Duplexer 70cm w układzie 2xBp-Br/Bp z sześciu rezonatorów NMT Nokia TPA 31
Ponieważ próby z filtrami ćwierćfalowymi, pozyskanymi ze złomowanych stacji NMT 450, a dokładniej ich bloków nadawczych typu TPA 31, przyniosły obiecujące rezultaty postanowiłem zrobić z nich duplekser na pasmo 70cm. Przestrojony obwód rezonansowy (po wymianie ruchomej części rezonatora) znakomicie pracuje jako filtr pasmowo-przepustowy, zaś po dodaniu pułapki szeregowej jako filtr pasmowo-przepustowy z pułapką szeregową (Bp-Br).
Postanowiłem zastosować układ dwóch obwodów Bp-Br i jednego Bp w każdej z gałęzi, analogicznie jak w duplekserze Wacom WP-672-SP3556, połączonych odcinkami przewodów w podwójnym ekranie RG223. Długość linii sprzęgających jest w takim układzie krytyczna i wynosi 1/4λ (90º) dla gałęzi dupleksowej i dla połączeń pomiędzy obwodami Bp-Br. Długość linii pomiędzy obwodami Bp-Br a Bp powinna zapewniać przesunięcie fazy około 30º. Ze względu na fakt, iż kable o takich długościach są za krótkie, aby można było ich użyć należy je wydłużyć o 1/2λ. Długość kabli musi być w praktyce nieco mniejsza, ponieważ na długość linii sumują się też złącza i trójniki. Tak więc kable przycięte na wyliczoną długość minus 4cm powinny być zadowalające a optymalne długości trzeba dobrać eksperymentalnie. Zysk z takiego układu jest taki, że łącząc dwa obwody linią 1/4λ zyskuje się dodatkowe 6dB tłumienia zaporowego (w praktyce nieco mniej 5-5,5dB).
Ponieważ połączenie dwóch obwodów Bp-Br wymaga jak najlepszego dopasowania i zgrania maksimum i minimum tłumienia (najlepiej dla obu notch'y) niezbędne okazało się zapewnienie możliwości zmiany sprzężenia pętli z obwodem ćwierćfalowym. Zdecydowałem się wykonać tradycyjne obrotowe pętle z kondensatorem. W tym celu rozwierciłem otwory leżące bliżej rezonatora do średnicy 36mm. W otworze tym umieściłem talerzyki z mosiądzu (wykonane z pręta ø40, stoczone na ø35,9 - grubość całkowita 3mm, kołnierz 1mm). Talerzyk taki ma na tyle dużą powierzchnię, że bez problemu mieści gniazdo typu N i trymer powietrzny Johanson 5200 1-10pF. Cewka została wykonana z oryginalnych pętli, po odcięciu oczka od strony masy. Tak wykonane pętle w wolnej przestrzeni wykazują rezonans szeregowy w zakresie pasma 70cm. Dobroć petli obciążonej przekracza 17 a głębokość notcha 30dB. Talerzyki mocowane są trzema śrubami M3, osadzonymi w gwintowanych otworach w korpusie filtra.
Materiały nizbędne do wykonania dupleksera:
- 3 kompletne bloki Nokia TPA 31 do demontażu - wyjmujemy rezonatory i trójniki N, można tez pokusić się o odzyskanie wtyków N na kabel RG142 - pasują na RG223 (trzeba tylko zniszczyć tuleję zaciskową i dać nową np. z tanich złącz BNC - jest to tańsze rozwiązanie niż zakup nowych wtyków N),
- 50mm pręta mosiężnego ø40 - na 4 talerzyki grubości 3mm - reszta na wióry - trochę boli, może ktoś wymyśli tańszy sposób - np. z blachy - mi było łatwiej wytoczyć,
- 500mm pręta aluminiowego ø32 - na 6 stroików długości 70mm - reszta na wióry. Można też zrobić stroiki z mosiądzu albo miedzi, ale zysk z tego niewielki - oryginalnie w rezonatorach są trzy wykonania: z litej miedzi, z aluminium miedziowanego galwanicznie i aluminiowe utlenione anodowo. Najstarsze egzemplarze są miedziane, późniejsze miedziowane a najnowsze aluminiowe. Wyraźnie Nokia wprowadzała oszczędności w trakcie produkcji.
- 1 dodatkowy trójnik N,
- 4 trymery powietrzne o dużej dobroci np. Johanson 5200,
- 12 wtyków N na wybrany typ kabla - proponuję wybrać RG223, RG142, RG214 (sztywny, gruby - zysk na odcinkach ok. 30cm w stosunku do np. RG223 pomijalny) lub semirigid RG402,
- 1,5m kabla jednego z wybranych typów.
Kable dobrane eksperymentalnie RG223. Długości kabli podane są po ucięciu, bez wtyków. Podczas zarabiania wtyków zaciskanych nie można już kabli skracać - nalezy wykorzystać całą długość. Podane długości pasują przy użyciu oryginalnych trójników z tych stacji i oryginalnych kątowych wtyków N - które są bardzo dobrej jakości.
- 210º - 205mm
- 270º - 310m
To co widać na poniższych zdjęciach i wykresach to dokumentacja poszczególnych etapów budowy dupleksera i szybka przymiarka bez dobierania długości kabli, w dodatku w nieoptymalnym układzie (dobrane są tylko długości kabli węzła dupleksowego).
Łączniki 90º (270º) pomiędzy Bp-Br i 30º (210º) pomiędzy Bp-Br i Bp zrobiłem z RG223. Duplekser w optymalnym układzie osiąga 1,5 dB tłumienia przepustowego i co najmniej 110dB tłumienia zaporowego (prawdopodobnie pomiędzy 120 a 125dB, ale zakres dynamiki mojego analizatora nie pozwala na bardziej precyzyjny pomiar. Duplekser został zestrojony tak, aby zasadnicze minimum wypadało w odległości 7.6MHz, a przeciwne 10MHz od czestotliwości przepustowej. Zapewnia to optymalne głębokości notch'y, przy sensownym tłumieniu przepustowym obwodów Bp-Br (IL = -0,33dB na obwód).
Gotowy duplekser zostanie zastosowany w przemienniku SR2SB, na obiekcie TP EMITEL RkCN Gdynia-Oksywie.
Poniżej zdjecia i wykresy charakterystyk gotowego i zestrojonego dupleksera (na kanał przemiennika SR2SB).
Pomiary wykonałem za pomocą analizatora sieci HP8711A. Kalibrację zapewnia zestaw CKB050 EAGLE.
