Technik : DB0ZU 2 m

Duplex-Weiche für die relaisinterne EMV
Im Gegensatz zum, im Amateurfunk gebräuchlichen "Wechselsprechen" arbeiten unsere Relaisstellen in der Betriebsart "Gegensprechen", die den simultanen Betrieb von Sender und Empfänger erfordert. Wie jedem Funkamateur aus der Praxis bekannt sein dürfte, kann der Empfänger dabei durch das starke Sendersignal "zugestopft" werden, was bei Relaisstellen zu einer erheblichen Ein-schränkung der Hörreichweite führen würde. Die zwischen dem Sende- und dem Empfangssignal auftretenden Pegelunterschiede sind enorm: .bei 10 W Sendeleistung und dem kleinsten Empfangssignal von z.B. 0,14 uV sind das satte 164 dB ! Daher ist eine Entkopplungseinrichtung im Relais nötig, welche die Pegeldynamik an die EMV von Sender und Empfänger anpasst. Das Entkopplungsmaß ist dabei nicht nur von den Großsignaleigenschaften des Empfänger-Front-End und der ZF-Selektion abhängig, sondern auch vom Phasenrauschen des Senders und des Rx-Lokaloszillators. Es gibt daher zwei verschiedene Arten des Übersprechens vom Sender auf den Empfängereingang:
1. die des unerwünschten Senderrauschens auf der Rx-Frequenz und
2. die des eigentlichen Tx-Nutzsignals auf der Sendefrequenz.
Je nach Gerätequalität liegen die Mindestanforderungen im Bereich von 60 bis 85 dB. Diese Werte können durch die Verwendung von getrennten Antennen für Sender und Empfänger, durch eine Weiche für den Ein-Antennenbetrieb oder durch die Kombination des Zwei-Antennenbetriebes mit Filtern erzielt werden.
Um den Mindestwert auf 2 m einhalten zu können, müssten Dipolantennen horizontal mindestens 300 m voneinander entfernt sein. Wesentlich günstiger ist die vertikale Anordnung der Antennen, da diese dann auf der Nullstelle des Antennendiagramms bei geringem Abstand betrieben werden können. Trotzdem lassen sich in der Praxis, umgebungsabhängig, nur Werte zwischen 30 bis 55 dB stabil erzielen. Während die Antennenentkopplung im Band fast (wegen der Mehrwegeausbreitung) frequenzunabhängig ist, spielt der "Duplex-Abstand" genannte Rx-Tx-Frequenzabstand bei der Filterentkopplung eine entscheidende Rolle, weil der Aufwand mit geringerwerdendem Abstand ganz erheblich zunimmt. Weichenfilter für Crossband-Relais sind daher unter Verwendung kleiner Luftspulen wesentlich einfacher zu realisieren als die 600 kHz-Varianten für 2 m, die meist aus 6 l/4-Topfkreisen mit 10 cm Rohrdurchmesser bestehen. Kombiniert man beide Verfahren, so reduziert sich der Aufwand auf 2 bis 4 Topfkreise, und im Empfangsweg können auch Kristall- oder SAW-Filter eingesetzt werden..Leider ist die mit einem Network-Analyzer gemessene Weichendämpfung nicht das einzige Kriterium für einen störungsfreien Gegensprechbetrieb, da in der Weiche, auf der Koaxleitung mit den Steckverbindern, in der Antenne und sogar in der näheren Antennenumgebung Intermodulations-störprodukte entstehen können. Stromänderungen an oxydierten Kontakten modulieren das Sendesignal und bewirken ein Seitenbandspektrum, welches auch auf die Empfangsfrequenz fällt.
Die hohe Betriebsgüte der Topfkreise, insbesondere auf 2 m, bewirkt enorme Strom- und Spannungsüberhöhungen, welche schon bei geringen Verarbeitungsfehlern wie schlechte Lötstellen, lockere Schraubverbindungen, im Topfkreisinneren verbliebene Späne oder Staubkörner, scharfe Kanten oder zu engen Abständen im Spannungsbauch, unüberhörbare Intermodulationsstörungen verursachen. Hersteller von kommerziellen Anlagen mit Ein-Antennenbetrieb spezifizieren den Intermodulationsabstand deshalb sogar für die Koaxsteckverbinder bei vorgegebenen Leistungsklassen. Im Zwei-Antennenbetrieb sind die Anforderungen geringer.

Bei den Nachbarfunkdiensten kann aber auch die eigene PA Intermodulationsstörungen hervorrufen. Im Sinne einer gut nachbar-schaftlichen EMV ist es empfehlenswert, der PA einen Zirkulator nachzuschalten und zur Einengung der Tx-Rauschbandbreite einen sendeseitigen Bandpass vorzusehen.



Aufbau des verkürzten Topfkreises

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Selektion des Einzeltopfkreises


Kleine 2m Weihe von 1978


Kleine 2m Weihe von 1978

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6 Topfkreise als Weiche


6 Topfkreise als Weiche, Frontseite


Zusammenschaltung der Topfkreise als Weiche

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Zusammenschaltung der Topfkreise als Notch-Filter