Baugruppe: VSWR-Überwachung und Autoabschaltung

An Standorten mit mehreren Sendern auf unterschiedlichen Frequenzen kommt es regelmäßig zu Problemen mit Mischprodukten. Diese Mischprodukte entstehen im Empfänger, aber auch im Sender. Wir nutzen sende- und empfangsseitig schmale Bandpassfilter. Um unerwünschte Mischprodukte zu vermeiden. Die Sendefrequenzen von DB0WIZ liegen alle sehr nah beieinander. Weiterhin gibt es viele kommerzielle Signale, die sich ebenfalls in der Filter-Durchlasskurve des Bandpassfilters vor dem Sender befinden, um Mischprodukte der Signale im Sender zu vermeiden, hat Tim (DK5OH) für jeden Sendezweig bei DB0WIZ ein Zirkulator eingebaut. So sollen vor Allem Störungen anderer Funkdienste ausgeschlossen werden.
Durch die Zirkulatoren wird auch ein wirksamer Schutz der Sender vor hohem Rücklauf, wie es z.B. bei vereisten Antennen vorkommt, gewährleistet. Eine Schutzschaltung schaltet bei hohem VSWR die Sender automatisch ab und informiert uns via Internet über den Störungsfall.
Wie das Konzept ausschaut, wo die Kniffe liegen und wie es zum Schluss ausschaut, soll euch in diesem Beitrag berichtet werden
Folgende Texte und Bilder sind von DK5OH, ich habe sie nur auf diese Seite gepackt und angepasst:

 

Zirkulator-Modul

Um Mischprodukte und damit Störungen bei anderen Funkdiensten zu vermeiden, sind Zirkulatoren bzw. Isolatoren bei Sendern wichtig. Zirkulatoren haben 3 Ports. Wenn alle Ports impedanzrichtig abgeschlossen werden, wird das Signal immer zum nächstgelegenen Port weitergeleitet.

 

Funktion Zirkulator

In unserem Anwendungsfall wird an Port 1 der Sender angeschlossen und an Port 2 die Sende-Antenne, an Port 3 befindet sich ein 50-Ohm Abschluss. Signale vom Sender werden somit ungehindert zur Sende-Antenne geleitet (grün). (Unerwünschte) Signale, welche von der Sende-Antenne kommen, werden an Port 3 weitergeleitet und erreichen somit nicht den Sender (rot). So entsteht ein wirksamer SWR-Schutz und Mischprodukte durch andere Signale werden vermieden. Ein Zirkulator, bei denen ein Port intern mit einem Widerstand impedanzrichtig abgeschlossen ist, nennt man Isolator.

 

Zirkulator

Tim hat Doppel-Zirkulatoren von Valvo verbaut. Diese haben eine Isolation zwischen Port 1 und 3 von >40db auf 432 Mhz.

 

Rücklauf-Auswertung (50Ohm Dummy auf der Unterseite)

An dem Abschlusswiderstand an Port 3 hat Tim mit Unterstützung von DD9UG eine Auswertung entwickelt und aufgebaut. Liegt an dem Widerstand eine Leistung von ca. 1W an, entspricht das einem R/L von ca. 10db (SWR 2) bezogen auf unsere Senderleistung. Eine Schutzschaltung unterbricht in diesem Fall dann die PTT-Signalleitung des Senders. Weiterhin wird nach Auslösung der Schutzschaltung eine Signal-LED angesteuert und eine Signalspannung für den Raspberry Pi zur Auswertung ausgegeben. Über den Raspberry Pi kann man die Schutzschaltung aus der Ferne wieder „scharf“ schalten. Alternativ befindet sich auf der Frontseite des 19″ Einschubs auch eine Reset-Taste.

 

Zirkulator-Modul im 19″ Gehäuse

Die Zirkulatoren müssen mit etwas Abstand zum Stahlblechgehäuse montiert werden, da sich ansonsten die Resonanzfrequenz des Zirkulators verschiebt.

Es gibt bei DB0WIZ drei 70cm Sendefrequenzen, also auch entsprechend für jeden Sender einen eigenen Zirkulator und eine eigene Rücklauf-Auswertung. Weiterhin befindet sich im Gehäuse ein 2m/70cm Duplexer, um das 2m APRS-Signal einzuspeisen.

Über das Netzwerk / Internet erhalten wir mit Hilfe des Raspberry Pi im Störungsfall automatisiert eine Meldung.

 

19″ Gehäuse Rückseite

Auf der Rückseite des 19″ Gehäuses befinden sich sämtliche Anschlüsse. Tim hat sie entsprechend beschriftet um Verwechslungen beim Anschließen auszuschließen.

 

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