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Forum: HF, Funk und Felder HF Antennensplitter/Switch


Autor: Rooney B. (rooney)
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Hallo!

Ich möchte für einen AIS Receiver einen Splitter bauen. Wobei Splitter 
eigentlich irreführend ist, ich benötige eigentlich einen 
Antennenumschalter + integrierten Splitter, sodass man an einer Antenne 
sowohl Funkgerät als auch AIS Empfänger verwenden kann.
Wird gefunkt, muss der AIS Empfänger vom Funkgerät getrennt sein. Wird 
nicht gefunkt, ist die Antenne physikalisch sowohl mit AIS Empfänger als 
auch Funkgerät verbunden, sodass beide gleichzeitig Daten empfangen 
können. Ein rein passiver Splitter ist zu wenig, denn die Sendeleistung 
des Funkgerätes würde den AIS Empfänger zerstören.

Was ist AIS? http://www.allaboutais.com/index.php/en

Kenndaten vom Splitter/Switch:
Frequenzbereich: 156 MHz - 164 MHz
Leistung: bis zu 100W
Impedanz: 50 Ohm
Versorung: idealerweise mit 5V, 12V wäre auch notfalls möglich
Eingänge/Ausgänge: 1x gemeinsamer Antenneneingang, 1x VHF Funkgerät, 1x 
AIS Empfänger

Und nein... einen fertigen kommerziellen Splitter zu kaufen ist keine 
Option ;-)

Ich brauche auch keine fertige Lösung, auch wenn das natürlich super 
wäre, aber einige Anhaltspunkte wo man evt. Referenzschaltungen oder 
dergleichen finden würde, wäre schon sehr hilfreich.

Vielen Dank für eure Hilfe!

Rooney

Autor: Stefan M. (derwisch)
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D.h. du brauchst eigentlich eine Ablaufsteuerung.
Noch bevor im Sendefall Leistung abgegeben wird, muss der 
Antennenschalter dies "wissen", um den Receivereingang auf Ground oder 
50Ohm zu ziehen.
Der Receiver muss ja geschützt werden, kurz bevor gesendet wird.

Autor: dbru61 (Gast)
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Das geht mit einem Koaxrelais und evtl einer Ablaufsteuerung, die den 
Sender tastet oder abfallen lässt. ~20ms Verzögerung sollte ausreichen.

Grüße

Michael

Autor: dbru61 (Gast)
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Nachtrag: vorweg noch eine l/4 Transformation, damit die Ports wieder 50 
ohm haben.

Autor: Gaast (Gast)
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Autor: Erwin D. (Gast)
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Autor: Rooney B. (rooney)
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Okay, Koaxialrelais höre ich heute das erste Mal. Scheinen aber recht 
teuer zu sein. Da muss noch etwas googln.

Das mit der Ablaufsteuerung habe ich soweit verstanden, das Umschalten 
muss aber vermutlich etwas schneller gehen, denn die Ausgangsleistung 
steigt innerhalb von 0,833ms. Die Umschaltung muss also im 
Nanosekundenbereich erfolgen.

Autor: Charly B. (charly)
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Rooney B. schrieb:
.....
> Was ist AIS? http://www.allaboutais.com/index.php/en
.....

warum schreibst du das nicht hier rein?, und schickst uns auf 
irgengwelche seiten ?

sry, du erwartest Hilfe und wir sollen auch noch zusammensuchen wie wir 
dir helfen koennen............

Autor: DH1AKF W. (wolfgang_kiefer) Benutzerseite
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Rooney B. schrieb:
> denn die Ausgangsleistung
> steigt innerhalb von 0,833ms. Die Umschaltung muss also im
> Nanosekundenbereich erfolgen.

... da kannst Du Relais vergessen!
Wie däre es mit einem PIN- Dioden Umschalter (bis 100W, bis 6 GHz)?

Ebay-Artikel Nr. 201766790494

Autor: Günter R. (guenter-dl7la) Benutzerseite
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Ich sehe da eher den Eingriff ins Funkgerät problematisch: Wo 
willst/darfst du denn ein Steuersignal abgreifen? Im Glücksfall sieht 
das Gerät so etwas vor ... poste mal den Gerätetyp. Wenn das Ganze von 
irgendeiner Behörde abgenommen werden muss, könnte es heikel werden 
(dann kann man es aber auch solange ausbauen, klar).

Autor: ToNo (Gast)
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Eine Elektronik in die Mikrophonleitung (PTT) einschleifen.
Die Ablaufsteuerung erzeugt dann das PTT Signal für das Funkgerät.

Wenn das PTT Signal eine Botschaft eines Protokolls ist wird es etwas 
komplizierter ...

Autor: Rooney B. (rooney)
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Günter R. schrieb:
> Ich sehe da eher den Eingriff ins Funkgerät problematisch: Wo
> willst/darfst du denn ein Steuersignal abgreifen? Im Glücksfall sieht
> das Gerät so etwas vor ... poste mal den Gerätetyp. Wenn das Ganze von
> irgendeiner Behörde abgenommen werden muss, könnte es heikel werden
> (dann kann man es aber auch solange ausbauen, klar).

Also im Funkgerät kann nichts abgegriffen werden, sowohl Receiver als 
auch Funkgerät sollen nicht verändert werden, sodass der Splitter/Switch 
mit jedem x-beliebigen Gerät funktioniert.

Der Trigger für den Umschaltvorgang soll durch die Sendeleistung des 
Funkgerätes erfolgen. Die Sendeleistung ändert sich nicht sprungartig 
von 0W auf 100W. Die volle Leistung liegt nach etwa 0,833ms an, da es 
sich um Sprachkommunikation handelt, wird es vermutlich egal sein, wenn 
die Antenne tatsächlich erst ein paar ms später am Funkausgang hängt. 
Sprechfunk ist ja überlicherweise TASTE DRÜCKEN, LUFT HOLEN, SPRECHEN.

Autor: Erwin D. (Gast)
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Rooney B. schrieb:
> Sprechfunk ist ja überlicherweise TASTE DRÜCKEN, LUFT HOLEN, SPRECHEN.

Das stimmt etwa, wenn das Gerät in SSB sendet. Bei FM (wie es allgemein 
beim Betriebsfunk üblich ist) kommt sofort nach den Drücken der PTT die 
volle Trägerleistung, auch wenn du erstmal 5s Luft holst.

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Erstmal: Die Rechtslage zum AIS-Empfang soll sich geändert haben, da 
würde ich mich mal informieren.

Der Abstand 144-146 / 162 MHz ist nicht sehr groß, aber durchaus 
beherrschbar. Amateurfunkrelais auf 145 MHz haben nur 0,6 MHz Abstand 
und können gleichzeitig über die selbe Antenne senden und empfangen. 
Procom aus Dänemark bietet solche Topfkreise an
http://procom.dk/de/catalogues

Autor: Günter R. (guenter-dl7la) Benutzerseite
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Mir erschiene das Einfachste eine separate Antenne für den Empfänger, 
räumlich in möglichst großem Abstand vom Sender. Ohne zu wissen, ob Süß- 
oder Salzwasser, aber das ist Feind jeder Elektronik. Ich vermute mal, 
dass für den Empfänger die Antenne auch etwas simples selbstgestricktes 
oder gebrauchtes sein kann, wo die Behörden nichts zu beanstanden 
finden.

Autor: Rooney B. (rooney)
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Christoph K. schrieb:
> Erstmal: Die Rechtslage zum AIS-Empfang soll sich geändert haben, da
> würde ich mich mal informieren.
>
> Der Abstand 144-146 / 162 MHz ist nicht sehr groß, aber durchaus
> beherrschbar. Amateurfunkrelais auf 145 MHz haben nur 0,6 MHz Abstand
> und können gleichzeitig über die selbe Antenne senden und empfangen.
> Procom aus Dänemark bietet solche Topfkreise an
> http://procom.dk/de/catalogues

Ich wüsste nicht, dass sich hier etwas geändert hat. AIS Empfang ist für 
jeden zugänglich. Aber das ist auch gar nicht das Thema ;-)

Ich habe einen Glomex RA201 Splitter vor mir liegen, da wird ein 
handelsübliches Signalrelais verwendet, schaut auch recht primitiv aus 
die Schaltung, jedoch dennoch zu komplex das ganze zu vermessen und auf 
die Beschaltung zu kommen.

Autor: Roland F. (rhf)
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Hallo Günter,

> Mir erschiene das Einfachste eine separate Antenne für den Empfänger,
> räumlich in möglichst großem Abstand vom Sender.

Ja, das ist die beste Methode, setzt aber eine zweite Antennenleitung im 
Mast voraus.

> Ich vermute mal, dass für den Empfänger die Antenne auch etwas simples
> selbstgestricktes oder gebrauchtes sein kann, wo die Behörden nichts
> zu beanstanden finden.

In Anbetracht der Preise für eine UKW-Antenne und den bereits 
angesprochenen Schwierigkeiten in Bezug auf Feuchtigkeit, würde ich da 
nicht selbst basteln und schon gar nichts gebraucht kaufen.

rhf

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Ich beziehe mich mit der Aussage zum verschärften Abhörverbot auf einen 
Artikel im neuen "Funkamateur", den der Autor hier als PDF zeigt:
http://lawfactory.de/PDF/FA012017.pdf
(Zweite Seite oben links)
Als Funkamateur und Rechtsanwalt sollte er sich damit auskennen.

Es scheint mir ein Rückschritt in alte Zeiten, als jeder Scanner und 
sogar Empfänger ausserhalb der Rundfunk- und Amateurbänder verboten 
waren.
AIS wird nicht ausdrücklich genannt, aber ADS-B, also Flugpositionsfunk 
und Wetterfax.

Autor: Andreas B. (andreas_b77)
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Christoph K. schrieb:
> Es scheint mir ein Rückschritt in alte Zeiten, als jeder Scanner und
> sogar Empfänger ausserhalb der Rundfunk- und Amateurbänder verboten
> waren.

Klingt mir nicht sehr nach Rückschritt, die alten Zeiten waren nie weg. 
Es gab nur eine gerichtlich bestätigte Gesetzeslücke, die eine Weile 
ausgenutzt werden konnte. Liberal ist was anderes.

Autor: Günter R. (guenter-dl7la) Benutzerseite
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Christoph K. schrieb:
> AIS wird nicht ausdrücklich genannt, aber ADS-B, also Flugpositionsfunk
> und Wetterfax.

Unklarheiten gibt es genug: Am Anfang des 30-m-AFu-Bandes sendet der DWD 
RTTY-Wetterberichte nach einer CQ-Schleife (mit Nennung weiterer 
Frequenzen). Verstoße ich nun mit der Erwähnung dieser "Nachricht an 
alle" bereits wieder wie in alten Zeiten des FAG gegen neue Regelungen?

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Zur Diplexer-Berechnung mit diskreten Bauteilen (LC) gibt es eine 
Anleitung im alten Saal-Filterkatalog.
Man berechnet zuerst zwei getrennte Filter (z.B. Hoch- und Tiefpass) und 
schaltet sie dann einseitig zusammen (parallel). Wichtig ist, der 
Zusammenschaltpunkt darf nicht für 50 Ohm berechnet werden, sondern 
hochohmig. Ausserdem darf das erste Bauteil für die andere Frequenz 
keinen Kurzschluss bilden. Der Hochpass fängt also mit einem Längs-C an, 
der Tiefpass mit einem Längs-L.

: Bearbeitet durch User
Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Ich habe mal schnell mit dem AADE Filterdesigner gespielt, aber auf 
Anhieb weder Chebysheff noch Cauer Tiefpässe so hinbekommen. Das 
Programm legt mir den hochohmigen Eingang immer an die kapazitiv 
kurzgeschlossene Seite, egal ob ich vorn oder hinten statt 50 Ohm z.B. 
10000 Ohm eingebe.

Ich habe noch ein altes DOS-Programm zur Filterberechnung, war mit einem 
Buch der FH Wiesbaden erhältlich, damit habe ich früher einige Diplexer 
berechnet und aufgebaut. Das funktionierte ganz ordentlich. Man kann die 
Werte noch mit einem Schaltungsanalyseprogramm optimieren. Damals (lang 
her) war es Touchstone.

: Bearbeitet durch User
Autor: Günter R. (guenter-dl7la) Benutzerseite
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Ich benutze gerne den RF Filter Designer von iowahills.com

Autor: Hp M. (nachtmix)
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DH1AKF K. schrieb:
> Wie däre es mit einem PIN- Dioden Umschalter (bis 100W, bis 6 GHz)?
>
> Ebay-Artikel Nr. 201766790494

Ich habe da keine garantierten Werte für die Isolation gesehen.
Wieviel Leistung hält der AIS-Empfänger aus?

Vernünftig wäre es den im Funkgerät ja ohnehin vorhandenen TR-Switch und 
einen Verteilverstärker vor den Empfängern zu benutzen, aber 
wahrscheinlich kommt man da nicht ran.

Günter R. schrieb:
> Mir erschiene das Einfachste eine separate Antenne für den Empfänger,
> räumlich in möglichst großem Abstand vom Sender.

So ist es.
Bei 100W Sendeleistung können aber selbst 2m Abstand zu wenig sein.
U.U. wird also noch ein PIN-Begrenzer fällig, der beim Eintreffen des 
starken Signals die von der Antenne gelieferte Leistung reflektiert.

: Bearbeitet durch User
Autor: DH1AKF W. (wolfgang_kiefer) Benutzerseite
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Christoph K. schrieb:
> Der Abstand 144-146 / 162 MHz ist nicht sehr groß, aber durchaus
> beherrschbar. Amateurfunkrelais auf 145 MHz haben nur 0,6 MHz Abstand
> und können gleichzeitig über die selbe Antenne senden und empfangen.

Dann schaut Euch mal den Aufwand an, der erforderlich ist:
http://db0ua.darc.de/html/filter__weichen.html
Ich kenne kein Amateurfunk- Relais, das mit 100 Watt Senderleistung 
arbeitet.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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DH1AKF K. schrieb:
> Ich kenne kein Amateurfunk- Relais, das mit 100 Watt Senderleistung
> arbeitet.

Weil die AfuV diese auf 15 W ERP limitiert …

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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iowahills.com sieht gut aus, aber auch der Filter-Designer will meine 
Konfiguration nicht rechnen, anscheinend geht es so nicht.

Im neuen Elektor ist ein Hinweis auf ein spezielles Diplexer-Programm 
von Tonnesoftware.
http://www.tonnesoftware.com/diplexer.html

http://www.tonnesoftware.com/graphics/2-lphpdesign.jpg
genau so muss ein Diplexer aus diskreten LC-Kreisen aussehen, oben das 
Tiefpassfilter, beginnend mit Längs-L, unten der Hochpass mit Längs-L.

Die Filterspezialisten  beherrschen dann die schwarze Magie, aus diesen 
Bauteilwerten die Abmessungen von Helixkreisen, Topfkreisen, 
Interdigitalen oder Kammförmigen Filtern umzurechnen.
Literatur z.B. im 3-bändigen Microwave-Handbook der britischen RSGB.
ISBN 0900612886
Construction and testing
Components and Operating

: Bearbeitet durch User
Autor: Ralph B. (rberres)
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Jörg W. schrieb:
> DH1AKF K. schrieb:
>> Ich kenne kein Amateurfunk- Relais, das mit 100 Watt Senderleistung
>> arbeitet.
>
> Weil die AfuV diese auf 15 W ERP limitiert …

15W ERP bedeutet aber nicht 15W Gestellleistung.

Die Ausgangsleistung der Endstufe kann durchaus höher sein um die 15W 
ERP zu erreichen. Z.B. weil eventuell eine nicht unerhebliche 
Kabeldämpfung zur Antenne vorliegt und obendrein noch diverse Flter mit 
entsprechende Dämpfung zwischen Sender und Antenne liegt.

100W Senderleistung ist allerdings schon sehr heftig.

Ich kenne aber Repeater welche 35W Sendeleistung brauchen um die 15W ERP 
zu erreichen.

Ralph Berres

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Die Filterberechnungen waren anscheinend im Band 2
https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/91xcM7Heg1L.jpg
Dazu sind ein paar BASIC-Programme abgedruckt, alles schwer 
nachvollziehbar. Die drei Bände sind 1989-1992 herausgekommen und kaum 
noch erhältlich.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Ralph B. schrieb:
> 100W Senderleistung ist allerdings schon sehr heftig.

Man hat's halt dann schön warm ringsum. ;-)

Autor: Günter R. (guenter-dl7la) Benutzerseite
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Christoph K. schrieb:
> iowahills.com sieht gut aus, aber auch der Filter-Designer will meine
> Konfiguration nicht rechnen, anscheinend geht es so nicht.
>
Vielleicht hier: Die Formen-Topologie CLC oder LCL ist schon etwas 
deplaziert unter Response/F4 untergebracht worden. Es lässt sich die 
einfachste Form des Diplexers mit 4 Reaktanzen modellieren.
-----
100 W Sendeleistung riecht BTW aber nach einem ziemlichen Dickschiff, da 
sollten die 65 Thaler für einen RA-201 nicht die Rolle spielen ;-))

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Das CLC LCL hab ich zwar gesehen, aber da rührt sich im Schaltplan 
nichts -egal, RTFM, dann gehts vermutlich besser.

Welche Filterbauweise wäre denn hier angebracht? Ich tippe mal auf 
Helixkreise, die sind noch deutlich handlicher als fast einen halben 
Meter hohe Töpfe. Bei 100 Watt könnte es aber schon zu Überschlägen 
kommen.

Ich hatte mal fast die gleiche Idee, aber für die Kombination 138/145 
MHz, um mit einer 2m-Funkantenne noch die umlaufenden Wettersatelliten 
zu empfangen. Leider sterben die allmählich aus. Einen Probeaufbau eines 
Helixkreises habe ich hier gemessen:
Beitrag "Re: Erfahrungen mit miniVNA Pro"
der Innenleiter ist aus gelb-grünem dicken Schutzleiterkabel, das 
Gehäuse ein Stück Alu"rohr" mit quadratischem Querschnitt ca 50*50mm.
Für die Weiche hätte ich das größte Schubert-Weißblechgehäuse genommen, 
Europakarte mit 50mm Höhe. Da würden drei Kreise nebeneinander passen, 
mit zwei Gehäusen aneinander dann die beiden Diplexerhälften.

Autor: Rooney B. (rooney)
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Hallo!

Also 2 Antennen ist keine Option, auch nicht, dass man sich irgendwie an 
die Sprechtaste des Funkgerätes klemmt.
Der AIS Empfänger verträgt 0dBm am Eingang, da muss also ordentlich 
Dämpfung zwischen den beiden Signalpfaden sein.

Alle Splitter die ich bis jetzt gesehen/zerlegt habe, verwenden ein 
herkömmliches Signalrelais, also kein spezielles Amateurfunk-Relais. 
Diese sind für Marine Funkgeräte ausgelegt und da wird mit 25W gesendet.

lg
Rooney

Autor: Günter R. (guenter-dl7la) Benutzerseite
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OK, nur noch mal als Zusammenfassung: Für die 0,8ms Anstiegszeit des 
Tranceivers ist m.E. jedes Relais zu langsam. Du braucht also so etwas 
wie einen Wilkinson-Teiler, dessen 'Schluckwiderstand' 100 W = 30 dBm 
'abkann'. In dem Zweig zum Empfänger brauchst du eine Bandsperre, die 
für 161,975 und 162,025 MHz mindestens 30 dB, in den Sprechfunkkanälen 
über 160,650... und unter (grob) 158 MHz) möglichst wenig (oder garnicht 
;-) dämpft. Diese dann als möglichst schmalbandiger Diplexer ausgeführt, 
wie oben schon beschrieben, dürfte mechanisch nicht ganz klein sein. Vor 
dem Empfänger sollte noch ein Überspannungschutz Platz finden, nur zur 
Sicherheit.(*)

Was schon passen muss, sind die Eingangswiderstände der Geräte. Alles 
was bei Leistung reflektiert wird, verschwindet im Schluckwiderstand 
(leider auch das, was am Empfängerdiplexer reflektiert wird).

Noch zur Bestätigung: Wenn Funkgerät und Empfänger an der Antenne 
hängen, bekommt natürlich jeder nur die Hälfte der Antennenleistung, 
also - 3dB, das wäre ausreichend?

Zur Diskussion dieser auch nicht ganz perfekten Lösung: Für den 
Wilkinson-Teiler könnte man λ/4-Stücke aus 75Ω-Kabel einsetzen; 
HF-geeignete Schluckwiderstände 100Ω gibt es z.B. im Shop des 
Funkamateuer-Magazins. And der Bandsperre kann allerdings bei 
Fehlanpassung nicht wenig Leistung auftreten und eventuelle Helixkreise 
müssten dementsprechend was 'abkönnen'.

* Da kann man sich austoben, also z.B. PIN-Dioden, die von der 
Sendeleistung gesteuert geschaltet werden. Sowas geht ohne Mechanik auch 
schnell genug.

Autor: Günter R. (guenter-dl7la) Benutzerseite
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Spott über mich, 100 W sind natürlich +50 dBm. Hätte hier noch 'ne 
Simpellösung anzubieten: Wenn die Sendeleistungserkennung schnell die 
PIN-Diode auf Durchgang schaltet, ist der Kurzschluss am Ende der 
λ/4-Leitung an derem Anfang auf hochohmig transformiert und die 
Sendeleistung geht voll auf die Antenne. Bei Empfang herrscht natürlich 
Fehlanpassung mit Signalverlust, aber der wäre bei einem Leistungsteiler 
auch da. Trotzdem würde ich dem RX noch eine Art Bandsperre 
davorschalten und einen Begrenzer vor dem Eingang. Im Glücksfall 
schließt die PIN-Diode so gut kurz, dass du auf 0 dBm herunterkommst, 
dann gehts auch ohne.

Der Haken: PIN-Diode ausreichender Leistung und Preis und 
Ein-Stück-Bekömmlichkeit. In den Taxifunk-Geräten mit 6 W gab es 
jedenfalls Modelle dafür.

Autor: Günter R. (guenter-dl7la) Benutzerseite
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noch was: Geht der RX wirklich mit 0 dBm (also 1 mW) schon kaputt? Der 
müsste doch mehr vertragen können. Stelle mir vor, im Hafen am Steg 
liegt neben dir einer, der ein AIS-Telegramm mit 100 W absetzt, da hast 
du selbst bei ein paar Metern zwischen den Antennen einiges mehr am RX.

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