[リターンロスブリッジ] [インピーダンスブリッジ] [6dBハイブリッドコンバイナ]

VHF帯リターンロス・ブリッジ(RLB)

「トロイダル・コア活用百科」を参考に主として高域用(VHF)としてリターンロスブリッジを製作しました。 抵抗は、金属皮膜抵抗で、ディジタルマルチメータで50.0Ωのものを選別しています。 フロートバランは、FB-8-1-43コアにバイファイラー巻5tで作っています。 既知インピーダンス端子には、通常、ミニサーキット社BTRM-50を使用(写真右)していますが、 可変抵抗ユニット等と交換することにより、簡単なインピーダンスブリッジとしても活用(写真左)できるよう作ってあります。

なお、ここに掲示したデータは、記録をのこすため、すべて自作計測器で得たものです。 これらの機器は、信頼できる計測器で校正をしているものではありません。 ここに掲示したデータは、「おおよそ」、または「傾向」を見ていただく程度と理解してください。

RLBの特性:FRMS+FREXで観測

100KHz〜150MHzのリターンロスを観測しています。未知端子のオープン/ショート時の特性は、巻数による顕著な違いは見られません。下の写真は、5tバランを使用した場合のものです。50Ω終端時は、巻数により差が出ます。主として、VHFを中心に使用を予定していますので、5tのソーターバランで仕上げることにしました。

オープン時の特性
-12dB〜-13dBです。
ショート時の特性
-13dB〜-15dBです。高域でやや下がります。
50Ω終端時の特性:7tバランの場合
-50dB帯域は、100MHz止まりです。100MHz〜150MHzの高域では特性が悪化しています。
50Ω終端時の特性:6tバランの場合
-50dB帯域は、150MHzまでです。7tバランよりは改善されていますが、高域でやや悪くなります。
50Ω終端時の特性:5tバランの場合
-45dB帯域は5MHz〜、-50dB帯域は、16MHz〜です。HF帯は少し犠牲になりますが、VHF帯は狙えそうです。

RLBの特性:GigaSt簡易スペアナで観測

5tバランを使用したRLBの500MHzまでのリターンロスをGigaSt・簡易スペアナで観測したものです。

未知インピーダンス端子・オープン時
-12dBくらい。
未知インピーダンス端子・ショート時
-13dBくらい。
未知インピーダンス端子・50Ω終端時
200MHzまで、-50dB以下。500MHzまで-45dBくらいです。

アイソレーション特性

FB-801-43コア(5t)ソーターバランを使ったRLBのアイソレーション特性を観測してみました。

FRMS+FREXで観測
150MHzまでを観測、アイソレーション約-38dB(SWR計測限界:1.03)は確保できているようです。
GigaSt簡易スペアナで観測
500MHzまでを観測、アイソレーション約-33dB(SWR計測限界:1.05)は確保できているようです。

例:アンテナのリターンロス

144MHz/2m用アンテナ(メーカー製)のリターンロスをGigaSt簡易スペアナを使って観測してみました。

ハンディトランシーバ短縮アンテナ(全長110mm)
リターンロス、なんとか-10dBです。SWRで1.9くらい。
λ/2グランドプレーンアンテナ
リターンロス−45dBです。SWRで1.01くらい。

VHF帯インピーダンス・ブリッジ

HF帯インピーダンスブリッジは既製品の手持ちがありますが、VHF帯は使えません。自作してみました。50MHz帯は比較的容易に作れますが、144MHz帯で使えるようにするには、浮遊容量対策等でかなり手こずりました。試行錯誤のすえ、一応良しとするかと思えるものができました。目盛板でR-Xを直読できるようにしています。50MHz帯用、144MHz帯用に分けました。製作したのは、ブリッジ部分で、高周波信号源は、FRMS/FREXを、メータは、PICマイコンRFレベルメータを使用しています。

なお、ここに掲示したデータは、記録をのこすため、すべて自作計測器で得たものです。 これらの機器は、信頼できる計測器で校正をしているものではありません。 ここに掲示したデータは、「おおよそ」、または「傾向」を見ていただく程度と理解してください。

構造

可変抵抗、バリコン等の配線を最短にするため、2段構造にしています。(ブリッジ回路図)

バリコン、可変抵抗は、浮遊容量を減らすため、ベーク板を使って固定しています。
トランスはT37-#12コアにトリファイラ巻4tです。信号源、出力には3dBPADを入れています。可変抵抗のキャップは外しています。144MHz帯になるとキャップの有無の影響が顕著にでます。

特性

トランスのバランス(50MHz〜250MHz)
レジスタンス・チャート
リアクタンス・チャート(144MHz帯)
ダイアルメモリ「80」付近で落ちているのは何か構造上の問題かも知れません。原因は追求してません。<拡大>
リアクタンス・チャート(50MHz帯)

6dBハイブリッドコンバイナ

アンプやミキサーの相互変調歪積IMDを調べるため、「トロイダル・コア活用百科」を参考に作って見ました。

なお、ここに掲示したデータは、記録をのこすため、すべて自作計測器で得たものです。 これらの機器は、信頼できる計測器で校正をしているものではありません。 ここに掲示したデータは、「おおよそ」、または「傾向」を見ていただく程度と理解してください。

特性

信号入力端1の出力特性
通過ロス約12dBです。
信号入力端2の出力特性
通過ロス約12dBです。
入力端1/入力端2のアイソレーション
20MHzで約45dBです。