Автор Тема: Диплексер и дуплексер  (Прочитано 2266 раз)

Оффлайн ES1ACS

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 868
    • Радиолюбители Эстонии
Диплексер и дуплексер
« : Август 25, 2015, 12:04:05 »
Настроил я тут антенн на разные диапазоны. Но как бы их запитать по одному кабелю? Не хочется городить большой коммутатор с кучей входов.
 Вот тут на помощь приходит он:

 Диплексер.

 Диплексер 145/435 МГцА. Зарубин (RA9OAZ), г Новосибирск, 630099, А/Я 401
 E-mail: albzar@yandex.ru
 Диплексер предназначен для работы по одному фидеру на раздельные антенны в диапазонах 2м и 70 см. Как видно из схемы (Рис.1),
 
 Рис.1
 диплексер выполнен на Г-образных параллельно-производных полузвеньях фильтров типа m [1] – фильтр нижних
 частот (ФНЧ) в тракте 145 МГц и фильтр верхних частот (ФВЧ) в тракте 435
 МГц.
 При выбранном значении параметра m=0,745 имеем соотношения частоты «бесконечного» затухания f¥ и частоты среза fc для ФНЧ: f¥ / fc =1,5, а для ФВЧ: fc / f¥ = 1,5.
 Характеристики затухания фильтров показаны на Рис.2 и Рис.3
 
 . Рис.2
 
 
 
 . Рис.3
 Значения компонентов для 50-омных трактов:
 L1 = 22нГн (1,5 витка) Все катушки намотаны проводом 0,64мм на оправке диаметром 5мм
 L2 = 66 нГн (3,5 витка)

 L3 = 54 нГн (3 витка)
 C1 = 4,7пФ
 C2 = 16 пФ
 C3 = 6,8 пФ
 Наладка диплексера сводится к настройке контуров L1C1 и L2C2,
 соответственно, на частоты 435 и 145 МГц путём сгибания – разгибания
 витков катушек.Это надо сделать до монтажа элементов С3 и L3. Проще
 всего, конечно, настроить контуры с помощью измерителя
 амплитудно-частотных характеристик (ИАЧХ) по максимуму затухания между
 разъёмами Х1 – Х2 и Х1 – Х3. При отсутствии ИАЧХ можно настроить контуры
 по методу «генератор – индикатор», используя в качестве индикатора
 приёмник трансивера, а в качатве источника сигнала – генератор шума или
 ГСС. Ежели окажется трудным настроить контур L1C1 на частоту 435МГц,
 следует удлинить или укоротить длину провода катушки L1 (его длина
 около 50мм).
 Диплексер следует поместить в коробочку из хорошо проводящего
 материала. Вполне достаточные размеры 30х40х50мм. После настройки
 контуров L1C1 и L2C2 следует проверить влияние крышки, и если оно будет
 заметным, надо скорректировать это влияние изменением положения витков
 катушек. Затем следует припаять элементы С3 и L3 и, нагрузив вход
 диплексера на 50-омный резистор, проверить значение КСВ на выходах Х2 и
 Х3 в соответствующих диапазонах. Как правило, никакой регулировки не
 требуется, но можно минимизировать величину КСВ в диапазоне 435 МГц
 изменением индуктивности катушки L3, сжимая или разжимая её витки.
 Вносимое затухание на рабочих частотах не превышает 1 дБ.


 Если же нам требуется слушать на одной частоте, а передавать на другой, но в пределах одного диапазона и на одну антенну, то здесь приходит на помощь:

 Дуплексер (дуплексный фильтр, от слова дуплекс, частотно-разделительный фильтр) — устройство, предназначенное для организации дуплексной радиосвязи с использованием одной общей антенны как для приёма, так и для
 передачи. Имеет три порта: для подключения антенны, радиоприёмного
 тракта (радиоприёмника) и радиопередающего тракта (передатчика). Широко
 используется для построения дуплексных ретрансляторов.
 Дуплексер содержит два фильтра с непересекающимися окнами прозрачности амплитудно-частотных характеристик: окно прозрачности АЧХ одного фильтра соответствует полосе частот тракта приёма, другого —
 полосе частот тракта передачи. Используется пара полосно-пропускающих
 фильтров, реже — пара из ФНЧ и ФВЧ. «Антенные» порты фильтров соединяются параллельно, образуя антенный
 порт дуплексера. Фильтры проектируются и настраиваются совместно,
 поскольку простое соединение работоспособных фильтров приведет к
 расстройке каждого из них.
 Принцип действия дуплексера состоит в следующем. Сигнал
 радиопередатчика проходит с минимальными потерями через фильтр тракта
 передачи и поступает в антенну. Этот сигнал задерживается фильтром
 тракта приёма, не выводит из строя радиоприёмник и не препятствует его
 нормальной работе. Одновременно сигнал в полосе частот тракта приёма,
 регистрируемый антенной, проходит с минимальными потерями через фильтр
 тракта приёма и поступает в радиоприёмник. Поскольку соединенный с этим
 фильтром параллельно фильтр тракта передачи в полосе частот приёма имеет
 малый коэффициент передачи, то мощность принятого сигнала практически
 не рассеивается (то есть не теряется) в тракте радиопередачи. Таким
 образом, принцип действия дуплексера основан на частотной селекции
 сигналов различных частот и отличается от принципа действия циркулятора и
 направленного ответвителя, которые разделяют сигналы по направлению
 распространения электромагнитных волн.
 Электрические параметры дуплексера:
 
  • качество согласования — частотные зависимости КСВ по каждому из портов и их максимальные значения в соответствующих
     полосах частот (при измерении неиспользуемые порты нагружаются на
     поглощающие нагрузки)
     
  • развязка — частотные зависимости переходного затухания между каждой парой портов (неиспользуемый порт нагружается на поглощающую нагрузку), а
     также минимальные значения переходных затуханий в соответствующих
     полосах частот
     
  • потери — частотные зависимости коэффициентов передачи из порта в порт в соответствующих полосах частот
     
  • номинальные значения волнового сопротивления
     
  • максимально допустимая мощность радиопередатчика
     

 Термин дуплексер обычно обозначает фильтр для частотного разделения сигналов на одном диапазоне (с относительно близкими
 частотами), в то время как термины диплексер (объединение двух портов в один) и триплексер (объединение трех портов в один) обозначают фильтр, предназначенный для
 объединения (разделения) сигналов различных диапазонов частот.
Yaesu FT-450D. Clubs: EPC#24320 DMC#07765 RDRC#902 WCAG#203

Оффлайн ES1ACS

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 868
    • Радиолюбители Эстонии
Диплексер и дуплексер
« Ответ #1 : Август 25, 2015, 12:06:57 »
Ещё один вариант диплексера:

 Диплексер 144/430.
 Диплексер разработан G8MWR (Glen Ross), оригинал публикации в Practical Wireless 1988/10, перепечатка в журнале
 Radiotechnika 1989/1, Венгрия ( оригинал статьи здесь).


 

 Автор конструкции приводит такие параметры: 144 МГц - затухание
 0,1
 dB, 430 МГц - затухание 0,17dB, подавление -60dB.
 Методика настройки: на
 общий разъем подается сигнал с частотой 145 МГц, разъем 430 МГц
 заглушается эквивалентом 50 ом, затем крутится С2 по максимуму сигнала
 на разъеме 144 МГц, измерения проводятся при помощи любого линейного
 измерительного прибора с аттенюатором и входным сопротивлением 50 ом.
 Затем эквивалент цепляется на разъем 144 МГц, на общий разъем подается
 433 МГц, и крутится С3 по максимуму сигнала на разъеме 430 Мгц. Далее
 эквивалент на разъем 430 МГц, и на разъеме 144 МГц путем кручения С1
 ищется минимум сигнала с частотой 433 МГц, и наконец эквивалент опять
 на разъем 144 МГц, на общий разъем подается 145 МГц и на разъеме 430 МГц
 ищется минимум сигнала 145 МГц путем кручения С4. Лучше всего эту
 процедуру повторить несколько раз для достижения
 наилучших результатов (метод последовательных итераций). В финале
 можно проверить КСВ на обоих диапазонах при нагрузке на эквивалент. Само
 собой разумеется, что наличие анализаторов спектра, ИЧХ или селективных
 микровольтметров крайне желательно, но к сожалению, не всем доступно.
 Из подручных средств можно применять линейные приемники
 CW/SSB на диапазон 144/430 с переключаемым аттенюатором.


 

 В заключение, конструктивные данные диплексера: катушки L1, L3 - по
 3 витка медного посеребренного провода диаметром 0,8 мм на оправке 6
 мм, длина намотки 12,6 мм. Катушки L2, L4 - по 5 витков медного
 посеребренного провода диаметром 0,8 мм на оправке 6 мм, длина намотки
 20 мм. Предвосхищая вопрос насчет обычного эмалированного провода -
 думаю, что особой
 трагедии не будет, вряд ли разницу можно будет заметить.
 Подстроечные конденсаторы С1, С3 - 5 пф, C2, С4 - 15 пф. Не забудьте про
 соответствие мощности передатчика и рабочего напряжения конденсаторов.


 И.А. Доброхотов (UN7GM), un7gm@qsl.net
Yaesu FT-450D. Clubs: EPC#24320 DMC#07765 RDRC#902 WCAG#203

Оффлайн ES1ACS

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 868
    • Радиолюбители Эстонии
Диплексер и дуплексер
« Ответ #2 : Август 25, 2015, 12:37:40 »
Оказывается, что на затухание сигнала влияет наличие отпечатков пальцев на катушках! Поэтому после монтажа конструкции, катушки протереть спиртом или чем другим обезжиривающим!
Yaesu FT-450D. Clubs: EPC#24320 DMC#07765 RDRC#902 WCAG#203

Оффлайн ES1ACS

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 868
    • Радиолюбители Эстонии
Диплексер и дуплексер
« Ответ #3 : Август 25, 2015, 13:29:03 »
Ещё вариант
 Журнал Радио 6 номер 2004 год.
"РАДИО" ≈ О СВЯЗИ
Диплексер 144/430 МГц
Игорь НЕЧАЕВ (UA3WIA),
 г. Курск
 
Диплексер — это устройство сложения или разделения двух сигналов. Его удобно
 использовать для работы одного многодиапазонного трансивера (приемника)
 по одному кабелю снижения на две антенны или двух однодиапазонных
 трансиверов на одну многодиапазонную.
 Схема диплексера показана на рис. 1. В его состав входят ФНЧ L1C2L4C5L6C7L8, ФВЧ С1L3C4L5C6L7C8 и
 режекторный контур L2C3. Он обеспечивает сложение (деление) сигналов
 диапазонов 144 и 430 МГц. При его разработке внимание уделялось не
 только требуемой АЧХ, но и получению требуемого входного сопротивления
 (50 Ом), т. е. минимизации КСВ.
 
Катушки индуктивности имеют: L1 — 4,5 витка (длина намотки 12 мм), L2 —
 2,5 витка (длина 10 мм), L3, L5, L7 — 1,5 витка, L4 — 5,5 витка (длина
 15 мм), L6 —4,5 витка, L8 — 2 витка. Все они намотаны проводом ПЭВ-2 1,2
 на оправках диаметром 5 мм. Конденсаторы применимы типов КД, К10-17.
 Входное сопротивление диплексера при нагруженных на 50 Ом выходах ХР1 и
 ХР2 в диапазонах частот 100... 160 и 400...500 МГц составляет 49...51
 Ом. Основные характеристики диплексера: коэффициент передачи в полосе
 пропускания -0,59...0,65 дБ, в полосе заграждения -75 дБ (145 МГц) и -64
 дБ (435 МГц), КСВ составил 1,11 и 1,23 соответственно. АЧХ канала 144
 МГц показана на рис. 2, а канала 430 МГц — на рис. 3.
 
Зависимость КСВ от частоты показана на рис. 4.
 
Конструктивно (рис. 5) диплексер выполнен в виде металлической коробки 1 с крышкой, на одной
 стенке которой установлено ВЧ гнездо 2 (XS1), а через другую сторону
 выведены два отрезка ВЧ кабеля 3 и 4 с вилками на конце. Посередине
 коробка разделена металлической перегородкой 5. Монтаж ведется навесным
 методом, в качестве опорных стоек в ФНЧ используются конденсаторы, а в
 ФВЧ — катушки индуктивности, при этом выводы конденсаторов и кабеля
 делают минимально возможной длины. Кабель оплеткой припаивается
 непосредственно к металлическому корпусу диплексера, для этого
 желательно применить кабель с фторопластовым изолятором.
Yaesu FT-450D. Clubs: EPC#24320 DMC#07765 RDRC#902 WCAG#203

Оффлайн ES4RLH

  • Administrator
  • Sr. Member
  • *****
  • Сообщений: 297
  • KO39pj
    • ES4RLH
Диплексер и дуплексер
« Ответ #4 : Декабрь 23, 2016, 22:06:31 »
Сергей, если использовать на машине 4х диапазонную антенну, то будет ли эффективно работать дуплексер КВ / УКВ для подключения трансивера в машине на 2м / 70см и СВ станции?
HAM - ES4RLH / Kenwood TS-480SAT, Baofeng UV-5R , GT-3 & etc
CB - 304RLH / AnyTone AT-5555
73!

Оффлайн ES1ACS

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 868
    • Радиолюбители Эстонии
Диплексер и дуплексер
« Ответ #5 : Декабрь 23, 2016, 23:24:13 »
Андрей, я этой  задачей тоже интересовался.

Есть как готовые решения http://www.mfjenterprises.com/Product.php?productid=MFJ-916B

так и для самостоятельного изготовления http://yo3hjv.blogspot.com.ee/2008/05/hfvhf-uhf-diplexer.html

Должен работать
Yaesu FT-450D. Clubs: EPC#24320 DMC#07765 RDRC#902 WCAG#203

Оффлайн ES4RLH

  • Administrator
  • Sr. Member
  • *****
  • Сообщений: 297
  • KO39pj
    • ES4RLH
Диплексер и дуплексер
« Ответ #6 : Декабрь 24, 2016, 18:05:16 »
Из промышленного больше подходит http://www.mfjenterprises.com/Product.php?productid=MFJ-4956S

Твоя ссылка с MFJ-916B на первом порту 2м диапазон плюсует по фильтру вместе с КВ
HAM - ES4RLH / Kenwood TS-480SAT, Baofeng UV-5R , GT-3 & etc
CB - 304RLH / AnyTone AT-5555
73!

Оффлайн ES4RLH

  • Administrator
  • Sr. Member
  • *****
  • Сообщений: 297
  • KO39pj
    • ES4RLH
Диплексер и дуплексер
« Ответ #7 : Декабрь 24, 2016, 19:12:29 »
Думаю цена доставки из USA приличная , на WIMO нашел аналог http://wimo.de/diplexer_e.html#mx62m цена с доставкой 63 евро (без налога) тут выходит
HAM - ES4RLH / Kenwood TS-480SAT, Baofeng UV-5R , GT-3 & etc
CB - 304RLH / AnyTone AT-5555
73!