"Лекарство" от интермодуляционных продуктов
Джордж Даунс, W1СТ
Продукты интермодуляции смежных каналов оказались «заблокированы» — благодаря компенсированным коаксиальным режекторным фильтрам.
Для тех, кто не в курсе, компания Bell System эксплуатирует ретрансляционный передатчик для мобильной телефонной связи недалеко от пересечения трасс 128 и 20, рядом с Бостоном, штат Массачусетс. Передатчик работает на нескольких каналах в диапазоне от 152,4 до 152,9 МГц. Когда эти сигналы присутствуют, и особенно когда активен расположенный поблизости ретранслятор 146,04/64, многие любительские мобильные устройства в радиусе мили или более заглушаются интермодуляционными сигналами.
Я уже несколько месяцев езжу по району, известному как «аллея интермодуляционных помех», и он кажется ничем не отличающимся от других мест. Это стало возможным благодаря 30-децибельному режекторному фильтру, который подавляет сигнал от передатчика телефонной компании на холме Беар-Хилл. Одного режекторного фильтра недостаточно; его необходимо комбинировать с антирезонансной схемой для усиления любительских частот.
Дик Хьюз, W1GТJ, предложил решение и предоставил прототип ловушки. Она действительно работала очень хорошо, но будет ли она работать и в мобильных установках? Прототип был изготовлен, и я обнаружил, что могу подъехать прямо к проблеме помех, и интермодуляционная система едва ли справляется с шумоподавлением. Воодушевленный этим, я собрал четыре «серийных» экземпляра.
Режекторный фильтр Intermod, полностью собранный в моем подвале с использованием подручного оборудования.
Как это работает
Вставим в линию передачи Т-образный разветвитель и прикрепим к ней четвертьволновой открытый шлейф, настроенный на 152,4 МГц, как показано на рис. 1. Такой шлейф отразит короткое замыкание на линии и ослабит сигнал Telco примерно на 30 дБ. На рис. 2 также видно, что сигналы в двухметровом диапазоне ослаблены до неприемлемой степени.
Рис. 1 — Разомкнутый шлейф, расположенный
поперек линии передачи, отражает эффективное
короткое замыкание на линии на частоте подавления.
Рис. 2 — Кривая затухания типичного шлейфа
длиной 1/4λ (сверху) и кривая зависимости
реактивного сопротивления от частоты (снизу).
Практические аспекты изготовления
На рис. 2 показана еще одна очень важная деталь. Кажущееся короткое замыкание в Т-образном соединении имеет характеристики последовательно-резонансного контура. То есть на частотах ниже резонанса в Т-образном соединении наблюдается емкостное сопротивление, как показано на графике зависимости реактивного сопротивления от частоты в нижней части рис. 2.
Идея заключается в следующем: поскольку на частоте 148 МГц у нас есть емкостное сопротивление в несколько Ом, мы можем добавить такое же количество индуктивного сопротивления в Т-образном фитинге, чтобы построить антирезонансный контур, настроенный на... любительский диапазон. На рис. 3 показано, как можно изменить конфигурацию, а на рис. 4 показана типичная кривая отклика, полученная с помощью реальных фильтров.
Рис. 3 — Антирезонансный контур образуется
путем размещения индуктивности параллельно
шлейфу вблизи его соединения с линией передачи.
Рис. 4 — Типичная кривая отклика, полученная c
помощью компенсированных режекторных фильтров.
Практические аспекты изготовления
Идеальное сопротивление для коаксиального ответвления составляет приблизительно 77 Ом. Это не критично, но указывает на то, что немного лучше использовать кабель с сопротивлением 70 Ом, а не 50. Лучший тип кабеля, если вы сможете его найти, — это Foamflex в алюминиевой оболочке или аналогичный. Вам понадобится около 20 дюймов (примерно 50 см) такого кабеля. Для разъемов я использовал разъемы UHF, потому что у них меньшая индуктивность, чем у BNC, и они обычно дешевле.
Фотография даст вам хорошее представление о том, как все детали соединяются. Следующие шаги помогут вам в сборке:
1) Наденьте на конец патрубка гнездовой UHF-разъем. Я изготовил эту конструкцию, используя одноотверстный UHF-фитинг, медную прокладку, отрезок медной трубы диаметром 3/4 дюйма с прорезью и хомут для шланга.
2) Подготовьте шунтирующий индуктор. Отрежьте полоску медной проволоки шириной 3/32 дюйма (толщиной 0,005 дюйма) и длиной около 1-1/2 дюйма. Припаяйте эту полоску к центральному контакту штекера PL-239. Заполните припоем весь центральный контакт штекера. Свободный конец полоски должен выступать внутрь корпуса штекера.
Вилка. Проденьте этот свободный конец через ближайшее отверстие в корпусе вилки и припаяйте его снаружи (см. рис. 5).
3) Возьмите два Т-образных фитинга и соберите их, как показано на рис. 6.
Рис. 5 — Шунтирующий индуктор собирается путем
пайки петли из медной полосы в штекер PL-259.4) Регулировка. Схема установки показана на рис. 7. Необходимо обеспечить достаточный диапазон амплитуд на выходе генератора и в измерительном приборе для измерения уровней напряжения с разницей в 30 дБ. Регулировка шлейфа производится путем обрезки концов линии. Я использовал труборез, лезвие бритвы для разрезания изоляции и ювелирную пилу для разделения внутреннего проводника.
Рис. 6 — Схема разборки всей конструкции.
«L» — это штекер, показанный на рис. 5.Изменение на 1/8 дюйма сдвигает частоту на 1–1,5 МГц. Из-за формы кривой отклика постарайтесь добиться равенства амплитуд на частотах 146 и 148 МГц — это обеспечит пик на частоте 147,2 МГц. Также постарайтесь добиться максимального подавления в нижнем диапазоне частот телекоммуникационного диапазона, 152,4 МГц. Это означает, что дельта-частота — или разница частот — между пиком и нулевым значением составит от 5 до 5,2 МГц. По мере обрезки линии пик и нулевое значение будут увеличиваться по частоте. Однако при этом они будут все дальше друг от друга отставать.
Рис. 7 — Схема испытательного оборудования для регулировки
шлейфа и индуктора с целью обеспечения надлежащей реакции.Между длиной линии и величиной индуктивности существует взаимосвязь. Изменение любого из этих параметров повлияет как на пиковую, так и на нулевую частоты. Поэтому важно следить за разбросом между ними при последовательной подгонке. Я обнаружил, что добиться достаточно низкой индуктивности сложно, но её легко увеличить, расплавив припой и немного удалив полоску из центрального проводника штекера.
Более короткий узел — это прототип, разработанный W1GTJ, с использованием гибкого кабеля и разъемов BNC. Более длинный — это «серийная» модель, изготовленная из кабеля в алюминиевой оболочке. Для защиты открытый конец обрывка заклеен пластиковой бутылочкой из-под таблеток.
Цена, которую мы платим
Этот недостаток называется «вносимыми потерями». Изготовленные мной устройства охватывали диапазон от 146 до 148 МГц с потерями не более одного дБ на краях полосы и значительно меньшими между ними. Это может немного беспокоить вас на периферии зоны действия ретранслятора. Компромиссным решением может быть оставление фильтра включенным во время движения в проблемной зоне и его снятие во время поездок. Для меня это стоит того, чтобы решить проблему интермодуляционных искажений вблизи Беар-Хилл.
*| Примечание редактора: В одном из следующих номеров журнала QST будет опубликована дополнительная статья об использовании принципа режекторного фильтра для уменьшения помех на диапазоне 6 метров от 2-го телеканала.]
QST, march 1976
Материал перевёл и подготовил - RA3TOX
[ На главную ] [ Антенны ]
