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同軸トラップフィルタ

混信妨害が発生した場合フィルターが必要
なるわけですが、受注生産のため納期が
かかります。

一時的な試験用として同軸ケーブルスタブ
を組み合わせトラップフィルタを作成する
ことができます。

 例1 同軸トラップフィルタ π型 3倍波カット
 通過149MHz 阻止446MHz
 ケーブルスタブ左 通過域リアクタンス打消 先端短絡 1.16m
 ケーブル中 2スタブ間隔 2.07m
 ケーブルスタブ右 阻止域トラップ ノッチ 先端短絡 0.25m  
同軸トラップ3倍カットケーブル写真 
 同軸トラップフィルタ通過特性
 マーカ1 通過域149MHz マーカ2 阻止域446MHz 
 ノッチ減衰量 46dB
同軸トラップ3倍カット通過特性打消あり 
 同軸トラップフィルタSWR特性
 通過域149MHz 19dB(SWR=1.25)
 ホワイトFWD ライトブルーREF FWD-REF=19dB 5dB/DIV
同軸トラップ3倍カットSWR特性打消あり 

同軸スタブ1本ノッチのみの場合、阻止域のみ
ではなく通過域にもリアクタンスが残り影響
が出てしまいます。よってもう1本のスタブ
で通過域リアクタンスを打消します。
次は打消スタブがない場合の特性例です。

 同軸トラップフィルタ通過特性 通過域リアクタンス打消なし
 マーカ1 通過域149MHz マーカ2 阻止域446MHz 
 ノッチ減衰量 30dB ケーブルスタブ左側を外している。
同軸トラップ3倍カット通過特性打消なし 
 同軸トラップフィルタSWR特性 通過域リアクタンス打消なし
 通過域149MHz 11dB(SWR=1.79)
 ホワイトFWD ライトブルーREF FWD-REF=11dB 5dB/DIV
 リアクタンス打消がないので通過域SWR悪化
同軸トラップ3倍カットSWR特性打消なし 

 例2 同軸トラップフィルタ π型 隣接カット
 通過300MHz 阻止312MHz
 ケーブルスタブ左 通過域リアクタンス打消 先端開放 2.09m
 ケーブル中 2スタブ間隔 1.14m
 ケーブルスタブ右 阻止域トラップ ノッチ 先端短絡 2.27m  
同軸トラップ隣接カットケーブル写真 
 同軸トラップフィルタ 通過・反射特性
 通過域300MHz 阻止域312MHz 
 ライトブルー ノッチ減衰量 40dB
 ホワイト 反射特性 20dB (SWR=1.22)
同軸トラップ隣接カット通過SWR特性打消あり 
 同軸トラップフィルタ 通過・反射特性
 ケーブルスタブ左側を外している。
 通過域300MHz 阻止域312MHz 
 ライトブルー ノッチ減衰量 20dB
 ホワイト 反射特性 10dB (SWR=1.93) 特性悪化
同軸トラップ隣接カット通過SWR特性打消なし 


同軸トラップ計算方法は次のとおりです。
数式・理解に誤りがあればごめんなさい。
同軸トラップフィルタ計算方法

2018/7/28 追記1 
同軸トラップフィルタ計算例
通過周波数 fp = 149MHz
阻止周波数 fe = 446MHz
ケーブル短縮率 0.67
ケーブル Z0 = 50Ω
2*pi = 6.28
通過周波数波長 λp’ = 300*10^6/fp = 2.01m
阻止周波数波長 λe’ = 300*10^6/fe = 0.672m
通過波長位相定数 βp = 2*pi/λp' = 6.28/2.01 = 3.12
阻止波長位相定数 βe = 2*pi/λe’ = 6.28/0.672 = 9.35
ノッチスタブ物理長Le 先端短絡 n=1
Le' = λe’/2*n = 0.672/2*1 = 0.336m
Le = Le' * 0.67 =0.336*0.67 = 0.225m
2スタブ間隔物理長Ls n=3
Ls = λp'/2*n*0.67 = 2.01/2*3*0.67 = 2.02m
ノッチスタブの通過周波数に対するZ
Z = jZ0TAN(βpLe') = j50*TAN(3.12*0.336) =j87Ω
打消スタブ-Z = -j87Ω
打消スタブ物理長Lc  先端短絡 n=2
Lc = ATAN(-Z/Z0)/βp*0.67+λp'/2*n*0.67
 =ATAN(-87/50)/3.12*0.67+2.01/2*2*0.67
 =1.12m
※ATANがマイナスになるためλp’半波長*n*0.67
をプラスし物理長Lcをプラスにする。

T分岐コネクタ内寸法分は物理長に含まない
ほうが計算値に一致するのかもしれない。
Z絶対値が50Ωから大幅に大きくなる
周波数関係であれば打消スタブがなくても
支障がない場合もある。
追記1 終わり。


ありあわせのケーブルで作成したので
周波数が半端になっていたりします。
理屈的にはケーブル長を微調整すれば
特性が追い込めるはずなのですが、
鋭いノッチはなかなかできません。

作成が難しいのは
周波数が高い
通過・阻止周波数が接近している
場合です。
また打消Zが0Ω付近になるような
周波数関係の場合打消できません。

ノッチに関しては5D-2Wより8D等
ロスが少ないスタブケーブルにすると
ノッチ減衰量が良くなる気がします。

フィルターの作成・調整をする場合
ノッチ減衰量を満たすだけではなく
通過域のSWR特性も重要です。
受信はなんとかなるかもしれませんが、
送信時反射アラームが発生します。

どのようにすれば鋭いノッチができるか
いろいろ試してみるのも面白いです。
終わり。

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カウント開始日2017/11/7

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