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那須次郎とアンプを語ろう

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バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/23(Sun) 20:18 No.1680  
たぶん昨年のハムフェアで購入した400MHz台のダイプレクサを改造して、432MHzバンドパスフィルタを製作することにしました。

ANT端子から2組のノッチフィルタを通して、送信端子と受信端子に分岐します。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/23(Sun) 20:35 No.1681  

> 400MHz台のダイプレクサ

お互いに1.5%くらいしか離れていない周波数を分離するために、ANT端子から見て、それぞれの周波数に対して60dBほどの深いノッチで排除します。

これにより、同時送受信が可能となります。

HF帯でも、ログペリオディック・アンテナなどのマルチバンドアンテナをダイプレクサで分離して同時に2バンド送受信を可能にしている例はありますが、UHFのキャビティ共振器ようにHi−Qの共振回路ではないため、周波数の分離は少なくても10数%から20%くらいは離さないと、うまくいかないようです。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/23(Sun) 20:41 No.1682  

>Hi−Qの共振回路

同軸共振器の内部導体の電気的長さは1/4波長弱で、先端は解放。
テフロン製スペーサを介して調整ネジが共振パイプの中に入ります。ネジが深くなると、パイプとネジが形成するキャパシタンスが増加して共振周波数が下がります。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/23(Sun) 20:51 No.1683  

低い方の受信バンドの共振棒には、面白いことにパイプにあけた穴の奥にリンクが接続されています。なぜか?

パイプの内側と外側とで、折り返し回路(リ・エントラント)を形成しているのかと思いますが、いかがでしょう。すなわち、電気的長さは1/4波長を押し返して、1/2波長になるのかもしれません。

共振周波数は送信バンド、もちろんノッチ特性を示します。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/23(Sun) 20:58 No.1684  

>受信バンドの共振棒

銀メッキ線が共振パイプに開けられた穴の中に接続されます。
穴の開け方が乱雑でバリが出ていて、これでもアメリカ製です。

ベトナム戦争当時の製品なのでしょうか、なにか急いで作る必要があったのかもしれません。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/23(Sun) 21:20 No.1685  

送信側の共振棒には、ヘアピン型のリンクが付いています。

リンクの片側はANTと受信側のノッチフィルタへ、もう一方が次段のノッチへ接続されます。ノッチフィルタでよく見られる接続法です。

リンクの長さは、受信側のタップ式ではリンクが短い(グラウンドから低いところにタップがある)のと違い、通常のリンク結合の長さと同じくらいか、それより若干長い印象です。

この共振棒の共振周波数は、受信周波数に共振するノッチなのかと思われますが、いずれにしても、送信周波数で損失がなく、受信周波数にハイ・インピーダンスであればよいわけです。

ところで、通常、1/4波長の同軸共振器をもちいたバンドパスフィルタでは、共振周波数より上のバンドで減衰特性が甘くなり、若干のハイパス特性を示します。
そんな性質も利用して、この回路を上の周波数にある送信側に使用して、ダイプレクサとしての特性を向上させているのだろうか、と思われました。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/23(Sun) 21:32 No.1686  

>送信側の共振棒には、ヘアピン型のリンクが付いています。

グラウンドに接続する部分は1/4波長の共振回路では電流最大点となるため、ハンダ付けのような電気抵抗が高い取り付け方法は、同軸共振器のようなHi−Q共振回路では好ましくありません。

パイプのややくぼんだところにナット部分がある構造になっていて、パイプ部分がきっちりとグラウンドに接触するよう、取り付けることができます。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/31(Mon) 20:26 No.1702  

> たぶん昨年のハムフェアで購入した400MHz台のダイプレクサを改造して、432MHzバンドパスフィルタを製作することにしました。

途中の工程をはぶきましたが、キャビティ2段のバンドパスフィルタを作ることにして、取付金具を金ノコで切りわけました。

もとのリンクとセミリジド同軸を取り外して、バンドパスフィルタ用に必要な同軸の引き出し穴3.6mmをあけてから、あらたにリンク用の銀メッキ銅線をセミリジドにまず巻き付けておいてから、80Wのこてでハンダ付けしていきます。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/31(Mon) 20:31 No.1703  

>リンク用の銀メッキ銅線

リンクの大きさは、若干長めで高さ49mm、幅5mmくらい。

432用としたら、35−40mmくらいの長さでいいのだろうと推測します。しかし、とりあえず長めに作りました。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/31(Mon) 20:34 No.1704  

>共振棒には、ヘアピン型のリンクが付いています。

キャビティの内部は狭いうえ、リンクの銅線が太いので、周囲にショートさせないよう、充分注意して形を整えます。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/31(Mon) 20:38 No.1705  

>リンクの銅線が太いので、周囲にショートさせないよう、充分注意

リンク引き出し部分のクローズアップ。
キャビティ外筒をかぶせるのに、若干はみ出しているリンクの銅線の外側、角の部分ををやすりで削りました。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/31(Mon) 20:49 No.1706  

> 432MHzバンドパスフィルタ

とりあえず組みあがりました。見かけは上出来でしょう。

キャビテイ外筒を取り付けるネジが合計8本、しかもサイズが手持ちのインチサイズのヘックスレンチに合わない六角穴です。

なんども取り外すのはめんどうなので、とりあえずそのまま調整してみました。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/31(Mon) 20:56 No.1707  

> とりあえずそのまま調整

中心周波数 432MHz、できれば435MHzまでは使用したい。
そんな気持ちを込めて、相互に調整ネジを回しました。

減衰特性のカーブはいい感じになりました。挿入損失は2dBです。

ではSWRがどうか? これは残念ながら、>2でした。



Re: バンドパスフィルタ投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/31(Mon) 21:08 No.1708  

>これは残念ながら、>2 

432〜435MHzの範囲で、SWRがいい値になるよう、周波数調整ネジを調整したときのカーブがこれです。

SWRは、
1.6@432MHz 
1.0@433MHz
1.7@435MHz

カーブの中心周波数を高いほうに移動させるとSWRが下がりました。これはリンクの大きさが長すぎるためでしょう。

リンクの余剰なインダクタンスを吸収するため、共振点は高め、すなわち共振回路自体のリアクタンスがキャパシティブになるようチューニングをとるといいようです。

追い込んで調整していませんので、減衰特性はこんなところでしょう。
3dB幅が6MHzくらい、±100MHzで減衰40dB超、キャビティフィルタらしい、よい特性です。

あと2組、作れますけれど、どなたか使いますか?
BPF投稿者: qm06友の会 投稿日:2011/10/30(Sun) 22:11 No.1696  
那須さんご無沙汰致しております。
ヘリカルレゾネータの記事を拝見していたときに、
ふと我が家にあったBPFを思い出して、引っ張り出してみました。

150MHz前半の受信用のBPF、ヘリカルレゾネータではございませんが、たまにはアマチュアらしいこともせんといかんですな・・・・



Re: BPF投稿者: qm06友の会 投稿日:2011/10/30(Sun) 22:13 No.1697  

中身

結構太いパイプで巻いてあります、NJとLを接続する銀メッキ線の長いこと長いこと・・・

何か理由でもあるのでしょう・・



Re: BPF投稿者: qm06友の会 投稿日:2011/10/30(Sun) 22:16 No.1698  

ヘリカルレゾネータ同様中心のトリマー(ネジ)で帯域を可変出来るわけですね・・・



Re: BPF投稿者: qm06友の会 投稿日:2011/10/30(Sun) 22:19 No.1699  

特性はこんな感じ



Re: BPF投稿者: qm06友の会 投稿日:2011/10/30(Sun) 22:22 No.1700  

こんなのを5年前くらいに39円で入手しましたが、
なかなか手ごわいです。
うまく調整ができません。



Re: BPF投稿者: 那須次郎 投稿日:2011/10/30(Sun) 23:31 No.1701  

> 150MHz前半の受信用のBPF、

さすが大御所ともなると、いいものが出てきますね。
旧Pチャンの放出品でしょうか。保存状態も良好なようで、きれいです。

結合の線が長いのには何か理由があるかもしれません。
そのL分をキャンセルするのに共振回路の共振周波数を高いほうにもっていっているかと思います。これは今回、私が書いているバンドパスフィルタのところでお示しします。

4ポールキャビティフィルタもあるのですか、すごいですね。これはノッチじゃないかどうか、確認されたでしょうか?
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