３回路　同軸切替器の製作（ＤＣ〜２４００ＭＨｚ）

同軸の切替器はメーカーから各種販売されていますが、そのほとんどの製品が１２００ＭＨｚまでで、また２回路のものがほとんどです。
マイクロ波用のロータリー式のリレーも見かけることも有りますが、非常に高価で使いにくい物です。
そこで、広帯域受信機のアンテナ切替、トランスバーターの選択、測定器の選択と多機能に使える３回路同軸切替器を製作してみました。

同軸の切替にはオムロンの「Ｇ６Ｙ」同軸リレーを使用し、切替には簡単なロジック回路を組みました。
また切替信号はＴＴＬレベルの信号で切り替わる様に製作しました。
これは、後にリモコン、ＰＣ等でコントロール出来るように考えたからです。
動作電圧は５Ｖとしましたので、電池での運用も可能です。

今回も製作に当たっては下記の目標としました。

  • 周波数：ＤＣ〜２４００ＭＨｚ
  • アイソレーション：３０ｄＢ以上（２４００ＭＨｚ）
  • ロス：1ｄＢ以内（２４００ＭＨｚ）
  • 電圧：５Ｖ
  • 消費電流：１５０ｍＡ以下
  • ＴＴＬレベル切替
今回は回路も簡単なので、いきなり本番の基板を作ってしまいました。まあ、特にミスも無く作られたので一安心です。

コントロールＩＣにはTD-62083（東芝）を使用しました。このＩＣはトランジスタアレイ構造になっており、 外付け部品が少なくてすみます。
出来上がった基板のサイズも小型に作れました。64mm×36mmで、ガラエポの1ｍｍ両面スルーホールとしました。



早速、部品を実装してみました、本当に部品点数が少ないのがわかります。
裏面にはリレーが付きます。



回路図

拡大します


基板のままでは使えませんので、ＮＪコネクターを付けて、簡単なケースに入れてみました。
また、切替の様子が解るように、ＬＥＤで表示出来るようにしてあります。





ネットワークアナライザーを使って、各ポートの特性を測定しました。

●通過損失(dB)

周波数50MHz144MHz430MHz1280MHz2400MHz3000MHz
ポートA0.040.100.240.720.671.3
ポートB0.060.130.290.662.02.4
ポートC0.050.120.300.992.71.6

結果としては、１２００ＭＨｚまでは実用範囲で２４００ＭＨｚでは損失がポートによって多いようです。
アイソレーション（漏れ）ですが、１２００ＭＨｚまでは５５ｄＢ以上で、２４００ＭＨｚですと３０ｄＢ程度でした。
やはり２４００ＭＨｚでは送信系にはちょっと厳しそうですが、受信、測定には問題ないでしょう。

どうも、ケーブルを基板に付けたので、２．４ＧＨｚ付近では性能にばらつきが出たようです。
この基板は直接、ＳＭＡコネクターも付けられるように工夫してありますので、ケースを加工して作れば、 もう少し性能が向上すると思われます。

測定の結果下記のような性能となりました。（改良の余地あり）
  • 周波数：ＤＣ〜１３００ＭＨｚ
  • アイソレーション：６０ｄＢ以上
  • ロス：1ｄＢ以内
  • 最大通過電力：１０Ｗ
  • 電圧：５Ｖ〜１５Ｖ
  • 消費電流：１５０ｍＡ以下
  • ＴＴＬレベル切替

今度はＳＭＡコネクタータイプを製作してみます。
・・・・・続く。


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2005.02.28(更新）



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