Антенный коммутатор на 144 МГц

Из теории длинных линий известно, что четвертьволновый отрезок коаксиального кабеля, короткозамкнутый на конце, на резонансной частоте имеет бесконечно большое сопротивление. Из-за отсутствия высокочастотных коаксиальных реле длительное'время использую это свойство для коммутации антенного усилителя, рис.1.

В режиме приема на антенный усилитель и обмотки реле подано напряжение питания. Четвертьволновые отрезки, подключенные к входу и выходу усилителя являются продолжением соединительного кабеля и при Rвх к Rвых, равного волновому сопротивлению кабеля не оказывают влияния на параметры фидера. Четвертьволновые отрезки, предназначенные для "обхода", короткозамкнутыми отрезками со стороны антенны и трансивера имеют большое сопротивление. Их амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) приведена на рис.2.

Таким образом, кроме чисто изоляционных свойств они обладают и фильтрующими свойствами, являясь довольно эффективным фильтром с крутыми скатами, обусловленными высокой добротностью на резонансной частоте.

В режиме передачи питание с усилителя снимается, а его вход и выход заземляются, что обеспечивает практически полную гарантию защищенности от проникновения ВЧ сигнала передатчика. Кроме того, четвертьволновые отрезки, подключенные непосредственно к входу и выходу антенного усилителя, являются режекторными фильтрами для передатчика, а два других отрезка, соединенные последовательно, имеют длину, равную 0,5 лямбда и обладают свойством трансформатора сопротивлений 1:1, не оказывая влияния на параметры фидера.

В качестве коммутационных реле могут использоваться любые, имеющиеся в наличии. Основное требование к реле - как можно меньшая межконтактная емкость. Хорошие результаты получаются при использовании РЭС-34, РПВ-2/7 и т.п. при выходной мощности до 200 Вт.

Вариант изготовления антенного коммутатора приведен на рис.3.

Четыре четвертьволновых отрезка кабеля, длиной 342 мм для частоты 144,1 МГц размещаются в дюралевой трубе длиной 340 мм и диаметром 30 мм. Один конец трубы завальцован в небольшую коробку с двумя высокочастотными коаксиальными разъемами (справа на рисунке), разделенными экраном. Другой конец завальцован в большую коробку (слева на рисунке), в которой находятся два реле и плата усилителя мощности, рис.3. Следует учитывать требования к монтажу высокочастотных устройств и обязательно отделять экраном входную цепь от выходной.

На этом же принципе, основываясь на свойстве четвертьволнового отрезка, осуществляется безрелейная коммутация 20-ти ваттного усилителя мощности, установленного в автомобиле. Вместо высокочастотных реле используется диодная коммутация - встречно-параллельное включение кремниевых диодов КД503Б, рис.4.

В режиме передачи ВЧ сигнал трансивера открывает ключи и четвертьволновый отрезок со стороны входа РА оказывается короткозамкнутым, а со стороны антенны имеет большое сопротивление. В режиме приема мощности сигнала, поступающего из антенны, недостаточно для того, чтобы открыть ключи и сигнал через четвертьволновый отрезок беспрепятственно проходит на вход трансивера. При очень большом сигнале диодные ключи выполняют защитную функцию.

Усилитель мощности собран на транзисторах КТ925А и КТ925В по схеме, опубликаванной в "Р-Д" №1-96.

На его вход с "ручного" трансивера подается 100 мВт, а на нагрузке 50 Ом получается около 20 Вт. Усилитель работает на укороченную четвертьволновую магнитную антенну СВ диапазона с частично обрезанной верхней частью - выше удлиняющей катушки.