Attenuator

(útlumový článek)

Při konstrukci VKV zařízení jsem potřeboval do cesty signálu zařadit útlumový článek, který měl srazit výkon 2W o 6dB. Třeba se vám bude hodit popis, jak jsem tuto věc vyřešil:

Navrhnout útlumový článek jistě není žádný problém, můžeme použít Ohmův zákon a znalost základních početních operací, nebo nějaký webový kalkulátor. Pro útlum 6dB a impedanci 50Ohmů mi vyšly odpory  150, 37 a 150 Ohmů. Attenuátor sestavených z běžných čtvrtwattových odporů by se však hodil jen pro použití na nízkých VKV pásmech a navíc by byl použitelný jen pro výkony do 1W. Proto jsem se rozhodl udělat útlumový článek ze SMD odporů velikosti 1206 s cílem, aby fungoval nejméně do 23cm a snesl požadovaný výkon. Výkonovou zatížitelnost jsem vyřešil paralelním řazením více odporů. Ty však je potřeba někam zapájet, protože SMD odpory nemohou být použity v zapojení typu "vrabčí hnízdo". No a tak jsem navrhnul maličký, jednostranný plošný spoj o rozměrech cca 20 x 15mm, do kterého se přímo zapájí vstupní i výstupní teflonový koaxiální kablík (například VBPAM 1,5-50).

Schema attenuátoru a deska plošného spoje:

Praktický výsledek je kupodivu dostatečně uspokojující až do pásma 23cm, kde je odchylka útlumu od vypočtené hodnoty na úrovni jedné desetiny dB a útlum odrazu ještě okolo 24dB (PSV cca 1 : 1,12). Na nižších pásmech vychází parametry attenuátoru pochopitelně mnohem lépe. Chování attenuátoru na 13cm jsem neměřil, protože na to nejsem dostatečně vybaven, ale protože i na 1800MHz má útlum odrazu okolo 20dB, dá se očekávat, že bude s určitým omezením použitelný i tam.

Attenuátor na této desce plošných spojů samozřejmě může být (a určitě by to bylo lepší řešení, než moje letmá montáž) vestavěn do malé krabičky z pocínovaného plechu o rozměrech cca 20x15x15mm a do krabičky potom přímo zapájet přívodní kablíky, případně semirigidy, nebo i SMA konektory. Parametry attenuátoru se tím pravděpodobně ještě zlepší.

Pokud nechcete počítat a shánět SMD odpory mimo běžnou řadu hodnot (E24), můžete jednoduše realizovat následující útlumy takto:

útlum
[dB]
výkonové
potlačení
(výstup)
R1 až R4
[Ohm]
R5 až R8
[Ohm]
R9 až R12
[Ohm]
max. výkonová
zatížitelnost [W]
3 1/2 1200 68 1200 4,0
6 1/4 620 150 620 3,0
7 1/5 500 180 500 2,8
8 1/6,3 470 220 470 2,4
10 1/10 390 270 390 2,0
13 1/20 330 430 330 1,7
16 1/40 270 620 270 1,3
20 1/100 240 1000 240 1,0

Pokud potřebujete větší útlumy, je lepší je realizovat jako seriové řazení dvou a více útlumů do 20dB, přičemž ten první útlum by měl vždy mít menší hodnotu.

A jak vypadá praktická realizace? Podívejte se:

Pokud chcete koupit plošný spoj, můžete si ho objednat tady. Attenuátor, využívající desku s označením B23, je postaven na jednostranném plošném spoji FR4 o tlouštce 1mm. Aby měla výroba takto malých a primitivních plošných spojů ekonomický smysl, je motiv plošného spoje nakreslen ve skupině po 6-ti kusech. Myslím, že v domácí radioamatérské dílně je takových útlumových článků potřeba tolik, že koupit najednou jednu desku pro 6 útlumových článků se určitě vyplatí.

73 OK1VPZ