вторник, 29 марта 2022 г.

Три схемы антенного переключателя. Разумный выбор [Home made HF antenna switch]

 Какую схему антенного переключателя применить? Какие будут в ней потери, и какую развязку она сможет обеспечить? На эти вопросы поможет ответить данный видеоматериал.  Рассмотрены три варианта подключения тумблера ТП1-2 с двумя изолированными группами контактов (DPDT):

1) Переключение центральной жилы и "Земли". (Direct + GND)
2) Переключение центральной жилы, дублированное. (Double Direct)
3) Переключение центральной жилы + закорачивание соседнего  входа. (Direct & Short)
Техническая реализация этих трех схем может выглядеть так:



В моей реализации это вышло так:
Direct + GND)  и  Direct & Short
Direct + GND и  Double Direct
Далее я посмотрел все комбинации прохождения сигнала от портов S1 и S2 к S0, а также развязку между S1 и S2 c помощью NanoVNA (режим |S21| LogMag.
На фото показан вариант Direct & Short, измеряется развязка между S1 и S0. 
В графическом виде пропускание и КСВ между S1 и S0:
                         Direct + GND желтым, Double Direct синим, Direct & Short зеленым.
В графическом виде развязка между S1 и S0:
                       Direct + GND желтым, Double Direct синим, Direct & Short зеленым.
Объединим результаты в таблицы пропускания и развязки.
Таблица пропускания и КСВ
Таблица развязки
Схема "ДайрЕкт энд Шот" имеет чуть худшее пропускание на 0.03...0.04 дБ и больший на 0.1 КСВ на частоте 28 МГц, чем две другие схемы. 
При этом, эта схема обеспечивает почти на 10 дБ лучшую развязку между отключенным входом и выходом, и лучшую на 20 дБ развязку между двумя входами переключателя!


Материал подготовил
Лавриненков Игорь / R2AJA
для связи позывной + @ + mail.ru


Согласование антенны "Луч" резистором 50 Ом. Миф или реальность? [50 Ohm Resistor LW Antenna matching]

 В интернете мне попадалась заметка о "согласовании" антненны - длинный луч с помощью резистора 50 Ом. Выглядело это следующим образом: 


Что можно сказать о данной схеме? Сопротивление резистора параллельно подключено
входному импедансу антенны. Мощность передатчика (или падающей волны) разделяется между ними (не в равных долях), переходя в тепло на резисторе, и частично излучается антенной.
Два резистора по 100 Ом соединены параллельно и подключены как показано выше на схеме.
Произведем оценку КСВ такой системы с помощью анализатора NanoVNA.
Наблюдается некоторый колебательный процесс, но КСВ не выходит за пределы окружности 1.5
на всем коротковолновом диапазоне.
При подключении луча антенны к резистору, характерного усиления шума эфира в трансивере FT-891 не наблюдаю. Нахожу некоторые станции на фоне CQ WPX SSB Contest. С уровнями 53, и иногда до 59! Уровень шума по S-метру менее 1. Далее поработает маяк WSPR от QRP Labs. Маяк циклически идет по КВ-диапазону, выполняя передачи WSPR. 2 часа работы на резистор 50 Ом и 2 часа работы через трансформатор от CHA250 (для сравнения). 
Время испытаний с 08:00z до 10:00z и с 10:00z до 12:00z. Мощность маяка 20...23 dBm.
В итоге получено 102 спота через резистор, и 206 через трансформатор CHA250. 

Цветами я обозначил разные диапазоны и
наиболее интересные станции-скиммеры. Интересны они лишь тем, что встречаются несколько
раз, и это необходимо для набора статистики.
В таблице показана количественная оценка полученных спотов по диапазонам.
В третей строке показано отношение числа спотов полученных при питании
луча через трансформатор CHA250 и при питании совместно с резистором 50 Ом.
В четвертой строке приведено логарифмическое представление того же отношения,
для оценки ожидаемой разницы в силе спотов. Данная оценка носит очень приблизительный характер, и гораздо полезнее произвести анализ по данным избранных приемников-скиммеров.
Для оценки получаемых уровней отношения сигнал/шум на стороне удаленных
приемников-скиммеров я отобрал те станции, которые встречаются в выписке
несколько раз и показал в данной таблице. Приоритет за трансформатором CHA250 сохраняется для всех рассмотренных диапазонов.  Даже при накоплении статистики за два часа работы каждого из вариантов питания, видно, что требуется бОльшее количество данных. А из тех цифр, что удалось получить, можно осторожно оценить приоритет питания по CH250 над работой луча с резистором в 5 дБ.  Если вспомнить, что трансформатор с CHA250 уступал на диапазонах 30,20 и 17 М согласующему устройству LC типа около 4 дБ, то скорее всего схема с пятидесятиомным резистором уступает схеме с LC тюнером 9 дБ, а это означает, что только около 12% мощности принимается и передается антенной при таком способе питания.  

Материал подготовил
Лавриненков Игорь / R2AJA
для связи позывной + @ + mail.ru