 db;Развязка по основному сигналу: -60 db;

Традиционные решения SO2R

Типовая схема 2:Типовая схема 2: станция с двумя передатчиками, ДВУМЯ комплектами полосовых фильтров станция с двумя передатчиками, ДВУМЯ комплектами полосовых фильтров REMO III, ( они на 35db лучше чем W3NQN!) REMO III, ( они на 35db лучше чем W3NQN!) и коммутатором типа SO2R 2х6; и коммутатором типа SO2R 2х6; Развязка по гармонике: -60 db; Развязка по гармонике: -60 db; Развязка по основному сигналу: -140 db; Развязка по основному сигналу: -140 db;

Традиционные решения SO2R

Предлагаемое решение 1 Схема 3, с фильтром REMO III, любым количеством антенн иСхема 3, с фильтром REMO III, любым количеством антенн и модульными коммутаторами; модульными коммутаторами; Развязка по гармонике: -140 db;Развязка по гармонике: -140 db; Развязка по основному сигналу: -220 db;Развязка по основному сигналу: -220 db;

Предлагаемое решение 1

Коммутатор 1х2 РЭН-33

Силуминовый литой корпус;Силуминовый литой корпус; Разъёмы с фторопластом:Разъёмы с фторопластом: CР-50, SO-239 (производства США); CР-50, SO-239 (производства США); Разъём управления;Разъём управления; Коаксиальный кабель с двойным экраном!!;Коаксиальный кабель с двойным экраном!!;

Предлагаемое решение 2 Схема 4, с фильтром REMO III, множеством антенн, модульным коммутатором Схема 4, с фильтром REMO III, множеством антенн, модульным коммутатором + фильтром гармоник; + фильтром гармоник; Развязка по гармонике: -160 db; Развязка по гармонике: -160 db; Развязка по основному сигналу: -200 db; Развязка по основному сигналу: -200 db;

Предлагаемое решение 2

Так - неправильно!

Неправильно!

Предлагаемое решение 2 - продолжение

Режекторные фильтры подавления гармоник Основа –λ/4 или λ/2 шлейф Основа –λ/4 или λ/2 шлейф Настраивать непосредственно в тракте;Настраивать непосредственно в тракте; Кабель - RG213 и лучше для 14-28;Кабель - RG213 и лучше для 14-28; Качество кабеля влияет на величину подавление гармоники;Качество кабеля влияет на величину подавление гармоники;

Режекторные фильтры подавления гармоник

Диапазонные полосовые фильтры на большую мощность - 4O3A Потери 0,7 – 0,8 db; Потери 0,7 – 0,8 db; Подавление за диапазоном: -(50-70)db; Подавление за диапазоном: -(50-70)db;

Диапазонные полосовые фильтры на большую мощность 4O3A

Незатронуты вопросы: Комбинации режекторных фильтров для м.; Комбинации режекторных фильтров для м.; Коммутации режекторных фильтров; Коммутации режекторных фильтров; Необходимые и фактические развязки через антенны! Необходимые и фактические развязки через антенны! Все расчёты приведены в предположении идеальных кабелей, разъёмов и корпусов; Все расчёты приведены в предположении идеальных кабелей, разъёмов и корпусов; Подавление более высоких, чем 2я и 3я гармоники; Подавление более высоких, чем 2я и 3я гармоники; Шумы внеполосных излучений трансивера; Шумы внеполосных излучений трансивера;

Заключение Эволюция станции и технологий работы приводит к постепенному усложнению и замене многих узлов – трансиверов, усилителей и т.п. и часто НЕсвоевременно доходит до антенных коммутаторов и фильтров; Эволюция станции и технологий работы приводит к постепенному усложнению и замене многих узлов – трансиверов, усилителей и т.п. и часто НЕсвоевременно доходит до антенных коммутаторов и фильтров; Однажды нужно решительно и радикально модернизировать систему коммутации антенн, это маленькая но очень важная и нужная «революции»; Однажды нужно решительно и радикально модернизировать систему коммутации антенн, это маленькая но очень важная и нужная «революции»; Предлагаемые решения позволяют существенно повысить характеристики системы коммутации антенн и фильтрации сигналов гармоник своих передатчиковы и позволяют в будущем легко модернизировать и совершенствовать эти систе; Предлагаемые решения позволяют существенно повысить характеристики системы коммутации антенн и фильтрации сигналов гармоник своих передатчиковы и позволяют в будущем легко модернизировать и совершенствовать эти систе;