Радиолюбители, которые работают как на КВ, так и на УКВ, а их «шэк» находится достаточно далеко от крыши (например, на первых этажах относительно высокого здания), вынуждены «тянуть» на крышу несколько кабелей — фидеры двух антенн и электрические кабели управления антеннами. Поскольку одновременно на КВ и УКВ радиолюбители обычно не работают, напрашивается вроде бы простое решение — использовать один фидер, который надо коммутировать с помощью реле. Это вполне возможно, но возникают две проблемы. Во-первых, требуются два качественных высокочастотных реле, позволяющих без потерь коммутировать сигнальные тракты на частотах 150 МГц или даже выше. А такие реле, как известно, дефицит. Во- вторых, требуется прокладывать ещё один кабель для управления реле.
Диплексер — это устройство, позволяющее разделять (или объединять) сигналы разных частот. Оно может быть использовано для подключения антенн или трансиверов разных частотных диапазонов к общему фидеру.
В тех случаях, когда фидер имеет большую длину, его затухание может быть существенным, особенно на частотах УКВ-диапазонов. Поэтому приходится использовать кабель большого диаметра и высокого качества, стоимость которого может быть весьма внушительной. А это означает, что использование одного общего фидера для антенн всех диапазонов становится актуальным.
На рис. 1 приведён пример использования диплексеров. К общему фидеру через диплексер на крыше подключены КВ- и УКВ-антенны, а на другом его конце (в «шэке») через такой же диплексер подключены КВ- и УКВ- трансиверы. Такая конфигурация антеннофидерного тракта допускает одновременную работу в обоих диапазонах. Диплексер, естественно, должен иметь низкие потери на каждом из частотных диапазонов, хорошую развязку между частотными выходами и хорошее согласование на всех рабочих частотах.
Рис. 1
Всем этим требованиям отвечает схема, приведённая на рис. 2. Устройство состоит из двух фильтров — ФНЧ и ФВЧ. Частота разделения выбрана 75 МГц. Это обеспечивает малое затухание как в диапазоне КВ до 30 МГц, так и в диапазоне УКВ на частотах выше 100 МГц. Этот диплексер предназначен для использования в 50-омном тракте. Он хорошо согласован как в каждой из рабочих полос частот, так и на частотах разделения.
Рис. 2
Измерение характеристик этого диплексера показало, что в канале КВ затухание на частотах до 30 МГц составляет 0,1 дБ. В канале УКВ оно немного больше — на частоте 150 МГц составляет 0,2 дБ, а выше (на частотах до 500 МГц) — не более 0,5 дБ. Обычно затухание в кабеле намного превышает эти значения. Развязка между выходами на частотах КВ- и УКВ-дипазонов — более 40 дБ. Это позволяет одновременно работать на передачу на КВ- и УКВ-трансиверах без риска повредить входы их приёмников.
Если в диапазоне УКВ даже эти небольшие потери нежелательны, можно, конечно, использовать диплексер только внизу, а антенны переключать с помощью реле. Однако наилучшим решением в этом случае будет установка на УКВ-антенне малошумящего усилителя, компенсирующего затухание как в кабеле, так и в диплексерах.
На рис. 3 приведено фото печатной платы. Размеры платы — 50×50 мм. Катушки индуктивности бескаркасные, намотаны проводом ПЭВ диаметром 1,5 мм на оправке диаметром 5 мм. Катушка L1 имеет 10 витков, L2 — 9 витков, L3 — 3 витка, L4 — 4 витка, L5 — 7 витков.
Рис. 3
После намотки катушки подстраивались до необходимой индуктивности по прибору MFJ-269 растяжением или сжатием витков. Конденсаторы — керамические КМ. Если отклонение ёмкости и индуктивности элементов фильтра от указанных на схеме значений не превышает ±5 %, устройство не требует дальнейшей подстройки. КСВ этого диплексера на частотах КВ-диапазона и на УКВ-диапазоне 144 МГц не превышал 1,2.
В УКВ-диапазоне 432 МГц КСВ без применения специальных мер по обеспечению согласования не превышал 1,35. При необходимости он может быть улучшен более точной подстройкой ёмкостей и индуктивностей, входящих в ФВЧ.
С конденсаторами указанного типа мощность может достигать нескольких десятков ватт. В случае большей мощности может потребоваться применение конденсаторов других типов.
Автор: Владислав ЩЕРБАКОВ (RUЗARJ), г. Москва
Источник: Радио №11, 2016
