Anten­nen­um­schal­ter – Teil 2, Messungen

Der Anten­nen­um­schal­ter ist nun halb auf­ge­baut und kann durch­ge­mes­sen wer­den. Um bei einem völ­li­gen Ver­sa­gen nicht alles wie­der aus­lö­ten oder gar ver­schrot­ten zu müs­sen, sind die im Moment nicht benö­tig­ten Tei­le noch unbe­stückt. Die Relais wer­den noch nicht vom Con­trol­ler son­dern über eine Steck­brücke geschal­tet. Hier ein Foto des Testaufbaus:

Testaufbau mit Dummyload.
Test­auf­bau des halb bestück­ten Anten­nen­um­schal­ters mit Dummyload.

Zum Test­be­trieb am Aus­gang des Trans­cei­vers mit 100 Watt Sen­de­lei­stung ist hier eine Dum­my­load ange­schlos­sen. Fotos mit einer Wär­me­bild­ka­me­ra sind wei­ter unten gezeigt.

Durch­gangs- und Reflexionsmessungen

Hier die aus­führ­li­chen Test­ergeb­nis­se mit einem vek­to­ri­el­len Netzwerkanalysator.

s11 und s21 Messung
s11 und s21 Mes­sung: Ein­gang auf Aus­gang 1

s11 und s21 Messung
s11 und s21 Mes­sung: Ein­gang auf Aus­gang 2

s11 und s21 Messung
s11 und s21 Mes­sung: Ein­gang auf Aus­gang 3

s11 und s21 Messung
s11 und s21 Mes­sung: Ein­gang auf Aus­gang 4

s11 und s21 Messung
s11 und s21 Mes­sung: Ein­gang auf Aus­gang 5

s11 und s21 Messung
s11 und s21 Mes­sung: Ein­gang auf Aus­gang 6

Die Meß­er­geb­nis­se zei­gen jeweils die Durch­gangs­dämp­fung s21 zu jedem der sechs Aus­gän­ge und das Refle­xi­ons­ver­hal­ten s11 am Ein­gang, jeweils von 0 bis 100 MHz. Die blau­en Krei­se zei­gen die Steh­wel­len­ver­hält­nis­se 1,25, 2 und 3.

Als Ein­satz­be­reich sind 0 bis 30 MHz ange­strebt, höhe­re Fre­quen­zen wer­den aber ger­ne mit­ge­nom­men. Die Durch­gangs­dämp­fung bis 30 MHz ist in jedem Fall unter 0,02 dB. Dabei dürf­te der Meß­feh­ler recht hoch sein, denn trotz Kali­brie­rung wird auch hier und da mal eine Ver­stär­kung von 0.01 dB ange­zeigt. Bei 100 Watt Ein­gangs­lei­stung bedeu­tet eine Dämp­fung um 0.02 dB einen Ver­lust von knapp 500 mW, also durch­aus trag­bar. Bis 75 MHz wächst die­ser Ver­lust auf 0.07 dB an, was immer­hin schon 1,5 Watt ent­spricht, aber auch noch nicht besorg­nis­er­re­gend ist. Einen Aus­rei­ßer gibt es sowohl bei der Dämp­fung wie beim Steh­wel­len­ver­hält­nis auf Kanal 3. Die Ursa­chen sind noch nicht bekannt. Den­noch ist auch Kanal 3 bis 30 MHz ohne Ein­schrän­kun­gen verwendbar.

Mes­sung der Kopp­lung auf Nachbarkanäle

Die nach­fol­gen­den Mes­sun­gen zei­gen die Kopp­lung auf Nach­bar­ka­nä­le für aus­ge­wähl­te Einstellungen:

s11 und s21 Messung
s11 und s21 Mes­sung: Ein­gang auf Aus­gang 1 geschal­tet, Mes­sung der Kopp­lung auf Aus­gang 2

s11 und s21 Messung
s11 und s21 Mes­sung: Ein­gang auf Aus­gang 6 geschal­tet, Mes­sung der Kopp­lung auf Aus­gang 1

s11 und s21 Messung
s11 und s21 Mes­sung: Ein­gang auf Aus­gang 6 geschal­tet, Mes­sung der Kopp­lung auf Aus­gang 5

Die Nach­bar­ka­nal­dämp­fung liegt in allen gemes­se­nen Fäl­len bis 30 MHz bei knapp 46 dB. Das bedeu­tet, daß bei 100 Watt über­tra­ge­ner Lei­stung etwa 2,5 mW auf den Nach­bar­ka­nal gekop­pelt wer­den. Auch das ist ein völ­lig akzep­ta­bler Wert. Bei 75 MHz ist die Kopp­lung erwar­tungs­ge­mäß grö­ßer, aber mit 37 dB (20 mW bei 100 Watt am Ein­gang) immer noch unkritisch.

Betrieb mit hoher Leistung

Die Meß­er­geb­nis­se stim­men zuver­sicht­lich und so kann ein Dau­er­test mit einer Dum­my­load bei 100 W Lei­stung durch­ge­führt wer­den. Die selbst­ge­bau­te Dum­my­load ist für 100 Watt kon­stru­iert, wird aber nach eini­gen Minu­ten so heiß, daß man sie nicht mehr anfas­sen kann. Daher sind die Dau­er­tests auf 5 Minu­ten begrenzt, gefolgt von einer min­de­stens halb­stün­di­gen Abkühl­pha­se. Ein Foto des Test­auf­baus im opti­schen Bereich mit die­ser Dum­my­load ist oben gezeigt. Hier fol­gen Fotos mit der Wärmebildkamera:

Die Wär­me­bil­der zei­gen kei­ne signi­fi­kan­te Erwär­mung des Anten­nen­um­schal­ters. Schon ohne HF sieht man, wie sich das Relais durch den Spu­len­strom von knapp 20 mA (220 mW) erwärmt. Nach etwa fünf Minu­ten Betrieb mit 100 Watt kommt kei­ne signi­fi­kan­te Erwär­mung hin­zu. Zu beach­ten ist, daß die Farb­ge­bung dem jewei­li­gen Tem­pe­ra­tur­ver­lauf ange­passt wird. Damit haben Far­ben in jedem Bild eine unter­schied­li­che Bedeu­tung. Der Bereich wird jeweils auf der ver­ti­ka­len Ska­la am rech­ten Bild­rand gezeigt. Links oben wird die Tem­pe­ra­tur im Faden­kreuz der Bild­mit­te angezeigt.

Die Wär­me­bild­ka­me­ra zeigt übri­gens das Wär­me­bild über­la­gert mit einem nied­rig auf­ge­lö­sten Foto im opti­schen Bereich. Bei­de Fotos sind je nach Abstand zum Motiv nicht immer deckungsgleich.

Inzwi­schen ist der Anten­nen­um­schal­ter fer­tig bestückt und war­tet auf sei­nen Ein­bau in ein wet­ter­fe­stes Gehäuse:

Der fertig bestückte Antennenumschalter.
Der fer­tig bestück­te Antennenumschalter.

Das Abschirm­blech soll nur bei Bedarf ein­ge­baut werden.

Der Ein­bau in ein Gehäu­se wird im näch­sten und vor­aus­sicht­lich letz­ten Teil dokumentiert.

Hier ist Teil 1 und hier Teil 3 die­ser Beschreibung.

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