021: ATT adapter for self-monitoring while sending

 送信機と受信機がセパレートの場合、送信中は受信機をブロックして運用するケースが多いと思いますが、送信中もフルゲインで自局信号をモニタし続けるなら、受信機に入力される信号レベルは59~59+10dB程度にうまくコントロールできればベストです。

 アンテナ切換えリレーのアイソレーションはHF帯でも大抵は50dB以下、つまり10W送信機では受信機接続ターミナルには通常-10dBm (0.1mW)程度漏れ出ていることになります。これは59+60dB以上の強さなので、このまま受信機に入れるのは酷。送信中だけ更に60dBの減衰が入るように工夫すれば、快適にモニタすることができます(AGCの無いダイレクトコンバージョンやオートダインには特に配慮が必要)。

 そこで28MHzのQRP送信機を題材に、高減衰ATTをアダプタ形式で試してみました。ここで使用するPINダイオードはATT用に作られた端子間容量の小さなものがFB。また、カットオフするにはダイオードを逆バイアスする必要があります(しないと15dB以上減衰が甘くなる)。

 回路図でお分かりの様に、アダプタには受信時だけDCを供給し、送信中はコンデンサのチャージを使って逆バイアスできるように回路を工夫しています。(電源を切ってもバイアスは長時間ずっと維持される。)

 目標とした「28~50MHzで60dB減衰」はダイオードをカスケードにして達成しています。前述の終段5763 QRP送信機の場合、受信機に入る信号は-73dBm、つまりS9ちょうどになりました。データを見るとローバンドではアイソレーションが80dBあるので3.5や7MHzで使うならカスケード化の必要はありません、ダイオードは1段で十分です。

 1SV237はトータル容量が小さい一方で直列抵抗がやや大きいため、通常受信時の通過ロスが1dBほどあります。これが気になるなら、ダイオード順方向電流を15mAくらいまで増やせばロスは半減すると思います。

 なお、アダプタの出口にはコモンモードフィルタ(クランプオン型コアに3ターン)を取り付けています。アイソレーションが大きくなると、コモンモード信号の漏れが気になりますので。 2021年春に製作。

ATT adapter with stand-by control for self-monitoring, 60dB attenuation & 1.2dB loss (28MHz), Max. input 0dBm or so.



In case of separate type of rig consisted of a transmitter and a receiver, we usually block the receiver while sending. If we want to keep a self-monitoring with full gain of the receiver during our sending, we had better control the signal level into the receiver down to 59-59+10dB.

An average antenna relay has a port isolation of less than 50dB on HF bands. It means that more than -10dBm of leakage of the transmitting signal easily appears to the receiver receptacle of 10 Watts transmitter. -10dBm is equivalent to 59+60dB and more, so it's cruel to connect a receiver directly. If an attenuator of 60dB is inserted only during the transmission periods, it can be monitored comfortably. (Direct conversion and Autodyne which have no AGC need a consideration and countermeasure in particular to prevent from saturation.)

So, a high-level ATT of PIN diode was tried in an adapter for my 28MHz QRP transmitter of 5763 final. Needless to say, PIN diode with small CT for ATT application is very suitable. And reverse DC bias is needed to complete cutoff. (If the bias is not fed, attenuation becomes worse more than 15dB.)

Please refer to the circuit diagram. DC+13V is supplied to this adapter only while receiving, and the circuit is devised so that the diode is cutoff while sending with reverse bias using the charge of a capacitor. (Even if the power supply is off, the bias is kept for long hours.)

60dB attenuation on 28-50MHz was my target, and it was achieved with diodes of cascade. The signal which enters to my receiver in case of the above-mentioned 28MHz QRP transmitter was -73dBm, which is exactly S9.

The isolation is around 80 dB in a low band, so if the band is 40m or 80m, single diode is enough. Cascade is not a must. There is one dB loss while receiving. Because 1SV237 has a small total capacitance (CT) but also series resistance is not so small. If you do not like this, you had better increase the diode forward current up to 15 mA.

Further, a common mode filter (clamp-on core and 3 turns) is being installed at the exit of this adapter. Isolation becomes better, so suppressing of common mode signal is needed. Making was in 2021 April.

ATT adapter with stand-by control for self-monitoring, 60dB attenuation & 1.2dB loss (28MHz), Max. input 0dBm or so.


 

 

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2021年07月15日