HomeMade

Miałem na myśli podejście praktyczne nie symulacje... i tą najważniejszą indukcyjność 0,308 uH.. jako wynikającą ze wzoru dla 9 MHz...

Polecam ten kalkulator do ćwiczeń na początek. Można się szybko zorientować co do oczekiwanych wartości w funkcji częstotliwości i założonej WYPADKOWEJ dobroci. Dobroć poszczególnych elementów składowych ma wpływ jedynie na straty a te są małe i tu akurat nie są wymagane jakieś kosmiczne elementy. W przypadku gdy wartości obwodu równoległego (z uwagi na jego małą impedancję) wypadają nie wykonalnie, można dokonać transformacji wykonując obwód z odczepem.
Jedynie należy pilnować rezonansów pasożytniczych w szerokim zakresie co wymaga np złożenia dużej pojemności z kilku mniejszych.

Pomierzyłem gotową cewkę.
Cewka na rdzeniu T50-6 19zw 0,80mm
Zmierzona indukcyjność L=1,54uH QL=220 +/-20 dla 9MHz.
Rezonans szeregowy QR=125, C=150pF ceramiczny, QC=175, F=10,43MHz.
Rezonans równoległy QR=117.
Wg Amidona ta sama cewka ma tą samą indukcyjność i QL=255.

Pomiary wykonane analizatorem EU1KY

Andrzeju, czy możesz zrobić pomiar tłumienia obwodu równoległego pomiędzy portami CH0 i CH1 dla 9 Mhz i dla szerszego zakresu 1-30 Mhz. Dla indukcyjności 1-0,8 uH T37-6 na częstotliwości 9 Mhz wychodzi mi ok 38 dB (to jest wykres z VNA który wcześniej pokazałem). Natomiast dla "właściwej" wyliczanej dla dipleksera na 9Mhz - 0,308 uH wychodzi mi tylko 14dB. Ta wartość decyduje o tłumieniu dipleksera na 9Mhz (chodzi mi o to by kiepskim obwodem równoległym nie robić z dipleksera tłumika). Rozważam problem jak wykonać taką cewkę na 0,308 uH by miała najwyższą dobroć w obwodzie dopleksera. Chcę jeszcze zrobić kilka pomiarów jak skorelować indukcyjność (dobroć) w obwodzie równoległym by zoptymalizować parametry dipleksera w warunkach realnych a nie symulacyjnych.

Niestety nie mam VNA. Spróbuję zrobić przy pomocy tinySA.
Z krótkich obliczeń wynika, że jeżeli zapewnimy dobroć obwodu szeregowego w okolicach 80, a równoległego 40, to tłumienie diplexera dla 9MHz będzie nie większe niż 7,5dB (czyli dodatkowo 1,5dB).

Wg opcji którą mam teraz zmontowaną (obie cewki mają po ok 0,8uH) diplexer przenosi mi 9,000 Mhz praktycznie bez tłumienia.
[attachment=18542]
W odległościach +/- 100 khz zaczyna się już mierzalne tłumienie.
[attachment=18543]
Dlatego między innymi ważne jest "zestrojenie" diplexera analizatorem VNA - widzimy jak wzrasta jego tłumienie jeśli nie doprowadzimy obwodów do rezonansów. Zlutowanie diplexera tylko wg wyliczonych wartości L i C daje duże odchyłki od częstotliwości rezonansowej i wzrost tłumienia - nie do przyjęcia. Rdzenie Amidon maja 20% tolerancji przenikalności - bedziemy mieć sporoą odchyłkę na wartości nawiniętej indukcyjności. Będę jeszcze zmieniał ten obwód równoległy zmniejszając jego indukcyjność, ale tak by nie wprowadzić (wg mojego założenia) więcej niż 3 dB tłumienia przez diplexer. Trzeba pamiętać że każde tłumienie przed p.cz. pogorszy nam stosunek sygnał-szum co powoduje postanie "szumofonu" zamiast porządnego odbiornika. Dlatego tak ważne jest prawidłowe wykonanie i pomierzenie diplexera.

Jeżeli użyjemy tych samych wartości LC dla obwodu szeregowego i równoległego diplexer będzie miał bardzo szerokie pasmo.

Jeżeli udałoby się uzyskać takie parametry powinno być ok, pasmo (3dB) ok 1 MHz i tłumienie dla 9MHz ok 1,5dB
Obwód szeregowy:
L1 7uH 48zw 0,3mm na T37-6, C1 45pF, Q>80.
Obwód równoległy:
L2 110nH 3x6zw 0,8mm równolegle (nie skrętka) na T37-6 (powinno się zmieścić), C2 2820pF (kilka równolegle), Q>40.

110nH da się spokojnie zrobić jako cewkę powietrzną i wtedy ma też odpowiednią dobroć. Robiłem takie dipleksery liczone powyższym kalkulatorem i działały b. dobrze, z tłumieniem na poziomie 0.3dB (druga cewka na czerwonym Amidonie, kondensatory stytofleksowe i/lub np0)

Wykonałem i pomierzyłem testowo diplexer wg DC4KU - on robił wg wzorów na obliczanie diplexerów, które przytacza w CQ DL. Dla p.cz. 9Mhz indukcyjność równoległa 0,308uH, szeregowa 2,6 uH. Na płytce testowej mieszacza z SD5000 miałem diplexer wg Colina G3SBI - obie indukcyjności po 0,88uH.
Zrobiłem tak jak pisał Karol cewkę o małej indukcyjności jako powietrzną (10 zw fi 5mm drut 0,6mm) natomiast 2,6 uH na T37-2 (25 zw). Dla 0,3 uH kondensator 1nF (styroflex), dla 2,6uH 120pF. Trzeba zweryfikować rezonanse i ew zrobić korekty pojemności. Pomiar tłumienia obwodu równoległego 0,308uH i 1nF wyszedł 19dB - z całości testu wynika, że jest wystarczające by nie obiążał on sygnału p.cz. 9 MHz.
Diplexer wyszedł lepiej niż w poprzedniej wersji, nie ma już tych charakterystycznych "skrzydełek".
Wersję wg. propozycji Andrzeja sprawdzę przy okazji jeśli uda się faktycznie zrobić dobrą cewkę 110nH.

Uwagę mam taką. Przy zastosowaniu kondensatora styrofleksowego 1nF oraz dodatkowo kondensatora ceramicznego smd (do "dostrojenia") w obwodzie równoległym pojawiają się niekorzystne rezonanse w okolicy 100MHz. W uproszczeniu dla ok 100 Mhz diplexer nie spełnia w takiej sytuacji swojej funkcji.
W obwodzie "równoległym" z cewką o małej indukcyjności musi być tylko jeden kondensator - może być styrofleksowy, choć przy częstotliwościach powyżej 100 Mhz spełnia coraz gorzej swoją funkcję. Jeśli jest to problem "ogólny" to nie można zrobić obwodu 110nH i 2,82 nF (kilka kondensatorów równolegle). Trzeba by wykorzystać kondensator 2,7nF i dobrać indukcyjność 116nH. Przy tych wartościach zmiana indukcyjności jest już przez ściskanie i rozciąganie cewki - nie wiem czy obwód jesteśmy w stanie utrzymać w precyzyjnym zestrojeniu na 9 Mhz biorąc pod uwagę szerokość 3 kHz (pasmo SSB). Dobroć obwodu być może już na tyle spadnie że precyzja nie będzie konieczna, ale przez to wzrośnie tłumienie dla 9 Mhz.
Pomimo, że diplexer jest w obwodzie p.cz. na 9 Mhz i jest elementem pasywnym, to wychodzą nam problemy projektowania obwodów UKF.

Tak wygląda płytka testowa
[attachment=18544]
Wykres - pomiar metodą odbiciową "skrzydełkowy" od 1 Mhz do 30 Mhz z obciązeniem 50R (w rzeczywistości obciążeniem będzie obwód rezonansowy na 9Mhz przed mosfetem) - jak widać skrzydełka już zniknęły, czyli jest dobrze.
[attachment=18549]
Tłumienie na częstotliwości p.cz. 9MHz wyniosło 0,43 dB, wzrosło w porównaniu do poprzedniej wersji, ale uznaję że jest całkowicie do przyjęcia.
[attachment=18550]
Teraz najciekawsze wykresy - pomiar metodą odbiciową bez obciążenia diplexera, czy to jak pracuje obwód równoległy na szerokości 1 Mhz do 30 Mhz
[attachment=18551]
Bez obciążenia diplexera na szerokości 7-11 Mhz czyli +/- 2Mhz od p.cz.
[attachment=18552]
Tu widać ten problem dwóch kondensatorów przy cewce 0,3uH (tego na pewno na symulacjach nie da się zobaczyć)
[attachment=18553]
Problem "fałszywego" rezonansu wyeliminowany jeśli z cewką 0,3uH jest tylko jeden kondensator 1nF (obwód równoległy).
[attachment=18555]

Reasumując, tą wersję diplexera trzeba będzie przewidzieć do mieszacza na SD5400.
Dla zainteresowanych: wersję PBC z HC04, HC86, SD5400 i miejsce pod "większy" diplexer planuję wykonać do p.cz. na mosfetach.

Proponuję zrobić pomiar diplexera obciążonego filtrem kwarcowym, a nie rezystorem 50 om lub wejściem przyrządu o tej impedancji. Przypuszczam, że może to być bardzo pouczające.
Pomiar tylko SWR, żeby nie zaciemniać obrazka. Jest możliwość wyłączenia pozostałych pomiarów.
Zakres pomiaru 1. p.cz. +/- 5MHz
2. p.cz. +/- 2MHz
3. P.cz. +/- 200kHz
4. p.cz +/- 20kHz