!! Allgemeine Hinweise !!
- Alle hier veröffentlichen Bauanleitungen dürfen für private Zwecke uneingeschränkt genutzt werden.
- Jegliche kommerzielle Verwendung ist ohne schriftliche Genehmigung ausdrücklich untersagt und verpflichtet zum Schadensersatz
- Ich übernehme keinerlei Haftung für Schäden jeglicher Art die bei Aufbau und Betrieb der in den Bauanleitungen beschriebenen Geräte und Appararturen entstehen könnten.
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Antennen Umschalter 1x6 / 03.01.2016
Hybridkoppler für 1296MHz mit Koaxialkabel / 27.02.+01.03.2012
Abspannteller für Schiebemast / 19.02.2012
Leistungsteiler - 28MHz / 12.02.2012
Antennenschalter 1x6 (03.01.2016)
03.Jan.2016
Die Außeneinheit des neuen Antennen Umschalters 1x6 ist fertig.
Wenn das Steuerteil ebenfalls fertig ist, folgt eine genaue
Beschreibung.
vy73 Hans, DL9MCC
Hybridkoppler für 1296MHz mit Koaxialkabeln (27.02.+01.03.2012)
Als eine der Vorarbeiten für eine "angemessene" Endstufe wären da
Leistungsteiler bzw. Leistungsaddieren zu nennen.
Die hier beschriebene Lösung ist sicherlich nicht außergewöhnlich,
aber vermutlich für den einen oder anderen OM doch interessant.
Für den Eingangsbereich kann man ein problemlos ein gedrucktes Hybrid auf
normalen FR4 verwenden.
Für den Ausgangsbereich ist es vermutlich nicht mehr ganz ohne Belang,
wenn darin dann einige Watts in Wärme umgesetzt werden.
Dieses Hybrid aus Koaxkabeln kann zweifelsohne deutlich mehr
Leistung vertragen als eine gedruckte Version.
Das UT141C-35 (35Ω) kann laut Datenblatt bei 1GHZ, +20°C mit
rund 380W CW belastet werden.
Bei Amateuranwendungen, die hauptsächlich einen Impulsbetrieb
darstellen, ist sicherlich bei 500W noch nichts zu befürchten und 500W
muß man erst einmal auf 1296MHz erzeugen können (...ich weis durchaus
wer mit soviel Dampf im Kontest zu Gange ist...).
Die Funktionsweise eines Hybrids ist schnell erklärt:
Man erklärt eines der Tore (= Anschlüsse) als Eingang und definiert,
dass dort die Phase 0° hat. Das kann natürlich jeder andere
Phasenwinkel sein, aber so rechnet und erklärt es sich einfacher.
Alle Tore sind über Lambda/4 Koaxkabel verbunden, wobei sich die Länge
der Koaxkabel wie folgt errechnet:
Lichtgeschwindigkeit: 299792Km/Sek
Frequenz/Mhz
Verkürzungsfaktor: 0,7 (bei PTFE Kabeln)
Ergebnis in Millimeter!
=> Für 1296,2MHZ ergeben sich rechnerisch: 40,5mm
Von diesem Tor-A aus betrachtet hat der gegenüberliegende Tor-B
(Ausgang 1) eine Phasenlage von -90° (=> Lambda/4). Folgt man dem dort
angeschlossenen Koaxkabel (50Ω) so kommt man zu Tor-C (Ausgang 2)
wobei sich die Phase bezogen auf das Eingangstor auf -180°
gedreht hat (2*Lambda/4). Geht man weiter
zu Tor-D, so hat man dort bereits eine Phasenlage von -270°.
Zudem besteht ja auch die Möglichkeit von Tor A aus in Richtung Tor D
zu gehen und man erhält eine Phasenlage von -90°.
-90° und -270° liegen aber 180° auseinander und das ist ein
anderer Ausdruck für Gegenphasigkeit. Somit herrscht im Idealfall an
Tor-D Auslöschung, was gleichbedeutend mit Leistungslosigkeit ist.
Jetzt stellt sich nur noch die Frage warum in zwei Zweigen 35Ω Kabel
und in den beiden anderen 50Ω Kabel zum Einsatz kommen.
Der Grund liegt in der notwendigen Leistungsanpassung.
Die beiden Ausgänge (Tor-B + Tor-C) die (idealerweise) jeweils mit 50Ω abgeschlossen werden, hängen über ein ebenfalls 50Ω
Impedanz aufweisendes Koaxkabel zusammen. Daher ist an dem
Summationspunkt vor Tor B eine Impedanz von 25Ω (2*50Ω parallel).
Um die Leistungsanpassung von 50Ω Eingang auf 25Ω Ausgang zu
schaffen benötigt man eine Transformation mit einem 35,35Ω
Kabel, wobei man die Nachkommastellen getrost vergessen kann. Allein
die Fertigungstoleranz des Kabels beträgt ca. +/- 2Ω.
Ein 35Ω Kabel ist also als perfekt anzusehen.
Zugegeben, das erhält man nicht unbedingt beim Discounter um die
Ecke.... :-))
Verwendete Kabel:
UT141-35: 35Ω halbstarres Koaxkabel
UT141-50: 50Ω halbstarres Koaxkabel
ABER ACHTUNG!!!
Man sollte sich aber vor Augen halten, dass bereits 1mm
Leitungslänge ca. 2,2° Phasendrehung bedeuten. Unter der Annahme, dass
die 35Ω und 50Ω Kabelstücke am Innenleiter über Kreuz
zusammengelötet werden, kommen nicht 3mm sondern ca. 2mm Länge hinzu.
Damit ergibt sich folgende Rechnung (ohne Berücksichtigung der
Steufelder am Kabelende): 2mm Innenleiter+ 2mm isolierter Abschnitt +
40,5mm Koaxleitung + 2mm isolierter Teil + 2mm Innenleiter => macht
zusammen: 48,5mm.
Diese Länge zurückgerechnet bedeutet, dass das Hybrid bei etwa 1082MHz
die 90° Bedingungen erfüllt.....lediglich 214 MHz neben der
Wunschfrequenz... :-(((
Laut Netzwerkanalysator ist das Hybrid mit den urspünglichen Massen
für ca. 1100MHz dimensioniert.
Diese Unterschied ist leicht zu erklären, denn wenn man statt 2mm
Innenleiterlänge nur 1,5mm annimmt, also lediglich eine halben
Millimeter (....160m Amateure wissen gar nicht was das für eine
Masseinheit ist.. ;-)) ) so liegt man schon mit der Arbeitsfrequenz
bei ziemlich genau 1100MHz und somit da wo der Netzwerkanalysator es
angibt.
Mit anderen Worten, es ist wirklich Präzision gefragt!
Somit muß der Aufbau in der Länge deutlich angepasst und mechanisch optimiert werden, was bedeutet, dass die Überstände weiter reduziert werden müssen (siehe Fotos)
Die neue Ablängvorschrift für die Koaxkabel lauten:
2mm Innenleiter + 1mm PTFE Isolierung + 33,5mm Koaxleitung + 1mm
PTFE Isolierung + 2mm Innenleiter => macht zusammmen 39,5mm.
Der fehlende Millimeter kommt noch durch die Anschlußlängen der
Koaxbuchsen.
Erste Messungen haben bei Pein=>Tor-A folgende Ergebnisse gezeigt:
Tor-B: -3,05dB; Tor-C: -3,35dB; Tor-D: ~-23dB
Die Leistung am Tor-C wird immer etwas geringer sein als an Tor-B, weil auch bis dort hin mehr Dämpfung aufaddiert wird.
An alle Nachbauer sei hier nochmals eindringlich
appelliert:
Bitte dringend an die Masse halten und sehr präzise arbeiten, alle
Anschüsse so kurz wie möglich gestalten sowie die Aussenleiter der
Koaxkabel mindestens an den jeweiligen Enden mit Masse verbinden,
sonst ist das Ergebnis höchst unbefriedigend!
Als Werkzeuge habe ich verwendet:
Schieblehre, Teppichmesser und eine Lupenlampe bzw. Mikroskop, damit
man auch sieht was man da macht.
- Koax-Hybrid 3D
- Fotos demnächst
Aufgrund der auf 1296 MHz gemachten Erfahrungen ist der Einsatz dieser Lösung für 2320MHz aus meiner Sicht nicht mehr praktikabel, dafür aber bei 432MHz umso mehr.
Viel Spaß beim Nachbau!
vy73 Hans, DL9MCC
Abspannteller für Schiebemast / 19.02.2012
Für meinen kleinen Schiebemast fehlte mir seit einigen Jahren ein geeigneter Abspannteller, an dem ich drei Abspannseile schnell und ohne gebastle einhängen kann.
An einem wettermäßig nicht sehr freundlichen Wochenende hab ich mich endlich dazu durchringen können, dieses wenig ruhmreiche, aber notwendige, "Projekt" anzugehen.
Zuerst einmal mußte ich den Kampf mit dem CAD Programm gewinnen,
dass ich schon seit einiger Zeit besitze aber wegen des für
Hobbyanwendungen doch recht beträchtlichen Funktionsumfanges und
den langen zeitlichen Abstände, in denen ich es benutze, jedesmal in
Bezug auf die Bedienung eine
Herausforderung darstellt.
Nach mehreren zeichnerischen Neuanfängen und gut einer Stunde der nicht
homepagefähigen Kommentierung meines Arbeitsfortschittes war es dann
vollbracht.
Bewaffnet mit dem Ausdruck meiner CAD Ruhmestaten entschwebte ich in den heimischen
Bastelkeller und zeigte es der nicht vorhandenen CNC Fräse was zu tun
wäre, ärgerte
mich dass ich noch immer keine habe und legte dann doch selber Hand
an.
Mit Hilfe von einer Kapp+Gehrungssäge, sowie Ständerbohrmaschien und
einem konischen Stufenbohrersatz, habe ich das Projekt zum
Abschluß gebracht.
Das ist jetzt sicherlich kein Hexenwerk aber eventuell interessiert
das doch den Einen oder Anderen. Die zentrale Bohrung ist natürlich
den eigenen Anforderungen bzw. Mast anzupassen. Ja ich weis, man
hat nicht unbedingt einen 30mm Bohrer zur Hand und der würde
sicherlich einen irgendwie gearteten "Durchbruch" schaffen, was aber
weit weg von einer passgenauen Bohrung wäre. Wie gesagt, ich habe
einen konischen Stufenbohrer verwendet, der passgenaue Bohrungen :-))
ermöglicht.
Nachfolgend die Zeichungen im PDF Format:
Viel Spaß beim Nachbau!
vy73 Hans, DL9MCC
Leistungsteiler - 28MHz / 12.02.2012
Für den 10m Kontest im Januar verwende ich seit 2012 zwei 2-Element
Yagis nach DK7ZB.
Diese werden mit einem Leistungsteiler zusammen geschalten.
Die Impedanzanpassung erfolgt über eine Lambda/4 lange
Transformationsleitung, deren Impedanz sich wie folgt errechnet:
ZEin=50Ω; ZAus=25Ω;
=> ZTr=35,35Ω
Zum
Einsatz kommt ein Kabel von Suhner: UT-141-35 mit einem
Verkürzungsfator von 0,7
λ/4 (28,5MHz)= 2,629m *Verkürzungsfaktor = 1,84m
Das ist alles man wissen muß und ein "paar" Minuten später hat man einen 28MHz Leistungsteiler..
Ja, ich weis, jetzt kommen die Sparfüchse und sagen das geht viel
billiger mit zwei parallel geschaltetetn TV Kaben (75Ω//75Ω=37,5Ω)
was eine ausreichend gute Transformation ergibt.
Keine Frage, das war auch meine erster Ansatz, aber die Qualität der
TV Kabel ist so etwas von besch...eiden, dass ich diese Version aus
der Kiste wieder rausgerupft und das UT141-35 verbaut habe. Das ist
keinesfalls billiger, aber man muß sich auch nicht herumärgern mit dem
fabrikneuen Sperrmüll, was die TV Kabel in meinen Augen sind.
Die "25" Ω Seite
Die "50" Ω Seite
Gesamtansicht:
Es fehlen nur noch die Mastschellen, die nach dem Fotos moniert worden sind.
Zugegeben, das UT141 Kabel ist etwas verloren in dem Gehäuse, aber das war ja zunächst auch für das Fernsehkabel vorgesehen und das hatte gerade mal so hinein gepaßt.
Laut MFJ-269 Impendanzanalyser hat der Leistungsteiler ein VSWR von 1,0, was man als ausreichend hinnehmen kann... :-))
Viel Spaß beim Nachbau!
vy73 Hans, DL9MCC