Передісторія
Для роботи на УКХ діапазонах використовую дві радіостанції – одну на радіоаматорський діапазон 144-146 МГц, іншу – на 430-440 МГц. До обох радіостанції підключено окремі фідерні лінії та антени, відповідно до діапазону. Така конфігурація працює чудово, але за однієї важливої умови – відстань між антенами повинна бути такою, щоб потужне електромагнітне поле при роботі одної станції не створювало проблем приймачу іншої антени. Та у межах підвіконня так не виходить – як тільки починаю працювати на 2-метровому діапазоні, інша радіостанція починає “дуріти”, відтворюючи писк і шум. У різних джерелах та від радіоаматорів можна почути правило, що за використання двох окремих радіостанцій встановлювати УКХ антени потрібно на такій мінімальній відстані між ними, яка не є меншою 1/4 довжини хвилі меншої частоти. Тобто між антенами довжинами хвилі 2 метри і 70 сантиметрів повинно бути мінімум 50 сантиметрів, що у межах одного вікна майже неможливо. Що ж робити? І тут на допомогу приходить дуплексер.
Що це таке, той дуплексер?
Дуплексер, або дуплекний фільтр – це система фільтрів, яка розділяє радіосигнали так, щоб, до прикладу, на вхід приймача одної станції не потрапляв вихід передавача іншої станції. Залежно від специфіки завдання, такі фільтри бувають простіші (наприклад, комбінація фільтрів низької і високої частот) або складні (до прикладу, комбінація кількох режекторних і смугових фільтрів). Прикладом класичного використання складніших дуплексерів є репітери. Репітер складається із двох радіостанцій, які працюють на одній антені, при чому частоти прослуховування і трансляції досить близькі. За таких умов потрібно надійно і без втрат відфільтрувати близькі за частотами сигнали, а тому виправдано використання кількох режекторних (band stop) і смугових (band pass) порожнинних (cavity resonator) фільтрів, об’єднаних у один дуплексер.
А от комбінація фільтрів низької частоти (low pass) та високої частоти (high pass), яка не здатна забезпечити розділення близьких за значенням частот, чудово підходить для досить віддалених між собою сигналів, як от 145 МГц і 435 МГц. І це мій випадок.
Дуплексер MX72
Дуплексер MX72, який придбав на AliExpress є копією фірмового дуплексеру Diamond MX72A. Характеристики у них дуже подібні, подібна схема підключення виходів, навіть ціна теж подібна. А як воно з якістю? Оце я спробую зараз визначити.
Будова дуплексеру
Корпус у дуплексера алюмінієвий, без люфтів, все добре закручено і нічого не відвалюється. Гнізда звичайні SO-239. Позначки на наклейці зверху паперові і, певне, довго на ній не протримаються. Але це на роботу вплинути не повинно.
Розібрати дуплексер просто – відкручуються лише болтики, які тримають верхню половину корпусу (до якої приклеєна наклейка), а тоді та половина без проблем знімається. У середині бачимо набір індукторів та конденсаторів, що порадувало – на друкованій платі, а не як це буває просто навісним монтажем.
Зліва знаходиться фільтр низької частоти, який повинен мати подавлення сигналів вище частоти зрізу не менше 60 дБ і вносити втрати не більше 0,2 дБ для частоти нижче тієї ж частоти зрізу.
Справа фільтр високої частоти, який повинен мати подавлення сигналу нижче частоти зрізу не менше 60 дБ, а втрати на діапазоні вище частоти зрізу не більше 0,4 дБ.
Цікаво, чи не вперше бачу на SMD конденсаторах якесь маркування.
З будовою розібрались, тепер вимірювання
Використаю NanoVNA-H з останньою прошивкою. Прилад відкалібрований безпосередньо перед вимірюванням.
Спершу вимірюю як проходить сигнал із порту (144-148 МГц) в антенний порт.
Результат вийшов наступний – на частоті 144 МГц маємо КСХ 1,11 : 1, втрати сигналу -0,47 дБ. -3 дБ втрат, або теоретична частота зрізу, близька до 152 МГц. На частоті 432 МГц втрати сигналу становлять приблизно -42 дБ.
Друге вимірювання – сигнал із порту (400-470 МГц) в антенний порт
Вимірювання показали КСХ 1,34 : 1 на частотах 432-436 МГц, при втратах близько -0,44 дБ. -3 дБ втрат, або можлива частота зрізу знаходиться близько 380 МГц. Цікаво, що на частоті 220 дБ втрати становлять всього -9 дБ, проте на частотах 144-148 МГц втрати збільшуються до -58 ~ -60 дБ.
Два описані вище вимірювання виконувались для оцінки КСХ та втрат, але не для визначення ізоляції одного порта від іншого. Думаю, найточніше буде вимірювати ізоляцію при наявності навантаження на антенному порті і при підключенні порту S21 VNA до іншого виходу дуплексеру. Що далі і зроблю.
Отож, наступне вимірювання – проходження сигналу з порта (144-148 МГц) на порт (400-470 МГц) за наявності навантаження на антенному порті.
Результати такі – на частоті 144 МГц порт (144-148 МГц) має КСХ 1,17 : 1, а порт (400-470 МГц) приймає цей же сигнал із втратами -55 дБ. На частоті 436 МГц КСХ становить 70 : 1 на порті (144-148 МГц), а втрати сигналу на іншому порті -68 дБ, що, по суті, на межі можливостей NanoVNA-H.
Аналогічно вимірюю проходження сигналу з порта (400-470 МГц) на порт (144-148 МГц) за наявності навантаження на антенному порті.
Вимірювання показало КСХ 1,4 : 1 на частоті 432 МГц і втрати цього ж сигналу на іншому порті -64 дБ. На частоті 144 МГц КСХ прямує до безкінечності, а втрати становлять -55 дБ.
Висновки
Заявлений виробником коефіцієнт стоячої хвилі (КСХ) підтвердився лише для порту (144-148 МГц), на (400-470 МГц) він вищий, але не критично. Ізоляція портів близька до заявлених 60 дБ і цього, вважаю, буде достатньо. Втрати сигналу теж близькі до заявлених. Єдине, що не перевіряв, як цей дуплексер працює на заявлених потужностях, але я планую його використовувати при 50% тої заявленої максимальної потужності, то проблем бути не має. Отож, оцінюю прилад на тверді 4,5 з 5. Для роботи аматорської радіостанції підійде.