Электрически дуплексёр является устройством, использующим
высокодобротные резонансные контуры, чтобы изолировать приёмник
от передатчика. Это позволяет обоим работать на одну антенну,
в то же время и без повреждения приёмника сигналами передатчика.
Между частотами приёма и передачи должен быть обязательный
разнос. Это называется "сплит" (split - англ.).
На двухметровом диапазоне этот разнос равен 600 кГц
(стандарт принят для радиолюбительских ретрансляторов,
объясняется относительно малой шириной диапазона).
Я не буду проводить ликбез по этой теме, так как в рунете
последний год появилось довольно много публикаций на
эту тему (напрмер статья Виктора Беседена (UA9LAQ)на сайте
www.cqham.ru ).
Три года назад ,когда я и мой коллега Дмитрий YL3GCL загорелись идеей
изготовить объёмные резонаторы ,то по тем временам небыло той информации,
и нам приходилось довольствоватся довольно скудным описанием из журнала
QST и ряда коммерческих сайтов, где в основном приводились параметры готовых
фильтров и их цена (Hi).
В самой Латвии тоже не у кого было спросить, небыло человека, который бы имел
опыт постройки и настройки подобного устройства. Однако, желание было велико
и мы все же взялись за подобное дело (только потом я понял , на сколько это не просто..).
Итак , что же у нас получилось? Сразу хочу сказать, что необходимый материал
для фильтра достать удалось только по прошествии 3-х месяцев , да и то с великим трудом.
Дело в том , что промышленности в ходе "культурной революции" после 1991 года
не осталось и цены , которые представлены на торговых базах по продаже
металла должны были напрочь похоронить даже мысль об нашей идее.
Однако мы не опустили рук и фортуна нам все же улыбнулась. Во время демонтажа
старого объекта связи (не скажу какого - Hi) нам удалось выкупить шесть обрезков
медной трубы диаметром 110 мм , что и составило в последующем исходный материал
для изготовления будующего фильтра нашего репитера.
Когда были сделаны расчеты и нарисованы чертежи выяснилось, что не менее проблематичным
делом было найти токаря , который мог бы изготовить то , что было необходимо и не угробить
жутко дорогой и с таким трудом приобретенный материал.
На помощь пришел наш коллега Григорий (YL2NS) и подсказал, где "живет"
и работает токарь - золотые руки.
С этого момента пошел процесс быстрей. Сначала было решено
изготовить одну банку фильтра и посмотреть на приборах.
(Должен оговориться, что настроить качественно подобный фильтр
невозможно на одном генераторе с КСВ-метром ). В этом вопросе
нам повезло, т.к. Дмитрий работал в Латвийском радиотелевизионном
центре , где имелась довольно хорошая радиолаборатория и у нас
была возможность воспользоватся комплексным прибором "Agilent"
от фирмы HP ,на котором можно было видеть буквально
все динамические изменения да еще с дигитальным измерением
значений на его экране не перетыкая "концов" с входа на выход.
Было проведено много исследований и замеров, в ходе которых мы пришли
к выводу, что нужно будет организовать комбинацию из шести банок выполненых
по принципу режекторного фильтра, где три банки будут настроены на приемную
частоту ,а три на передающую. Этот вариант в последствии обеспечил максимальную
развязку между частотой приёма и частотой передачи и величина достигла -98db,
при потерях в полосе прозрачности по приёму,не более 0.5db,
а по передаче - около 1.0 db
По расчетам выходило , что мощность проходящая через дуплексный фильтр
могла достигать более 25 вт , без просачивания на вход собственного
приемника ретранслятора, что нас вполне утраивало ибо в качестве
приёмо-передатчика у нас использовались две стандартные радиостанции
"Motorola GM-350"(Pwt=max 25wt).
Конечно, использование банки, которая настроена режектором не всегда
себя оправдывает и бывает недостаточной в случае, когда место установки
вашего ретранслятора не очень благоприятно из за тяжелой электромагнитной
составляющей, а то и каких либо комбинационных помех , которые будут
пролезать в тракт приёмника . В таких случаях явно
будет необходим вариант с включением одной банки настроенной
по принципу полосового фильтра, что бы подавить все помехи
отстоящие от рабочей частоты репитера на гораздо большую
полосу ,нежели +/- 600 кгц. Тут конечно как повезет, но к сожалению
нужно помнить, что характеристика полосовика всегда хуже режектора
и может статься, что включив одну из банок таким образом , общая развязка
между приёмом и передачей окажется недостаточной и ваш приёмник будет
"приседать" от собственного сигнала передатчика и выйти из такой
ситуации будет возможно лишь с использованием двух антенн ,
да и то разнесенных в пространстве по вертикали, что не всегда возможно.
Практика показала, что разнос антенн по вертикали на 20 метров развязывает
приемник от передатчика еще на -10-12db при условии, что антенны находятся
строго в одной плоскости !
К счастью, нам не пришлось этого делать и наш комплекс работает на одну антенну
с одним кабелем имеющим довольно малое погонное затухание на частоте
150 мгц, тем самым обеспечивая максимальную чувствительность
по приёму, а это очень важно для любого репитера.
Особое внимание при изготовлении дуплексного фильтра нужно обратить на
его температурную стабильность и механическую прочность всех подвижных частей.
Фильтр не потерпит к себе халатного отношения и каждый узел должен быть тщательно
выполнен, жестко фиксирован, иметь отличный контакт. Все ВЧ разъёмы
должны иметь резьбовое соединене. У нас уже была практика (в самом начале)
при применении разъёмов на основе байонетного соединителя.
Кончилось тем , что пришлось все поменять и вновь всё отстроить по прибору !
В нашем случае идиально подошли разъёмы "N"-типа с дополнительной "юбочкой"
в экране. Эти разъёмы (а так же и тройники на их основе) обеспечивают
необходимое сопротивление и надежный контакт !
Так же нужно обратить внимание на рычаги поршней . В оригинальных фильтрах
промышленного изготовления в качестве рычагов применен материал из специального
сплава - инвар, который имеет минимальный коэффициент расширения, что
делает ваши фильтра более температуростабильными. В нашем случае пришлось
обойтись обычными монтажными резьбовыми прутками необходимой длины,
диаметром 12 мм. Я бы даже советовал поставить пруток более большего
диаметра.
По температурной стабильности , наши банки не имеют разброса по параметрам
и хорошо держат изменение температуры +/- 10 град. от средней температуры
настройки (где t сред.=+22гр). Более широкое изменение температуры
приводит к резкому изменению параметров фильтра в целом,
что тут же отразиться на чувствительности всего ретранслятора .
Диаметр внутреннего поршня в наших банках - 45 мм, длина - 80 мм .
Все концы внутренних труб обработаны таким образом , что бы получилась
цанга, которая плотно обжимала бы поршень и не давала ему повода к малейшему
вихлянию и не контакту. Это очень важный узел! Внутренняя поверхность
банок внутренней трубки, поршня, торцы стенок, все должны быть полированы
что бы уменьшить потери в полосе пропускания .
На изготовление и настройку нам пришлось затратить примерно пол-года
отрываясь по вечерам один-два раза в неделю, прежде как удалось
подключить все в целом к антенне. Вес дуплексера составил
под 70 кг (все же чистая медь!) и по ряду параметров он получился
даже лучше ,чем у известной фирмы "Wacom" !
В описании дуплексного фильтра , я не привожу рабочих чертежей нашего
фильтра , так как считаю это излишнем . Скорей всего вы не достанете
труб таких же размеров , которые удалось нам приобрести. У вас будут
наверняка другие размеры и следовательно - другой расчет . Помнить нужно
одно, что в основе каждой банки заложен четверть волновый резонатор и
от сюда необходимо строить весь расчет. Как известно, четверть
волны на 145 мгц, это примерно 51 см. К этой величине необходимо
прибавить расстояние для свободного хода поршня (примерно еще 100мм)
и сделать надбавки за счет конструктивных особенностей торцевых
стенок ваших банок. Дальнейшие расчеты выполняются обычным способом
и не вызывают сложности.
В разделе фотогаллерея вы без труда найдете
фотоальбом с фотографиями выполненого дуплексного фильтра во всех
деталях и убедитесь, что это по силам обычному среднему радиолюбителю.
Главное - это ваше желание и немного терпения .
Успехов!
73! de YL2MK