Magic Tee / RX antenna splitter - dělič pro poslechové antény

Po letošních TOP bandových závodech se objevila potřeba poslouchat na dalším rádiu, nezávisle na rádiu jedoucím RUN z dalších směrů. Co s tím?

Jak to udělat bylo vcelku jasno. Kdo to udělá bylo taky jasné, ale jak to udělat, aby to bylo jednoduché a snadno replikovatelné?

První věc, kterou jsem udělal, byla návštěva několika stránek na webu.

První, kdo tomu rozumí a kde hledám inspiraci nejčastěji je W8JI. Tady je odkaz:

http://www.w8ji.com/combiner_and_splitters.htm

Přečetl jsem si to se zájmem a začal dále hledat na webu, nejprve obrázky.

Jak je vidět, i profi se dělá a na ebayi ho lze koupit. Není to ani drahé, ale není to přesně to, co jsem potřeboval.

Takže hledáme dál.

Obrázků je na netu spousta. Tohle je třeba provedení PA1M.

Ke kterému jsem hned vzápětí našel i schema.

Zapojení publikoval F6AOJ.

Vypadá to jednoduše a je tady i zmíněná kompenzační kapacita.

Už se posouvám blíže, ale stále ještě nemám představu, jak to provedu.

Základní schema je jasné.

Jen to bude doplněno o kapacitu.

V CN2R to řeší přímo pro impenadci 75R takhle.

No a pak jsem našel mezi spoustou dalších obrázků ten jeden správný a pro mne podstatný a od koho jiného než od OK2ZAW.

Dokonce o pár řádek níže je i schema zapojení téhle desky.

Co všechno člověk na tom netu najde, je až s podivem.

Sice to zapojení není tak přesně úplně ono, co bych si představoval, ale pohledem na plošný spoj jsem zjistil, že se dá jednoduše upravit přesně podle mých potřeb.

Je vidět, že autor to navrhoval hlavou a přemýšlel u toho, takže jeden rychlý telefonát a už mám Honzu na drátě. Probral jsem s ním své představy, ten zašátral v šupláku, vložil do obálky 4 desky a za 2 dny už jsem je měl doma.

Nejdříve jsem si osadil desku podle jeho schematu, abych si ověřil jak to vlastně funguje a co tím chtěl básník říci, ale vzápětí jsem se vydal svou cestou a prvním krokem byla úprava desky. Honza totiž používá co deska, to jeden beverage, kde to oddělí filtry a následně teprve potom rozdělí na tři pásma a co pásmo, to ještě jeden Magic Tee. Mě stačilo rozdělit jen jeden beverage pomocí Magic Tee a navíc bez filtrů.

Takže vstupní část desky jsem jednoduše ostřihnul na pákových nůžkách a vstupy do desek jsem jen lehce oškrabal barvu, aby bylo kam přiletovat vstupní koax.

Nakoupil jsem dvouotvorové jádra z materiálu 43 a začal motat transformátory. Práce je to úmorná, navíc si pak člověk při letování musí dát pozor na správné zapojení vývodů trafa. U dvou vodičového vinutí je to vcelku sranda, ale když jsou tam 3 vodiče, tak to tak úplně jednoduché není.

Zaletovat odpory 100R a relátka je vcelku pohoda, pár propojek, abych eliminoval filtry na desce, protože je nepotřebuji v tomto zapojení a už jsem mohl jít měřit.

Ne tedy tak úplně, protože deska je postavena tak, že bez napájecího napětí je signál hned dělen na dva výstupy, takže bylo zapotřebí ještě přiletovat dráty pro přepínání a co víc, je tu ještě Jumper, který jeden z vývodů relé spojí buď natvrdo na zem, nebo je vývod ve vzduchu a musí se tak přitahnout jak dva vodiče na ovládání. Zapojil jsem Jumpery a tak stačí jeden ovládací vodič na jeden dělič.

Na jedné desce jsem tak získal 3 děliče. Stačí tak 3 desky na zamýšlený počet 9ti poslechovek. A to se mi ty desky tak akorát vejdou do unifikované bedny, abych nemusel dělat extra rozměry. No vyšlo to s malými mezerami vcelku přesně.

Honza dokonce pamatoval i na kompenzační kapacity, je tam možnost osadit přímo do plošného spoje a mezi jednotlivými obvody je ponechám prožek zemnící folie, pro případné stínění. Nakonce jsem nastříhal ještě 2cm proužky z pocínovaného plechu a stínění mezi jednotlivými děliči zaletoval. Nevidí tak na sebe, pro klid v duši jsem obětoval kousek plechu.

Tady je dobře vidět, jak jsem to řešil já a po svém. Je dobře vidět kompenzační kapacita. Použil jsem slídové kondenzátory na 100V z produkce Tesla. Mám k dispozici větší množství s různými kapacitami a tak během měření a nastavování nebyl problém vybrat tu správnou, která kompenzovala přesně tak, jak jsem požadoval. Prakticky každý kousek chtěl trochu jinou kapacitu. Ne že by se lišili v řádech, ale přece jen těch pár pF tam nějaký ten rozdíl v dB udělal. Prostě jsem si vyhrál a skutečně změřil a otestoval každý modul děliče. Zabralo to několik večerů, než jsem se dohrabal do konce a mohl si utřít čelo a říct: hotovo.

No a nyní k vlastnímu měření. Je jich poměrně dost těch obrázků. Měřil jsem všechno možné, abych získal představu, jak se vůbec takový dělič chová a co vůbec od něho lze očekávat.

Dokonce jsem našel i mezi sadou odporů nestandartní hodnotu 50R a s tou jsem pracoval během měření, letoval jsem ho po deskách a procestoval všechny 3 desky. Po změření všech desek jsem pak transformátory fixoval k deskám silkonem 744, aby se vývody neutrhli. Vinul jsem drátem 0,4mm CuL, takže utržení by případně hrozilo při hrubším zacházení. Fixací jsem tomu předešel.

No a začalo měření.

Nabudil jsem do vstupu, jeden z výstupních portů jsem zakončil 50R odporem a měřil.

Vypadá to dobře, ono to skutečně dělí. Drobné odchylky v desetinách dB jsou tolerovatelné z mého pohledu.

Prohodil jsem porty na výstupu z měřil znovu, jestli to skutečně dělí na obě poloviny výstupu stejně.

Vypadá to dobře, dělí to skutečně na obou výstupech.

Takže jsem zkusil odpor odletovat a změřit, jak se to bude chovat, když jeden výstup nebude impedančně zakončen.

Pro jistotu jsem vzal ještě druhý port, jak se to chová.

Naměřené hodnoty jsou prakticky shodné, drobné rozdíly v desetinách dB jsou v toleranci.

Takže jsem šel s měřením dál.

Zkusil jsem si změřit izolaci portů na výstupu, když jsem vstup zakončil 50R odporem. Zatím bez kompenzace.

No tak výsledek mne moc nepotěšil, ale stále byla v záloze kompenzace, o které se zmínil i Honza OK2ZAW, že to hodně pomůže.

Zkusil jsem nejprve 39pF, abych věděl a měl představu, jak se to bude chovat.

No a je vidět, že to skutečně vliv má, takže budeme měnit kapacitu.

Zkusil jsem nejprve přiletovat otočný kondenzátor, ale to je cesta špatným směrem, je to nepoužitelné. Dlouhé přívody, součástky na sebe vidí. To je špatně a tak nezbylo, než skutečně dávat jednu kapacitu za druhou, přitlačit ji do desky a měřit. To se ukázalo jako správné a výsledky se začali objevovat.

Postupně jsem došel až ke kapacitě 125pF a to už jsem byl vcelku spokojen, ale pořád tomu ještě trochu chybělo.

No a tohle už je správně, to se mi líbilo, takže jsem očistil vývody, zkrátil je a zaletoval do desky. Takže tyto hodnoty už se mi líbili. Spokojenost. Musel jsem tedy vyměnit několik kapacit, než jsem dostal na tyhle hodnoty, ale stálo to za to. Sice předpokládám použití pouze do kmitočtu 7MHz, ale ověřil jsem si, že lze kompenzovat až po pásmo 10M.

Ještě jsem si oběřil zvýšit kapacitu až na 170pF, ale to už je moc.

Takže pohoda.

Překvapila mne tedy výše kompenzační kapacity, ale je to dáno tím, že jsem motal 2x8 respektive 3x8 závitů. Zřejmě by stačilo i méně závitů a tím i menší kompenzační kapacita. Uvidíme jak se kapacita podepíše na dalších měřených parametrech.

Abych měl představu jak se bude dělič chovat, tak jsem si provedl jedno měření s kompenzační kapacitou 125pF a s jedním otevřeným portem.

A následně to samé, s kapacitou 125pF, ale s portem zakončeným 50R odporem.

Je to dobré, vlastnosti se nemění, což mne uklidnilo, takže jsem mohl pokračovat v měření.

Tak jsem si zkusil změřit, jak to vypadá s PSV na vstupu a výstupu. Samozřejmě obě možnosti, jak před kompenzací, tak po ní.

Nejdříve tedy vstupní PSV bez kompenzace. Porty jsem jsem zakončil 50R a měřil.

No tak to neni nic moc, čekal jsem lepší, ale budiž. Uvidíme jak se bude chovat po kompenzaci.

No tak to je pecka, jakmile se to vykompenzuje na maximální potlačení mezi porty na výstupu, tak se to projeví i na vstupním PSV, což je paráda. Zjevně to funguje.

Takže ještě výstup.

Nejdřív měření PSV na výstupu, ale bez kompenzace.

Tady už se mi to líbí i bez kompenzační kapacity, s tím se dá žít.

Ale pro klid v duši, chci vědět, jak se na tom podepíše kapacita.

No paráda, k tomu neni co dodat. Ona tam ta kompenzační kapacita opravdu k něčemu je.

Mam z toho zatim dobrý pocit, jsem na dobré cestě.

Takže jdu měřit dál.

Zajímají mne ještě izolace mezi porty, když to přepnu jako jedno cestné, bez děliče.

Jako další měření jsem si tedy přivedl +12V a přepnul si cestu tak, že jsem přemostil dělič a vstup mám tak přepnut na výstupu a změřil jsem jak je izolován druhý port. Jak moc vidí na průběžnou cestu.

Zkusil jsem to bez kompenzace, ale nemyslím si, že s kompenzací by to mělo být jinak.

No tak tady to neni nic moc, ale pro jistotu i s kompenzací.

No tak to je hezký, ona se ta kompenzace podepíše i na téhle měřené hodnotě.

Dobrý.

Tak jsem měřil dál.

Zkusil jsem si změřit po přivedení napájecího napětí +12V jak mam oddělený výstupní port, který není připojen vůči vstupu.

Pohoda.

Tohle vypadá na relátka a parazitní kapacity, ale s tím moc dělat nejde.

No tak to bude asi tak všechno, co se tam dá změřit na tom děliči.

Je toho dost, tak se v tom snad dá nějak vyznat i v tom popisu.

Já jsem s výsledkem spokojen.

Dělá to přesně to, co jsem od toho očekával.

Co víc si můžu přát?

Takže jeden z modulů pro RX cestu k poslechovkám je hotov, už jen ho instalovat do krabice. To už je vcelku pohoda. Vrtačka, pár distančních sloupků, něco šroubků.

Ještě budu ale muset řešit napájecí zdroj a na přední panel pak sadu 9ti přepínačů, které budou přepínat dělení/nedělení, podle požadavků na singl nebo multi provoz. Ale to už je spíš o mechanické práci, než o zdlouhavém měření parametrů.

Zatím asi tolik.

3RM