K2TR 의 COAX STUB 논문 해석

[HL5YI]

STUB 는 케이블 매칭을 위하여 주파수에 따른 적당한 길이의 선을 연결(OPEN, SHORT) 하여 용량성, 또는 유도성, 저항 성분을 가지게 하여 해단 주파수를 저지하는 일종의 밴드 저지 필터(BAND REJECT FILTER= BAND STOP FILTER) 입니다...( 해석자 주)

길이 계산 기본식L = 249 * V / 주파수 ( V= 동축 케이블 속도계수)

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이하는 K2TR 의 원본 해석입니다.

해석이 좀 이상한것은 저도 잘 이해를 못한 부분이니 같이 고민을 부탁 드립니다....ㅎㅎㅎ

Application Note 2

( 적용 2)

Subject: Band Reject Coaxial Stubs

(The following is a reprint of the September/October 1996 NCJ article on harmonic suppression using coaxial stubs written by Top Ten Devices' Chief Engineer, George Cutsogeorge, W2VJN.)

 이 내용은 1996년 NCJ Top Ten Devices' 최고 엔지니어 George Cutsogeorge, W2VJN의  논문을 다시 작성한것이다.)

Band Switching Stubs for the Single-Op Two-Radio Station

SO2R 운용을 위한 밴드 전환용 STUB 에 관하여....

Early last year Ken, AB6FO (now K6LA) put out a request on the CQ Contest reflector for help in constructing automatic band switching stubs for his newly designed single op two radio (SO2R) station.

( 몇년전 ken (AB6FO (현재는 K6LA) 으로 부터 요구받은 것 중에.

CQ CONTEST 에서 SO2R 을 운용시 자동으로 밴드를 전환하는 STUB 에 관한  것이였고, SO2R 을 위한 STUB 를 새롭게 설계하였다.

 It looked like a perfect application for the band decoders and 6 way relay boxes available from Top Ten Devices, Inc.

이시기에 TOP TEN 사의 6개의 릴레이를 이용한 거의 완벽한 밴드 전환 디코더에 관하여 주목을 하고 있었다..

Single band stubs have been in use for many years by contesters to reduce inter-station interference, particularly in multi-op multi-radio stations.

이 STUB 는 몇년동안 각 종 콘테스터에서 내부 무선국간의 혼신제거를 위하여 사용 되엇고, 특히 멀티 OP 멀티 무전기의 경우 두드러지게 혼신의 제거를 위해 사용되엇다.  

In this application, no band switching is required.

이것의 적용은 밴드 전환 스위치가 필요 없는것이다.

 For a single op, however, rapid band changing is a necessity to be competitive.

혼자서 운용을 하는경우 우짜던동 콘테스터에서 재빠른 밴드 전환은 필요 불가결 한것이다.

Many of the top operators are using 2 radios which complicates it even further.

앞으로 많은 햄들이 SO2R 을 사용하게 될것이다.

Figure 1 shows a block diagram of a portion of the SO2R station at K6LA. One computer controls two radios through Com 1 and Com 2.

그림1은 K6LA 의 무선국 전체계통도 일부이며 SO2R 을 위한 것이다.

하나의 컴퓨터를 이용 COM1. COM2 를 이용 2대의 무전기를 조절 할수 있게 되어 있다. ( 계통도 그림 1 참조 )

 Each radio has a band switching filter in its RF drive line to an amplifier.

하나의 컴퓨터를 통하여 각 각 2대의 무전기와 필터, 리니어 앰프 그리고 완성된 STUB 를 제어하기 위한 BAND DECODER 로 연결 되어 있다.

These filters reduce the wide band noise produced by the transmitting radio so it is not audible in the receiving radio on another band.

이 필터들은 하나의 밴드에서 송신되는 광범위한 잡음신호를 다른 밴드에서는 감소 시키도록 연결 되어 있다.

They also help prevent overload and damage of the receiving radio�s front end.

또한 이 계통도에는 무전기 수신단에 걸리는 과 입력으로 인한 수신단을 보호 하도록 되어 있다.

Each amplifier has a TVI filter mounted very close to its output.

각각의 리니어앰프 뒤에 가능한 가깝게 STUB 를 연결 하였다.

A short run of double-shielded coax, RG-214, then connects to a tee fitting on the stub assembly.

RG214  케이블은 이중 쉴드선으로 T  형 코넥터를 이용 STUB 와 연결했다.

The length of this cable is not critical, but it should be well shielded. The tee output goes to the antenna selection relay.

일부 햄들은 RG-214 의 속도계수 등을 문제 삼기도 하였지만, 쉴드효과가 좋은점을 감안하여 안태나 와 T 형코넥터를 이용 연결하였다.

This article will not address the antenna switching or the key/mike controls.

이 논문에서는 안태나 전환 스위치와 CW키/MIC 에 관해서는 설명을 생략한다.

The computer LPT ports control two band decoders which supply the relay driver signals to the stub assemblies.

한대의 컴퓨터에 2대의 밴드 디코더를 연결하고 그 신호로 릴레리를 전환 STUB 를 전화하도록 하였다.

Simple diode logic is used to select the proper stubs and control signals are passed through to the band switching filters.

간단한 다이오드 논리 회로를 통하여 밴드 스위치와 STUB 를 조절하도록 하였다.

There are many ways the stubs could be arranged.

STUB 를 배열하는 방법은 여러가지가 있다.

These stub assemblies were designed to meet Ken�s requirements.

여기서는 KEN 이 요구하고 설계한  배열방식을 소개한다.

 Each assembly contains 6 stubs arbitrarily designated as follows:

완성된 각 각의 6개의 SUTB 는 다음과 같다. 

A= 1/4 wave shorted 80 meter.  ((80m 용 1/4 파장의, 쇼트( 3.5는 통과를 못함. 즉 다른밴드는통과 )

B= 1/2 wave open 40 meter. ((40m 용 1/2 파장 오픈

C= 1/4 wave shorted 40 meter, ((40m 용 1/4 쇼트

also acts as 3/4 wave shorted 15 meter. ((15m 용 3/4 파장 쇼트

F= 1/2 wave open 20 meter,  ((20m 용 1/2 파장 오픈

also acts as 1 wave open 10 meter.  ((10m 용 1파장 오픈

G= 1/4 wave shorted 20 meter.  ((20m 용 1/4 파장 쇼트

J= 1/2 wave open 10 meter.  ((10m 용 1.2 파장 오픈

 

The switching logic is arranged to utilize these stubs on the following bands:

이 길이의 스위치 논리회로는 다음에 용도를 위하여 사용 된다.

160= none  미 사용

80= A, nulls 40,20,15,10  (( 80m = A 를 사용 3.5통과  40,20,15,10  미 통과 )        40= B&C, nulls 80&20,10  (( 40은 B+C 이용, 40은 통과, 80,21,10은 미통과)

20= F&G, nulls 40,15&10 (( 20은 F+G 이용 20통과, 40.15.10은 미통과)

15= C, nulls 20,10  (( 15는 C 를 이용 15 통과 20,10 은 미 통과)

10= F&J, nulls 40,15&20 (10은 F+J 이용 10통과, 40,15,20 미통과)

 

Figure 2 shows the wiring of the stub assemblies.

그림2는 이 컴퓨터에서 STUB 를 제어하는 회로도를 나타냄.( 생략)

The six way relay box has its shortest PC traces on outputs 3 and 4, so they are used for the shortest stubs.

6개의 릴레이 박스는 컴퓨터의 DB25 를 이용 3.4 번 핀에서 출력을 뽑아 제어하도록 설계함. ( 그림 생략 )

The longest stubs are connected to ports 1 and 6, which have the longer PC traces.

긴 STUB는 포트1.6에 연결하여 PC 에서 제어되도록 함. 

Figure 3 shows the construction. Two steel NEMA boxes are used to house the stubs.

그림 3은 ( 케이스 박스안에 든 동축케이블 그림 ) 은 2개의 쇠로된 NEMA 박스안에 STUB 가 들어 있는것을 보여준다.

These are available at electrical supply houses. The six way relay box is mounted on the side of the NEMA enclosure and a UHF double male with a UHF barrel is used to extend the input fitting.

이 박스는 전기적으로 보호되어야 하고, 6개의 릴레이는 NEMA 박스안에 고정되어있고, UHF 박스안에 보호되도록 되어 있다.

All stubs are constructed with RG-213. Each stub has an SO239 connector on one end and is shorted or open on the other.

모든 STUB 는 RG-123 케이블을 이용하였고, SO=230 코넥터를 이용하여 한쪽의 끝을 소트 하거나 오픈하도록 하였다.

The ends were coated with glyptol and covered with shrink fit. For the open stubs the shield is cut back 1/4 inch before sealing.

코넥터 처리가 안된 반대편 끝 쪽은 glyptol 절연 구리스를 이용 전부 도포 하고,

오픈되는 끝 부분은 1/4인치 정도 를 제거하고 쉴드 처리함.

All stubs are tie wrapped individually and then tied in place with nylon cord.

각각의 STUB 는 나이론 로프를 이용 모두 개별적으로 묶고 타이도 이용함.

The diode logic and control connectors are mounted in a small die cast box.

다이오드 논리회로와 콘트롤 접속단자는 작은 박스 속에 내장함.

All stubs were cut for low CW operation and still provide some attenuation in the SSB bands.

모든 STUB 는 CW동작을 위하여 설계하고 SSB 에서도 동작하도록 함.

 Figures 4, 5, 6, 7 and 8 ( 밴드별 필터 특성 그림 입니다.) show the attenuation on each band for signals coming from other bands or for transmitter harmonics.

그림 4.5.6.7.8. 은 밴드별 통과 대력 주파수와 특성을 나타내었다.

각 각의 밴드별 송신  harmonics 를 표시 하였다.

An MFJ 249 was used as the signal source and a scope or RF voltmeter as the detector.

측정을 위하여 MFJ-249 를 신호용으로 사용하고ㅡ 출력 측정을 위하여스코프와 RF 전압계를 이용하여 신호를 측정 하였다.

The meter on the MFJ did not have the resolution required to cut the stubs close enough.

메타와 MFJ 측정기는 다소 효율이 떨어지지만 STUB 를 짜르고 하는데는 유용하였다.

With the RF voltmeter arrangement they could be cut to 10 kHz or so.

RF 메타는 STUB 를 짜르고 조정하는데 이용 함.

The stub lengths after trimming were as follows:

SUTB 길이는 밴드별 조절을 한후의 길이를 나타냄.

A 45� 2�  = 45 FEET 2 INCHES 입니다... ( 최소 14m 부터 조정요망 )

B 45� 0�  = 45' 0"   ( 최소 14m 부터 조정요망 )

C 21� 11� = 21'11"  ( 최소 7.3m 부터 조정요망 )

F 21� 10� = 21'10"  ( 최소 7.3 m 부터 조정요망 )

G 9� 10.5� =9/10.5"  ( 최소 3.3m 부터 조정요망 )

J 10� 2�        =1 0'2"  ( 최소 3.3m 부터 조정요망 )

 

These numbers should be used as a guideline only for reproducing the stub assembly as there is some variation in velocity of propagation from cable to cable, even from the same lot.

이 수치는 stub 완성을 위한 재현( 안내)에 불과합니다. 그 이유는 사용 하고자 하는 케이블의 전파 속도 계수에 따라 길이가 달라지기 때문입니다.

그러므로 수치와 똑 같은 길이는 나오지 않으므로 조절 바랍니다.

Its advisable to start with it long and snip down as the null is approached.

최초 제작시 길이를 조금더 길게하여 미세 조절을 하기 바랍니다.

After Ken had the units installed and operating, he decided more attenuation was required when operating on 40 meters.

ken 은 이것을 설치후 동작을 시켜본 결과 ,40m 밴드에서는 좀 희박하게 동작을 한다는 것을 알게 됩니다.

 A second assembly was constructed using two additional stubs.

A 1/8 wave cable connects the two assemblies.

그래서 2개의 stub 를 연결을 더 합니다. 1/8 wave cable 을 더 연결함,

 A DPDT relay normally bypasses the 40 meter assembly except when 40 meters is in use.

DPDT 릴레이는 정상적으로 작동중인 40M 가 사용중인것을 제외하고는 STUB 가 무시된다.

At the input is a 1/4 wave shorted stub which nulls 20 and 10.

그래서 20.10이 통과를 못하는 1/4 길이의 쇼트 STUB 를 더 연결 하고.

The input is connected to the output with a 3/8 wave line and a 1/2 wave open stub nulls 80.

80m 저지를 위하여 3/8 wave 길이와 a 1/2 wave open stub 를 더 연결함.

( 주) 40m 는 STUB 가 총 3개가 필요함.... 이부분 이해가 잘 안됨...????)

Performance is shown below.( 성능 측정 결과 )

( dB 감소는  체베된 주파수 를 감소 시키는 레벨 정도를 나타내는 것 같음 해석자 주 )

                       Band

Unit           80       20       10

Original     -28 dB   -28 dB   -24 dB 

With 40 Assy -64 dB   -65 dB   -41 dB 

Figure 9 shows the 40 meter unit.

(그림9는 40m STUB 연결의한 계통도를 나타냄 , 주) SUTB 와 릴레이 전화을 하는 다이오드를 이용 밴드 디코더 그림 입니다....그림 2 참조)

 ( 40M 용 밴드전한 회로)

They were built inside an aluminum chassis with a cover plate. The additional attenuation allows Ken to operate his second receiver very close in frequency to the transmitting harmonic.

이 릴레이와 다이오든 알루미늄 케이스에 넣고, 카버를 덮음.

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완성된 그림

SUTB 를 케이스 넣은 모습

SO2R 을 위한 전쳬 계통도....

[HL5BMX]

까페회원님들을 위하여 이렇게 풀어서 해석해 주셔서 감사드립니다.
잘 모르는 분야이기에 더욱 호기심을 발동시키는것 같아요.
YI om 에게 감사드립니다. ^^

[HL5NLQ]

아이고 오엠님 제가 번역한 것 아입니다. ㅎㅎㅎ

[HL5BMX]

아이고~~ 지송합니다. 수정했슴돠... ㅋㅋㅋㅋ

[HL5YI]

컴맹이고 영어 실력이 딸리는 저를 위하여 여러분 들의 조언이 필요 합니다...

이 STUB 의 효율이 좋다면 전체 케이블 길이랑. T 형 코넥터 + 보관 케이스 등을 합해 자작을 해도...

앞으로 많은 이동운영시에 엄청 도움이 되지 싶읍니다... 방장님도 도와 주이소~~~~

[HL5NLQ]

박사님이 가르침을 주셔야지 다른 사람에게 조언을 구하면 어떻합니까? ㅎㅎㅎ

[HL5YI]

ㅎㅎ 며칠간 여기 저기 뒤져 보고 stub 란 것을 대충 이해를 하겠는데.. 아직....ㅎㅎ

다음주 부터 실제 케이블을 짤라 실험을 해 보고자 합니다....ㅎㅎ

문제는 측정할 스팩트럼 아날라이저가 없어 수배 중입니다....

아직 저도 stub 자작은 처음이라... 고압이 걸리는 문제 인지라 여러 자료를 찾아 보는 중입니다...ㅎㅎ

그리고 이것을 밴드별로 만들었을때 고정용이 아니라 휴대용 이므로 동축을 넣을 케이스와,,

등 등 고민중 입니다.... 잘 되야 하는데....ㅎㅎ