Skrivet av Ulf Bolander

Koaxen kan förutom att användas som signaltransportör även användas som åskskydd, filter eller antennanpassning.

En stub är en bit koax som ofta läggs parallellt med signalen. Dess längd och om den är öppen eller kortsluten i ändpunkten bestämmer vilken funktion den kommer att ha.

I mitt arbete som elektroniktekniker har jag hittat 2 problem som lösts via att koppla in en stub alltså en bit koax av rätt längd.
 

Problem 1.
Vår sändare för personsökning gick sönder vid åska eller statisk elektricitet via antennen.

För att lösa detta kopplade jag in en koax parallellt med sändaren med hjälp av ett T-stycke, ändan av koaxen kortslöts och kopplades till jord enligt skissen nedan.

Här utnytjar jag det faktum att en kortsluten stub med en längd som motsvarar 1/4 dels koax våglängd inte påverkar alls om den kopplas i parallell med nyttosignalen, dock så blir all likström kortsluten.

I vårt fall så sänder vi på c.a 27 MHz, då blir 1/4 våglängd koax 300/27 * 0,66 / 4  =  1,83 meter lång.

För att se noggrannare på hur den aktuella stuben beter sig vid olika frekvenser så kan man simulera dess funktion med hjälp av programmet Pspice. En simulering med Pspice tycks stämma rätt väl med hur det hela beter sig i verkligheten.

Jag ritade in ett schema i Pspice som motsvarar bilden ovan sedan lät jag simulera vad som händer på frekvenser mellan 20 och 80 MHz.

Som synes på sweepdiagrammet nedan så påverkars en signal på 27 MHz inte alls emedan en signal på 54 MHz skulle bli starkt dämpad. På 54 Mhz är 1.83 Meter 1/2 koax våglängd.

En öppen stub kopplades in med hjälp av en T-koppling parallellt med den inkommande signalen från FM antennen precis vid antennförstärkaren.

Här använde jag mig av det faktum att en 1/4 våglängd av koax som lämnas öppen i slutändan och som parallellas med en signal fungerar som en notch dvs dämpar kraftigt vid en viss given frekvens.

Längden för den öppna stuben beräknade jag till 300/78 * 0,66 / 4  =  0,635 meter lång.

Även för denna koppling gjorde jag en simulering i Pspice för att kolla hur stuben uppför sig vid olika frekvenser.

Pspice klarar inte att simulera vad som händer med en helt öppen koax, därför avslutade jag med en resistor på 100K vilket kan likställas med en oavslutad koax (öppen).

Vid centerfrekvensen för notchfiltret är dämpningen ca 55 DB emedan jag bara har ca 8,5 DB dämpning vid 88 MHz (början av FM bandet).

Som ni ser så kan en liten bit koax vara ganska användbar.

Därefter kan man själv beräkna kabelns Induktans enligt formaln L = Z0 * Z0 * C

När man ritat in kopplingen i Pspice så dubbelklickar man på Tlossy komponeten (koaxen) för att specificera vilka parametrar den skall fungera utifrån, viktigast förutom kabelns längd är C Kapacitans och L Induktans.