カップラーの製作 その2

<スイッチ切替式カップラー>
先の20dB&50dBカップラーがまずまずだったので、少し欲が出て来、複数のカップラーをスイッチで切替える、M結合方式のアッテネーターを計画しました。
下の回路図(手書きですみません)のようなもので、親、子・弟、孫までつながったカップラーです。


出来上りと、その周波数特性は、下図の通りです。150MHz以上は、ちょっとしんどいです。hi.
また、60dBの特性には、さすがに乱れが多いです。スペアナ用には、ノーマライズして使えるかな?

  

最初は、子カップラーと孫カップラーに、3tでのタップを設け、30dBと50dBの測定を狙ったのですが、周波数特性が悪すぎて、話になりませんでした。(厚かましかった?)
写真は、これに代えて、30dBと50dB用に10dBカップラー(3tのコア)を2つねじ込んだ状態です。
これら、特性はそれぞれ上図の40dB、60dBに似ていますが、20MHz以下での減衰が大きくなりました。
f特の問題が多いですが、スイッチ切替で便利なので、目安として使う事にします。

<10dBカップラー>
10dB違いのレンジが、うまく埋められないかと、思いました。
先の10dBカップラーは巻き数が少ない(3t)ために、低い周波数で伝達特性が悪いのではないか、巻き数を2倍にしたら改善するのではと考え、すぐにやってみました。

下の回路図です。

T1は、余り見かけない同軸ケーブルの2ターンです。ついでに30dBカップラーも、併設してみました。
10dBカップラーの周波数特性は下の通りで、まあまあと思いますが、10MHz以下には、まだ減衰があります。
約2倍巻いたから、低域の減衰域が半分になったかな??

<結 論>
あれこれと、M結合カップラーを用いたアッテネーターを製作し、或る程度のツールが手に出来ました。
大きな電力からサンプルを得るには、M結合カップラーは欠かせない方式でもあるでしょう。

しかし、M結合だけで大きな減衰を得るには、限界もあると感じました。
また、減衰比の大きく違うものをスイッチで切り替えるのにも、やはり高域で問題があるという事を、目で確認する事になりました。
(当たり前の事ではあるのですが・・・。)

この後、M結合カップラーの後ろに繋ぐための、まじめな、抵抗方式のπ型シリアルアッテネーター(左下の写真)を作りました。
(大電力に使えるM結合と、すなおな特性の抵抗方式を、足して2で割る?)
抵抗シリアル方式の周波数特性は、高域での若干の低下はありますが、乱れの無い素直な減衰特性でした。
オーソドックスなものは、特性もすなお?

     

なお、M結合カップラーを使うには、ダミーロードか、アンテナを繋いで終端とする必要があります。
そこで、簡易なターミネーターとして今回のカップラーには、写真右上のようなダミーロードを内蔵させました。
シャーシの隅に取り付けて、囲みシールドとします。
40W以下なら、 スイッチオンでこれに接続して終端できるので、楽です。hi.

<補 足>
M結合のカップラーは、中に通す同軸ケーブルが、中心からずれたり斜めになると、特性の乱れが大きくなりました。
コアに同軸がきっちりはまる場合以外、ケーブルをコアの中心に確保する手段が不可欠と思います。


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