Из теории длинных линий известно, что четвертьволновый отрезок
коаксиального кабеля, короткозамкнутый на конце, на резонансной
частоте имеет бесконечно большое сопротивление. Из-за отсутствия
высокочастотных коаксиальных реле длительное'время использую это
свойство для коммутации антенного усилителя, рис.1.
В режиме приема на антенный усилитель и обмотки реле подано напряжение
питания. Четвертьволновые отрезки, подключенные к входу и выходу усилителя
являются продолжением соединительного кабеля и при Rвх к Rвых, равного
волновому сопротивлению кабеля не оказывают влияния на параметры фидера.
Четвертьволновые отрезки, предназначенные для "обхода", короткозамкнутыми
отрезками со стороны антенны и трансивера имеют большое сопротивление.
Их амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) приведена на рис.2.
Таким образом, кроме чисто изоляционных свойств они обладают и фильтрующими
свойствами, являясь довольно эффективным фильтром с крутыми скатами,
обусловленными высокой добротностью на резонансной частоте.
В режиме передачи питание с усилителя снимается, а его вход и выход
заземляются, что обеспечивает практически полную гарантию защищенности
от проникновения ВЧ сигнала передатчика. Кроме того, четвертьволновые
отрезки, подключенные непосредственно к входу и выходу антенного усилителя,
являются режекторными фильтрами для передатчика, а два других отрезка,
соединенные последовательно, имеют длину, равную 0,5 лямбда и обладают
свойством трансформатора сопротивлений 1:1, не оказывая влияния на
параметры фидера.
В качестве коммутационных реле могут использоваться любые, имеющиеся
в наличии. Основное требование к реле - как можно меньшая межконтактная
емкость. Хорошие результаты получаются при использовании РЭС-34, РПВ-2/7 и т.п.
при выходной мощности до 200 Вт.
Вариант изготовления антенного коммутатора приведен на рис.3.
Четыре четвертьволновых отрезка кабеля, длиной 342 мм для частоты 144,1 МГц
размещаются в дюралевой трубе длиной 340 мм и диаметром 30 мм. Один конец
трубы завальцован в небольшую коробку с двумя высокочастотными коаксиальными
разъемами (справа на рисунке), разделенными экраном. Другой конец завальцован
в большую коробку (слева на рисунке), в которой находятся два реле и плата
усилителя мощности, рис.3. Следует учитывать требования к монтажу
высокочастотных устройств и обязательно отделять экраном входную цепь от
выходной.
На этом же принципе, основываясь на свойстве четвертьволнового отрезка,
осуществляется безрелейная коммутация 20-ти ваттного усилителя мощности,
установленного в автомобиле. Вместо высокочастотных реле используется диодная
коммутация - встречно-параллельное включение кремниевых диодов КД503Б, рис.4.
В режиме передачи ВЧ сигнал трансивера открывает ключи и четвертьволновый
отрезок со стороны входа РА оказывается короткозамкнутым, а со стороны
антенны имеет большое сопротивление. В режиме приема мощности сигнала,
поступающего из антенны, недостаточно для того, чтобы открыть ключи и
сигнал через четвертьволновый отрезок беспрепятственно проходит на вход
трансивера. При очень большом сигнале диодные ключи выполняют защитную
функцию.
Усилитель мощности собран на транзисторах КТ925А и КТ925В по схеме,
опубликаванной в "Р-Д" №1-96.
На его вход с "ручного" трансивера подается 100 мВт, а на нагрузке 50 Ом
получается около 20 Вт. Усилитель работает на укороченную четвертьволновую
магнитную антенну СВ диапазона с частично обрезанной верхней частью - выше
удлиняющей катушки.
С.Ксенофонтов, ES4BW г.Кохтла-Ярве
(Радио - Дизайн N 1-98,c.19-20)
|