Hallo allerseits, ich habe mir überlegt, dass eine Sende/Empfangsumschaltung in den klassischen Transceivern per Relais erfolgt. Eigentlich müsste es eine elektronische Lösung geben, die ohne Relais diese Aufgabe vornimmt und villeicht sogar von einem Microcontroller angesteuert werden kann. Ich suche Projekte und Schaltungen hierzu. Gruss Robert
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Du hinkst der Zeit hinterher! Schon seit Jahrzehnten wird diese Umschaltung mit Pin-Dioden erledigt. Völlig lautlos und ohne jede Mechanik, auchnoch schneller als jede Mechanik.
Lothar M. schrieb: > Du hinkst der Zeit hinterher! Ich habe das Posting eigentlich erstellt, um die Differenz zu 'heute' zu verkleinern. > > Schon seit Jahrzehnten wird diese Umschaltung mit Pin-Dioden erledigt. > > Völlig lautlos und ohne jede Mechanik, auchnoch schneller als jede > Mechanik. Die o.g. Verkürzung könnte durch Schaltpläne Links usw. beschleunigt werden.
R. F. schrieb: > Die o.g. Verkürzung könnte durch Schaltpläne Links usw. beschleunigt > werden. "tx rx switch pin diode" Da zeigt Google Dir nichts an?
R. F. schrieb: > Die o.g. Verkürzung könnte durch Schaltpläne Links usw. beschleunigt > werden. Ich sehe mich nicht verpflichtet einem Ahnungslosen die Erleuchtung zu bringen. Ich habe dir einen Hinweis gegeben, den Rest musst du selbst erledigen.
Tom schrieb: > R. F. schrieb: > Die o.g. Verkürzung könnte durch Schaltpläne Links usw. beschleunigt > werden. > > "tx rx switch pin diode" > > Da zeigt Google Dir nichts an? Wie assi? Scheiss aufs Forum, nimm Google
Vielleicht hilft es anhand einer vorhandenen Schaltung das S/E Umschaltbild leichter zu verstehen. Dazu ist unten ein Link auf ein Service Handbuch eines japanischen Funkgerätes: http://www.dream-machine.myzen.co.uk/Radio%20Shack%20-%20Realistic/HTX-202%20(Service%20Manual).pdf Schaltbild findet man fast am Endes des Buches. Dort ist eine mögliche Umschaltung mit PIN Dioden gezeigt. Die SE Umschaltung ist beim HTX-202 sehr einfach gestaltet und funktioniert mit nur einer PIN Diode. Das ganze funktioniert etwa so: Im Empfangsmodus fließt die Empfangsenergie von der Antennenbuchse erst zu C21, nur eine Gleichstromtrennung mit 1nF. Die Spule L12 und C36 formen einen auf die Mitte des Empfangsbereiches abgestimmten Serieresonanzkreis. Da ein Serienschwingkreis im Resonanzfall den geringsten reellen Resonanzwiderstand aufweist, gelangt das Empfangssignal fast ohne Schwächung zum Empfänger Eingangsbandfilter. Merke, dass zwischen C36 und L12 noch eine PIN Diode (Siehe Motorola 3401 Typ) nach Masse geschaltet ist. Sie bekommt den notwendigen Arbeitsstrom über L13 und R14 nur im Sendefall und stört im Empfangsfall mit ihrer Junktionskapazität die Funktion des Serienschwingkreises kaum. Im Sendefall wird ein Gleichstrom von rund 10mA oder mehr durch D3 geschickt. Beruhend auf die Wirkungsweise einer PIN Diode wirkt D3 nun wie ein Shunt Schalter mit um 1Ohm Wirkwiderstand gegen Masse und trennt C15 ab und verstimmt den Serienschwingkreis mit L12, daß beim Senden dann nur die Reaktanz der Spule L12 dem Sender sichtbar ist. Das bedeutet für die Sendeenergie eine Blockade wegen dem hohen Scheinwiderstand der Spule bei der hohen Frequenz. Dadurch wird der Strom durch L12 so klein, daß keine schädliche Sendeenergie in die Empfängerschaltung gelangt. Der Schwingkreis mit L10 und dem 4pF trennt im Empfangsfall den Antenneneingang zur Sendeendstufenschaltung weil der Schwingkreis als Parallelschwingkreis mit hohen Resonanzwiderstand wirkt. Im Sendefall verstimmt aber die Parallelschaltung von L12 über die PIN Diode D3 den Schwingkreis mit L10 so weit, daß dieser Schwingkreis nur noch geringe Verluste der Sendeenergie verursacht. Merke also: Empfang: L10 hohe Impedanz, L12, C36 geringstmögliche Impedanz. Energie gelangt von Antennenbuchse zum RX Eingang Senden: L10 Schwingkreis stark verstimmt und niederohmig, verbindet Endstufe mit Antennebuchse. L12 durch D3 hochohmig als Reaktanz und blockiert die Sendenergie auf Richtung RX Trotz der einfachen Schaltung sind die Zusammenhänge kompliziert und nicht so leicht direkt ersichtlich. Es gibt auch andere Methoden. In externen Sendeverstärkern mit automatischer Umschaltung wird manchmal auf zwei Lambda/4 Coaxialleitungen zurückgegriffen mit antiparalellen Schaltdioden oder wieder eine PIN-Diode und trennt den Verstärker Eingang während des Sendens von der Endstufe. Wenn eine L/4 Leitung am Ende kurzgeschlossen ist, wirkt sie wie ein Parallelschwingkreis auf der anderen Seite auf ihrer natürlichen Resonanzfrequenz und ungeraden Vielfache. Eine L/2 Leitung repliziert im Resonanzfall die Impedanz am Eingang auf der anderen Seite. Diesen Effekt kann man zum frequenzselektiven Schalten ausnutzen wenn man in der Mitte einen Schalter oder PIN Diode einfügt. Im Empfangsfall wirken die beiden L/4 Sektionen als L/2 Leitung und verursachen praktisch keine Verluste beim Empfang. Zwischen der Verstärkerstufe sind dann auch noch L/4 Umschaltleitungen vorhanden. Die X-Band Radargeräte verwendeten schon diese Methode im WK2 mit Hohlleitern entsprechender Länge und einer speziellen eingefügten Gas Entladungsröhre. Das bewirkte genau wie im vorherigen Abschnitt beschriebenen Umschaltvorgang zwischen Antenneingang und Magnetron und Empfängereingang. Das funktionierte bis in den KW Beteich. Es gibt noch einige andere Möglichkeiten um solche S/E Umschaltvorrichtungen zu realisieren. Aber vielleicht hilft es die Funktion solcher Geräteschaltungen besser zu verstehen.
R. F. schrieb: > Ich suche Projekte und Schaltungen hierzu. Transceiver von Ten-Tec oder Elecraft benutzen eine solche breitbandige PIN-Dioden Umschaltung. Service-Handbücher sind auf den Webseiten der Hersteller frei verfügbar. Für hohe Leistungen kannst du dir z.B. die Schaltung des Elecraft KPA-500 Leistungsverstärkers und den Ameritron QSK-5PC Diodenumschalter ansehen. Modernere TRX wie. z.B. Kenwood TS-890, Icom IC-7610 bedienen sich für QSK-Betrieb einer ebenso lautlosen Kombination aus Reed Relais und PIN-Diode. Service Handbücher sind auch hier frei verfügbar. Im VHF/UHF Bereich findet man fast ausschließlich schmalbandige Umschalter mit Lambda/4 Leitungen. Dazu kannst du ein Service-Handbuch eines passenden FM-Transceivers studieren, davon gibt es Unzählige.
Gut, das eigentliche Schaltelement ist die eine Seite. Aber oft gibt es zwischen Rx, Tx und zurück eine Umschaltsequenz. Die sieht z.B. so aus: Audio aus Sender Stromversorgung an (da hängt auch die Pindiode mit dran) Sendesignal erzeugen bei CW Mithörton ein Sendesignal aus bei CW Mithörton aus Sender Stromversorgung aus Audio ein Diese Sequenz kann mit Hilfe eines Zustandsautomaten mit einem Mikrocontroller erzeugt werden.
Diese PIN-Dioden sind relativ selten, man kennt PIN eher als Dämpfungssteller in TV-Tunern. Die sind aber für größere Sendeleistungen ungeeignet. Das Datenblatt zur MMBV3401 aus dem Handfunkgerät für das 2m-Band gibt es hier: https://www.mouser.de/datasheet/2/308/MMBV3401LT1-D-112291.pdf Außerdem haben PIN-Dioden eine untere Grenzfrequenz, unterhalb der sie nicht mehr als ohmscher Widerstand für die HF wirken, die liegt soweit ich weiß um 1 MHz. Für Kurzwelle und die dort üblichen Sendeleistungen braucht es speziellere Typen. Kennt jemand Beispiele?
Christoph db1uq K. schrieb: > Für Kurzwelle und die dort üblichen Sendeleistungen > braucht es speziellere Typen. Kennt jemand Beispiele? 1N4007
Christoph db1uq K. schrieb: > Die sind aber für größere Sendeleistungen > ungeeignet. Völlig falsch! Zitat Wikipedia: "Auf Grund der vorhandenen i-Schicht erzielt man in der Leistungselektronik bei Spannungen über 1 kV ein besseres Durchlassverhalten und durch die breite Raumladungszone eine um den Faktor 5 höhere Spannungsfestigkeit als bei pn-Dioden, weshalb sie als Gleichrichter- und Freilaufdioden für hohe Spannungen und Ströme eingesetzt werden".
1N4007 ist keine PIN-Diode, kann natürlich auch als Schaltdiode benutzt werden. Und ich sprach von Dämpfungsdioden für VHF/UHF-Tuner, BA379 oder ähnliche Typen. Die darf man nicht mit 1 kV betreiben. https://www.vishay.com/docs/85527/ba479g.pdf ABSOLUTE MAXIMUM 30V reverse voltage. Ähnlich die oben genannte MMBV3401 mit 35V. Welche Typen kann man für Kurzwelle verwenden?
Mal bei Mouser gesucht: https://www.mouser.de/datasheet/2/249/MADP-011104-1507102.pdf High Power Shunt PIN Diode 50MHz-5 GHz 350 W CW Incident Power Handling @ 3 GHz https://www.mouser.de/datasheet/2/472/SMP1302_087LF_202942A-1079502.pdf High RF power handling: 125 W ... from 10 MHz to beyond 6 GHz https://www.mouser.de/datasheet/2/249/MA4P-MELF-HIPAX-Series-1109210.pdf from HF through UHF frequencies and at power levels above 1 kW, CW. https://www.mouser.de/datasheet/2/268/GC4600_Series-1593827.pdf Kilowatt Power Handling 2.5 KV Breakdown Voltage HF...UHF usw. aber die meisten Typen sind hier nur für Dämpfungssteller (Automatic Gain Control) oder zur Begrenzung von Eingangsleistungen (Hochfrequenzeingangs- Schutzschaltung)
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R. F. schrieb: > Ich suche Projekte und Schaltungen hierzu. Der McHF hat ne PiN-Dioden-Umschaltung: http://www.m0nka.co.uk/ Ebenso der SOLF: https://www.qrpproject.de/Solf2009.html Auch der K3: https://elecraft.com/products/k3s-transceiver
Danke Marek für den Link von Microsemi (die gehören seit 2018 zu Microchip). Die darin aufgeführten Pin-HF-Schalter sind anscheinend von der früheren Unitrode. Die Tabelle auf Seite 29 ist interessant, weil sie noch nach speziellerem Verwendungszweck aufgeschlüsselt ist. Sucht man beispielsweise eine Tx/Rx Umschaltung für ein halbes Kilowatt im 160m-Band, dann kann man hier die UM2100 und UM2300 finden, da "ultra low Frequency <1MHz" und ">100W". Für Frequenzen >1GHz ist hier anscheinend nichts im Programm, da sind die oben von mir genannten Typen andere Hersteller eher geeignet.
Christoph db1uq K. schrieb: > 1N4007 ist keine PIN-Diode, kann natürlich auch als Schaltdiode benutzt > werden. Sie zeigt aber PIN Dioden verhalten. Man kann viel mehr HF Strom schalten als man DC Strom zum Schalten spendiert.
Die 1N4007 ist an sich eine Gleichrichterdiode für hohe Spannungen, aber vom Aufbau eine langsame PIN diode. Nicht als PIN diode zum HF schalten gedacht, sollte aber funktionieren. Die Frage ist ggf. ob die Kapazität im ausgeschalteten Zustand klein genug ist - da sind spezielle HF dioden ggf. besser und besser spezifiziert. Die Dioden zum Trennen der Sendeleistung müssen die hohe Spannung von der Sendeleistung auch nicht vertragen, nur den Strom. Bei der Abschaltung zum Rx Teil kommt es auch die Art der Schaltung an - mit Induktivität und kurzschließen nach Masse zieht die Diode auch nie die volle Spannung.
Wer kann mal einen Übersichtsschaltplan posten? Mein TX KW ca. 1KW RX Betriebsempfänger 1340.21 an Langdrahtantenne. Gruß Frank
Christoph db1uq K. schrieb: > 1N4007 ist keine PIN-Diode, kann natürlich auch als Schaltdiode benutzt > werden. Da irrst du. Die 1N4007 hat das Verhalten einer PIN Diode und ist bis zu relative tiefen Freqeunzen nutzbar. Ein PIN Diode ist ja nur eine gezielt verlangsamte Diode. https://www.qsl.net/in3otd/electronics/PIN_diodes/PIN_diodes.html https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/radcom/1995/07/page67/index.html
* "T/R switch with 1N4007":http://www.seboldt.net/k0jd/r2t2stn.html * "T/R switch with 1N4007, TenTec Argosy_II":http://www.tentec.com/wp-content/uploads/2016/05/Argosy_II_Model_525_Manualf933.pdf, p. 3-23 Axel
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