20dB & 50dB カップラーの製作

<製作目的>
① 100Wクラスの送信機の出力を、スペアナにつなぐため、減衰比の大きなアッテネーターが必要でした。
  100W → 1mW  とするためには、50dBの減衰が必要です。 
  抵抗切替式のアッテネーターでは、うまく減衰が得られていませんでした。

② 一次的にステップダウンする、20dBのアッテネーターも欲しいと思いました。

<どうやって実現?>
① のアッテネーターの“50dB”は、小さい値ではありません。(10万分の1!)
  M結合による方法では、30dBの減衰だけでもカップラーは32tの巻き線となります。これは上限でしょう。
  あと20dBには抵抗でなく、2段目として20dBカップラーを用いる事にします。(親子カップラー?)

② の20dBのためには、別に20dBカップラーを内蔵させる事にします。

①と②のカップラーは1本の同軸に取り付け、1つの装置に入れる事にします。(ものぐさ!)

下が回路図です。

端子のインピーダンスは全て50Ωで、出力端子には必ず負荷を繋ぐ必要があります。
ピックアップも同様ですが、片方をオープンにしても使う事は出来ます。

<製 作>
大きな電力を扱うので、T1とT2には、多少大きめのFT82-61を使います。

そのためにコアの内径は大きくなり、5D2Vでは、スコスコになります。穴の中心にまっすぐ同軸を通し、ちゃんと固定するため、小さな基板を作る事にします。
下は、基板の図、写真と、コアを取り付けた様子です。コアは、テグスで基板に結びつけます。

    

T3は、3D2VとFT50の組み合わせで、具合よく取り付けられます。 

下は、出来上りの写真です。

  

<性 能>

減衰特性を、スペアナで測定しました。 下図の通りです。

20dBカップラーは、150MHz位まで、ほぼ正確です。

50dBカップラーは、減衰が少し不足で、若干のうねりがあります。25MHz手前のディップは、20dB
カップラーに50Ωを繋ぐと、消えます。やはり、双方結合の影響が少し出ているようです。

グラフより高い周波数では、誤差が大きくなります。
これらを念頭に、使いたいと思います。

実は、20dBカップラーをリニアアンプの出力測定にも用いたいと思っていましたが、誤差の影響が大きく、思ったようには行きませんでした。hi.

<蛇 足>
これを製作したら、前に作った抵抗切替式のアッテネーター(20~60dB)を、M結合方式で再製作したくなりました。

どんなものにしようかな? まるでイモヅル??


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