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2013年6月28日 (金曜日)

RF Sampler (-32dB) 完成

32db_3 トロイダル・コア活用百科にある-20dBカプラーをネットで調べると、やはり減衰量が足りなくて、皆さんも苦労されているようです。

各局の製作例をググッていたら、JA6AQOさんがカプラーの改良と固定抵抗のアッテネーターを上手に組み合わせて-40dBカップラーを製作されている記事を見つけました。

カプラーの巻数を増やして20回巻で-26dBと10回巻-20dBから10回巻増で-6dBとのことで、これは役立つデータでした。

コア材質は違いますが、僕の場合も20回巻で-26dB程度は得られるでしょう。またji3gabさんからは31回巻で-30dBとの情報もいただきました。

目標は200Wを1mWにする-53dBですが、20dBは外付けのアッテネーターにお任せするとして、サンプラー単体で-33dBが目標です。
20回巻の-26dBでは目標の-33dBまで6dB不足しますが、2次側に50Ω抵抗をコイルと並列に入れることで更に-6dBほど減衰するハズです。

-20dBカプラー完成時から50Ωを入れるのは考えていましたが、-20dBでは2Wですからね。このケースには3~4Wの抵抗は大きいし、放熱も心配です。
でも20回巻にすれば-26dBですから200Wが500mWになります。この程度なら1Wの抵抗を使えるし、0.5Wなら放熱もあまり心配する必要はないでしょう。

5010_26db1/2W 100Ωの酸化金属皮膜抵抗の手持ちがありますので2本パラで使えそう・・・ということで、20回巻(-26dB)と50Ω並列挿入(-6dB)の合わせ技で-32dBと皮算用しました。

コアをぐるぐる巻いてから「あれ??」ってなるのは嫌なので、-20dBカプラーをバラす前に50Ω抵抗を並列に入れて特性を調べてみました。

ふむふむ。-26dBになっていますね。50Ω抵抗並列による-6dB上乗せは成功です。

-20dBカプラのコアをほどいて20回巻に巻き直しました。パッチンコアは全体に満遍なく巻くとパッチンが難しいのでコア半分に巻いています。

冒頭の写真が完成した内部です。周波数特性の面から配線は左右均等にすべきですが、今回はコネクタの位置関係から左右不均等に配線しています。100Ωの抵抗1本に見えますが、奥にもう一本あって合成抵抗50Ω 1Wです。

こんないい加減な作りで特性が心配でしたが、32db_250Ωを並列に挿入しているのが効いてるようで50メガ付近までの周波数特性は十分です。

もっとも、データが取れていない周波数が高い部分では周波数特性が悪化しているとは思いますが、50メガまでなら十分使えそう。
実測値は1.8~28MHzで-32.15dB ±0.06dBでした。これは測定誤差と考えるべきですね。スバラシイsign03

-33dBまであと0.8dBですから、本来であれば1~3回巻き足して-33dBにするのでしょうけど、
今回はここまでとして、そのうち微調整したいと思います。

目標には1dBほど足りないものの、適度な減衰量と望外の周波数特性が簡単な工作で得られたので満足です。

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