ODXC

Oбнинское DX Сообщество

Новости
Устинов Николай Семенович (ex: UW3XP) - замолчавший ключ (SK)

21.05.2021. Собрание Обнинского QRU клуба.
Избрание председателя QRU клуба.
Избрание управляющего оператора RN5X.

12 апреля 2021 не стало Валерия Кабакова RT5X

Обнинск  

Точное время   MSK:

Коммутатор приемных антенн по витой паре

Сергей RW3XA, Игорь RW3XW,  декабрь 2017  
Обновление в соответствии с модификациями (декабрь 2019)

Описание содержит вариант технических решений по унификации управления приемными антеннами на DX или контест позициии с целью повышения эффективности их использования, в том числе и для удаленного управления. Собственно, речь идет не о какой-то уникальности, а наборе готовых решений для  упрощенного повторения. Антенны могут быть направленными, например одно или двунаправленные бевериджи, или ненаправленными. Общее количество переключаемых ненаправленных анетенн - до 8шт., направленных - до 4шт., или их комбининации. На блок-схеме рис.1, в качестве примера, указаны варианты использования самых разных антенн:
Рис.1. Структурная схема

Базовый локальный блок (ЛБ, рис.2) размещается в шеке и по умолчанию предполагает автоматизированное или удаленное управление. При необходимости можно переключиться на ручное, т.е. только локальное управление. Для минимизации токовых потерь в длинном UTP кабеле (до 500м) все компоненты выносного (удаленного) блока (ВБ) расчитаны на работу от 24V, это реле и предусилитель. Для минимизации паразитных наводок, UTP кабель должен быть с экраном, т.е. типа STP/SFTP/FTP и в оболочке предназначенной для уличной эксплуатации. Для экономии, все использованные коаксиальные кабели имеют волновое сопротивление 75Ω - РК75-4-16, RG59-CU или подобные.

Схема локального блока управления приемными антеннами
Рис.2. Схема локального блока
В выносном блоке (рис.3) использованы герметичные отечественные реле РЭС49 на 27V. Все нагрузочные резисторы имеют значения равные волновому сопротивлению коаксиальных кабелей. ВБ вместе с предусилителем размещены в герметичном пластиковом корпусе Gainta G232 с защитой IP65. Кабели заведены в корпус через гермовводы - MG12. Предусилитель использован двухтактный с ОБ - модифицированная схема и конструкция на основе Common Base Transformer Feedback Norton Amplifiers. Предусилитель имеет усиление 11db, АЧХ  плоская (неравномерность < 0.3db) в диапазоне 1-12МГц, значение IP3 не хуже +40dbm и подтверждается измерениями на 15 экземплярах только на позиции RO2E. Предусилитель потребляет около 120мА и питается от 12V, а избыточное падение напряжения на стабилизаторе используется как легкий обогрев бокса ВБ. Потенциально, предусилитель выдерживает мощность в пару кВт в передающей антенне расположенной в 50м от приемной антенны. Для защиты от наводок во время грозы и от статики, в антенных блоках и в предусилителе предусмотрены разрядники. На входе преусилителя включена буферная нагрузка в виде лампы 12В/0.1А и диодный ограничитель, что позволяет выдерживать до 5-10Вт наведенных на вход предусилителя, что особенно важно при малом разносе RX/TX антенн. Также, на всякий случай, в локальном блоке предусмотрена возможность автоматического отключения питания предусилителя по сигналу PTT.
Выносной (удаленный) блок управления приемными антеннами
Рис.3. Схема выносного блока
Для унификации, удобства и надежности эксплуатации для выносного блока и модулей разработаны и изготовлены двусторонние печатные платы (рис.6). Антенны могут работать в фиксированном режиме, т.е. без возможности переключений или в переключаемом режиме. Выбор режима задается перемычками (рис.4) на плате ВБ. Первая группа антенн (N1-N4) может работать в фиксированном режиме или в переключаемом режиме, вторая группа антенн - N5-N8 только фиксированные. При этом, выбрав в первой группе переключаемый режим, соответствующая зеркальная антенна во второй группе уже не может быть использована. Пример для антенны N1: для фиксированного режима нужно замкнуть левую перемычку для антенны "1" (см. рисунок ниже), а для переключаемого - правую перемычку x2. Соответственно, с правой перемычкой использование антенны N5 будет исключено.

Выносной блок находится на улице, вдали от шека, а как показывает опыт, ремонт антенн не такое уж и редкое явление, т.к. разные животные (в буквальном и переносном смысле) грызут/обрывают кабели и плотна антенн. Чтобы оперативно видеть состояние коммутации, на плату удаленного блока была добавлена индикация напряжения на входных линиях управляющего кабеля и в фидерах подключенных антенн. Это позволило значительно упростить уличную диагностику и ускорить ремонт, особенно в мороз и темное время. Также, на плате предусмотрен отдельный разъем для управления от контроллера, например, при использовании в качестве модуля коммутации приемных антенн в готовящейся новой, 2-й версии антенного экстендера.

Выбор типа антенн и схема подключений в выносном блоке
Рис.4. Выбор типа антенн и схема подключений в выносном блоке

Для согласования и подключения антенн к ВБ применены унифицированные модули (рис.5), которые можно использовать в разных вариантах схем и в разных комбинациях: тип 1Х - трансформатор согласования (например, однонаправленный беверидж), тип 2Х - трансформатор согласования и реле переключения направления (например, двунаправленный беверидж), 2XL - нагрузочный трансформатор для двунаправленного бевериджа. Конечно же, можно использовать и под другие потребности переключений, например, коммутация нагрузок/трансформаторов или дополнительных полотен антенны. В модулях использованы герметичные отечественные реле РЭС80 на 27V (паспорт 00).
В наличии есть некоторое количество печатных плат, если есть интерес, то обращайтесь на rw3xa(at)mail.ru

Рис. 5. Схема выносного (антенного) модуля двунаправленного бевериджа
 

Варианты использования модулей для разных антенн

Рис.6. Варианты использования различных выносных (антенных) модулей

 
Собранная плата выносного (удаленного) блока (ВБ) Собранная плата удаленного коммутатора Печатные платы модуля согласования
Печатные платы для выносного (удаленного) блока (ВБ) Плата обновленного антенного модуля Корпус Gainta G1020b для антенных блоков
Фото.7. Платы блоков и модулей
 
2-направленный блок 1-направленный блок на той же плате Раскрытый корпус с коммутатором и предусилителем
     
Предусилитель Common Base Transformer Feedback Norton Amplifier Корпуса выносных блоков Корпуса разных блоков
Фото.8. Конструкция выносных блоков
 
Obninsk DX Community - www.odxc.ru Contact My-Engine CMS Obninsk DX Cluster - odxc.ru ODXC © RW3XA, 2006-2021 1036