Делители мощности на жестких коаксиальных линиях

Одной из важных составных частей сложной антенной системы является делитель мощности (ДМ), позволяющий суммировать сигналы от отдельных антенн (групп антенн), составляющих антенную решетку (АР) и, соответственно, распределять между ними сигнал передатчика. В данной статье рассмотрен опыт изготовления таких сумматоров на основе жестких коаксиальных линий.

Описанные ДМ предназначены для применения в АР, в основном состоящих из четного количества 50-омных антенн. Хотя варианты возможны…

Все изложенное, как всегда, проверено неоднократным изготовлением и может быть рекомендовано к повторению.

Волновые сопротивления линий передачи вытекают из общеизвестного факта, что волновое сопротивление четвертьволнового трансформатора равно среднему геометрическому из согласуемых сопротивлений.

Так, например, чтобы 2 (3) антенны, имеющие входной импеданс 50+-0j (75+-0j), соединенные параллельно (общий импеданс 25+-0j) подключить к фидеру 50 Ом, потребуется четвертьволновый трансформатор 35.35 Ом либо два четвертьволновых трансформатора 70.7 Ом.

Если имеется другая такая же группа, то трансформация происходит в 100 Ом от одной группы, и в 100 Ом от другой. В общей точке – там, где подключается фидер – имеем 50 Ом. Для этого нужен четвертьволновый трансформатор 50 Ом.

Конструкции ДМ из линий с указанными волновыми сопротивлениями и будут рассматриваться ниже.

Для диапазона 144 и 432 МГц ДМ выполняются на основе алюминиевой (АД-31) трубы квадратного сечения 25х25х2 мм в качестве наружного проводника. Надо иметь ввиду, что 25 – наружный размер, 2 – толщина стенки. Внутренний проводник выполняется из медной трубки диаметром 3/8’ ( 9.54 мм) для линии 50 Ом и из трубки диаметром 1/2’ ( 12.7 мм) для линии 35.35 Ом.

Схематично делитель показан на Рис.1 (вариант для 4-х антенн, диапазон 144 МГц):

Вариант для 2-х антенн 50 Ом (линия 35.35 ОМ), как, я надеюсь, понятно, отличается тем, что диаметр трубки внутри 12.7 мм (1/2’), а после центрального разъема идет пустой отрезок наружной трубы длиной 20 мм.

Если внимательно посмотреть, у центрального разъема видна заглушка; на этом месте выполняется технологическое отверстие, через которое производится пайка разъема. Остальные детали видны на следующем фото.

Торцы труб заглушаются пластиковыми (капролон) заглушками (видна слева на фото).

конструкции

Заглушка должна входить в трубу плотно, с минимальными зазорами; при установке сопрягаемые поверхности трубы и заглушки обезжириваются, заглушка ставится на цианоакрилатный клей. Этим же клеем заполняются все возможные зазоры между разьемом и трубой, в том числе и внутри делителя. Благодаря высокой текучести цианоакрилатный клей делает это довольно эффективно. Мера эта совершенно необходима для обеспечения герметичности всей конструкции.

На следующем фото экран измерителя КСВн РК2-47. Визирная линия - уровень КСВн 1.05, точками обозначены частоты 144 МГц и 146 МГц. К антенным портам ДМ подключены нагрузки 50 Ом (см. предыдущее фото):

конструкции

Размеры 520 мм и 1040 мм для диапазона 432 МГц должны быть соответственно 173.3 мм (четверть длины волны) и 346.6 мм (половина длины волны).

ДМ диапазона 1296 МГц целесообразно изготовить, используя латунный волновод сечением 23х10 в качестве наружного проводника, а центральный проводник выполнить из листа латуни (лучше меди) толщиной 1 мм, шириной 11.7 мм для линии 50 Ом, шириной 6.76 мм для линии 70.7 Ом. Длина четверти длины волны 57.8 мм, половины длины волны 115.6 мм. Плоская линия подвешена точно по оси канала волновода, что достигается соответствующей мех. обработкой хвостовиков разъемов. Кроме того, целесообразно изготовить кондуктор из фторопласта, вставляемый внутрь канала. Корпуса разъемов припаяны. Подробности см. на фото, на котором показан ДМ для 2-х 50-омных антенн, т.е. это две четвертьволновых линии линии 70.7 Ом:

Окончательно собранная конструкция выглядит следующим образом:

ДМ указанной конструкции для диапазона 1296 МГц также показал отличные результаты. Следует отметить высокую воспроизводимость параметров описанных устройств, хотя и, возможно, более сложных по сравнению с кабельными и требующих при изготовлении тщательности и аккуратности.

Завмсимость волнового сопротивления Zo от соотношения диаметров D/d
(З.Беньковский, Э.Липинский "Любительские антенны коротких и ультракоротких волн", 1983 г.)
Расчет

Конструкция Олега Архипова - RW3TJ на два диапазона.