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VSWR Bridge(SOL514-0)

VSWR Bridge(SOL514-0)を紹介します


・ブログへの投稿が遅くなりましたが写真などが揃いましたので紹介します。
・RF Analyzer 用としては、55MHz まで使用できれば良いのですが
 475kHz から 430MHz 程度まで使用できそうな特性が得られました。
・方向性は、40dB 以上を目標にしました。(35dB 以上あればアマチュア的にはOK?)


■VSWR Bridge(SOL514-0)
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・諸先輩のブログを徘徊し、2個のバランを使用する回路で実験しました。
・使用周波数は低いのですが小型化出来る SMA タイプのコネクタを使用しました。
・ブリッジ回路のR1,R2,R3の抵抗は、3216サイズで設計したパッドですが
 入手できたチップ抵抗は3225サイズなので若干サイズ違いです。
・上側に写っているのは、試験に使用した 50Ω の終端抵抗でこの中の1個を
 基準の負荷抵抗にしました。
   Hirose HRM-601S Hirose HRM-601S の仕様が見つからず、電気的特性が
  ほぼ同じ HRM-601A の仕様です。(4GHz まで VSWR 1.08以下)
   STACK T91241 (8GHz まで VSWR1.1 以下)
・どの終端抵抗を基準とするのかは少し重要です。


■回路図
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・ブリッジ回路の抵抗は、49.9ΩF(±1%) を使用し、3個の抵抗値が
 できるだけ近い物を選別して使用しました。
・実験の結果、回路図のように抵抗ブリッジ側に強制バラン(T1)、
 RF OUT側にフロートバラン(T2)を接続する事で良い特性が得られました。
・コアーは、T1が TDK BF30-3.5x5x1.3で、T2は品名および
 購入先不明(失念)のΦ5.5x5x2.5の品物でμは大きいようです。
  T1 Φ0.2UEW 3本 4t (TDK BF30-3.5x5x1.3)
  T2 Φ0.29UEW 2本 6t (Φ5.5x5x2.5) --- 2017/10/31 線径訂正
・方向性は、このバランのコアー材質や巻数、巻き方やストレー容量で
 変化し試行錯誤の連続になります。(暇つぶしには最適)
・巻線の様子は、写真を参考にして下さい。


■構造
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・プリント板の寸法は、50mmx25mmx1.2t です。
・R3のホット側は、グランド間の容量が不足していたので
 金属片(補正板 0.1mm薄板)が付けてあります。
・R3のホット側には、T1の2本線側を接続します。
・T1,T2 は、2液性のエポキシ接着剤で固定します。
・T1,T2 の巻線は、接着剤など付けず何も固定していません。
 (容量性の物を付けると特性が変わるようです)


■特性
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・一つ上の写真の状態での特性です。
・低い周波数から500MHzまで38dB以上の方向性を
 得られています。(このままでも良いかも・・・・)
・HF帯から144MHz,430MHz帯のアマチュアバンドは、
 40dBをクリアしています。


■特性の補正
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・T2の巻線の上に容量補正板を付けてみました。
・調整は、容量的な補正が主なので部品に指先を近付ける事で
 判断が出来ます。(経験を基にした実にアナログ的!調整方法)


■補正後の特性
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・4個の終端抵抗それぞれをDUTコネクタに接続した特性で、
 各々の終端抵抗により方向性の特性が違っています。
・左上の HRM-601S_A の直流抵抗値がブリッジの抵抗(R1,R2,R3)
 の値(49.95Ω)に近いので、低い周波数での方向性が良くなっています。
・抵抗値は、TakedaRiken TR6841 で測った値です。
・このHRM-601S_Aを、私の基準にすることにしました。
・校正された特性の良い終端抵抗を得ることは難しいので
 これを基準と信じるしかありません。(信じる者は救われる?)
・あまりこの基準の事にこだわっていると先に勧めません。
 それ程厳密に考えなくてもアマチュア的には、大きな問題は
 生じないでしょう。


■低域周波数の特性
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・周波数スパン 5MHz で測定した特性です。
・低域は、457kHz から使用できそうです。
・更に低い LF帯(135kHz)は、コアーの材質や巻数を検討すれば
 使用できるようになるでしょう。
・短波帯は、50dB 以上の方向性が得られているので
 上出来と思います。


■ミスマッチ終端での確認
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・上側の写真は、自作した100Ω(VSWR 2)および75Ω(VSWR 1.5)の終端で、
 100Ωは200Ωのチップ抵抗をパラ、75Ωは150Ωのチップ抵抗をパラにしてあります。
・特性は、それぞれ大きな問題は無いようです。


■特性の測定
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・スペアナによる特性の測定中。
  スペアナ:Anritsu MS62831A(自作トラッキングジェネレータ内蔵)
・内蔵したトラッキングジェネレータの自作には、ネット上の諸先輩方の
 情報を参考にして作り、大変便利に活用させて頂いております。(感謝)


■RF Analyzer での確認
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・BNC-P ---- SMA-P ケーブルを使用し RF Analyzer での確認。
・このまま裸でも使用できそうですが、何かケースに入れたほうが良いでしょう。



■ご注意
・これらの基板はsoltec41が個人的な興味で作ったものであり、
 使用の結果を保証するものではありません。
・RF基板なので使用部品や組立て方で性能が出ない場合が
 あるかも知れません。
・この基板を使った事により不具合が発生しても自己責任として
 解決願います。




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by soltec41 | 2017-10-27 23:16 | RF基板 | Comments(0)