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3x1 Koppler aus 50ohm Koaxkabel

Vorüberlegung

Im Netz finden sich viele Bauanleitungen für 2x1 und 4x1 Koppler aus Koaxialkabel. Mit gebräuchlichen 50 Ohm und 75 Ohm Kabeln kann man so leicht 2 oder 4 Antennen zusammenschalten, bzw. die Leistung phasenrichtig aufteilen.

Ich wollte das Ganze in ein kleines, handliches Gehäuse bauen und keinen Sperrtopf benutzen. Das Material fand ich im Keller.

 

Bei der Zusammenschaltung von 3 Antennen mit 50 Ohm ergibt sich eine Impedanz von 16,6 Ohm.

 

Die benötigte Impedanz der Lambda/4 Transformationsleitung errechnet sich mit der Formel

 

Z(e) = Z²/Z(a)

Z(e) -> Eingangsimpedanz

Z(a) -> Ausgangsimpedanz

Z -> Impedanz der Anpassleitung

 

Daraus ergibt sich eine Impedanz von 28,9 Ohm, die eine Lambda/4 Anpassleitung haben muss, um 16,6 Ohm auf 50 Ohm zu transformieren.

 

Idee 1:

Mit 2*50 Ohm Lambda/4*V Koaxkabel parallel kommt man auf 25 Ohm Impedanz der Anpassleitung. Das würde mit einer geringen Fehlanpassung funktionieren.

 

Idee 2:

Man schaltet 50 Ohm und 75 Ohm Lambda/4*V (Achtung! Unterschiedliche Verkürzungsfaktoren beachten) Kabel parallel. Dann kommt man auf 30 Ohm Impedanz der Anpassleitung. Das wäre fast optimal und funktioniert super, benötigt aber recht viel Kabel.

Meine Lösung:

Anpassung 16,6Ohm auf 50Ohm mit Stub
Anpassung 16,6Ohm auf 50Ohm mit Stub

Mit Hilfe eines Stubs (offenes Ende) wird die Impedanz von 16,6 Ohm auf 50 Ohm transformiert. Ein Stub, also offenes Kabelende, wirkt wie ein Kondensator. Die kapazitiven Anteile müssen durch eine Spule kompensiert werden. Auch hierfür eignet sich einfach ein Stück Koaxkabel in der richtigen Länge. DL4XX hat mir mittels Simulation mit der Smith-Chart Software bei der Ermittlung der Kabellängen geholfen.

Ich habe ein IP65 Kunststoffgehäuse entsprechend bearbeitet. Alle Buchsen befinden sich auf der Unterseite und sind so vor Regen geschützt. Ein Belüftungsloch sollte dennoch gebohrt werden.

Für eine bessere Masseverbindung habe ich Kupferfolie unter die Buchsen angebracht.

Ich habe RG142 verwendet. Damit sollte der Koppler 750W (+3db) aushalten

Anpassung messen...

Die Anpassung ist mit -18,33db R/L nicht optimal, aber brauchbar.

Ich habe aus Faulheit dicke, kurze Kupferdrähte verwendet, um die Masse des Koaxkabels mit der Buchse zu verbinden. Das ist nicht optimal und verursacht ungewollte Induktivitäten. Das verursacht die o.g. leichte Fehlanpassung.

Man sollte also immer versuchen, die Masseverbindung so kurz und mit so viel Oberfläche wie möglich auszuführen. Hier sieht man ein Beispiel für einen guten Anschluss eines Koaxkabels an die N-Buchse mittels Lötfahne.