[:de]ADS Antenna-Disconnect-Switch[:]

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ADS

Antenna-Disconnect-Switch

ein Antennen-Trennschalter zum Schutz empfindlicher Funkanlagen vor atmosphärischen Überspannungen

Aufbau- und Betriebsanleitung

Inhalt

Allgemeines……………………………………………………….. 2

Funktionsschema………………………………………………… 2

Funktionsweise und Betrieb………………………………….. 3

Power Supply / Versorgung…………………………………… 3

Remote „OFF“ /Fernabschaltung……………………………. 4

Installation………………………………………………………… 4

Ausführung von Erdern………………………………………… 4

Schaltbild………………………………………………………….. 5

Messdiagramm Durchgangsdämpfung…………………….. 5

Aktivierung – Varianten………………………………………… 6

Haftungsausschluss / Disclaimer……………………………. 7

Normen und Standards………………………………………… 7

Allgemeines

Der ADS ist ein fernschaltbarer Trennschalter, mit dem empfindliche Funkanlagen vor Überspannungen an der Antenne geschützt werden. Er wird dazu in die Speiseleitung zwischen der Antenne und der Empfangs- / Sendeanlage eingefügt. Im inaktiven Zustand, ohne Versorgungsspannung, ist im ADS die Verbindung zwischen der Antennenbuchse und der Buchse zur Funkanlage über Relaiskontakte aufgetrennt. Gleichzeitig wird der Innenleiter des Koaxialkabels von der Antenne mit dem geerdeten Metallgehäuse kurzgeschlossen. Im eingeschalteten (aktivierten) Zustand wird die Leitung von der Antenne zur Funkanlage durchgeschaltet. Dann schützt noch ein 600V Gasableiter (GDT) vor Überspannungsimpulsen. Der ADS ist für Sende-Leistungen von 1KW in allen Frequenzbändern bis 75 MHz ausgelegt. Bei eingeschränkter Leistung und für den Empfang kann er auch bei höheren Frequenzen genutzt werden.

Wichtiger Hinweis! Für einen effektiven Schutz muss das Metallgehäuse des ADS mit einer guten Antennenerde verbunden werden. Auf die grundsätzlichen Anforderungen an eine Erdung wird später in den Abschnitten „Installation“ und „Ausführung von Erdern“ eingegangen.

Funktionsschema

Eigenschaften

• Versorgungsspannung DC 10-18 Volt
• Stromaufnahme 75 mA (bei 12V Versorgungsspannung) im aktivierten Zustand
• HF-Steckverbinder: Buchse SO239/UHF
• Antennenbuchse ist isoliert, RX/TX Buchse ist mit der Gehäuseerde verbunden
• Versorgungsanschlussleitung: über Schraubklemme – Zweidrahtlitze rot/schwarz
• Gehäuse: Aluminium Druckgussgehäuse, Gehäuse Außenmaße 112 x 60 x 42 mm
• Erdanschluss über Schraubverbindung (M6) am Gehäuse oder
• Erdanschluss durch Verschraubung des Flanschdeckels auf einer geerdeten Metallplatte
• Einfügedämpfung: <0.05 dB bis 30  <0.12 dB bis 70 MHz
• Durchgangsleistung: 1,5 KW ( bis 30 MHz, 50% Duty Cycle, SWR <2)
• Aktivierung: durch Anlegen der DC-Versorgungspannung
• Gasableiter für Überspannungsschutz im durchgeschalteten Betrieb
• Aktivierungsanzeige durch eine grüne Leuchtdiode
• Remote controlled OFF: über manuellen Schalter oder open Kollektor Schalter

Funktionsweise und Betrieb

Im ausgeschalteten (deaktivierten) Zustand wird die Verbindung vom Innenleiter und von dem Außenleiter/Schirm des Koaxialkabels zur Funkanlage über Relaiskontakte aufgetrennt. Der Innenleiter der Koax-Speiseleitung von der Antenne wird über Relaiskontakte mit dem geerdeten Metall-Gehäuse kurzgeschlossen.

Wird die Versorgungsklemme K3 mit einer Gleichspannung zwischen 10 und 18V verbunden, wird im ADS die Anschlussleitung von der Antenne zur Koaxbuchse von der Funkanlage durchgeschaltet. Im aktivierten Betriebszustand sorgt dann ein Gasableiter mit einer Zündspannung von 600V für den Schutz gegen Überspannungen. Eine grüne Leuchtdiode zeigt an, wenn der ADS aktiviert ist.

Aktiviert       –    Die Verbindung von der Antenne zur Funkanlage ist durchgeschaltet (LED grün leuchtet)

Deaktiviert  –   Die Leitung von der Funkanlage ist getrennt. Die Speiseleitung zur Antenne ist mit dem Metallgehäuse/Erde verbunden (LED aus).

Die unterschiedlichen Methoden der Aktivierung finden sich im Abschnitt „Aktivierung-Varianten“.

Zu beachten:

• Im Sendebetrieb: an unabgestimmten Antennen mit hohem VSWR entstehen  durch  die stehenden Wellen auf der Speiseleitung Spannungsmaxima und Ist der ADS in einem Punkt des Spannungsmaximums eingefügt, kann es vorkommen dass dort die Durchbruchspannung des Gasableiters von nominal 600V im ADS überschritten wird. Diese Gefahr besteht nur bei hohem SWR und Sendeleistungen über 1kW.

• Fernspeisungen: Beim Betrieb von über das Koaxial-Kabel ferngespeisten Empfangsvorverstärkern oder von Aktivantennen ist zu beachten, dass der ADS Antennen-Trennschalter im deaktivierten Zustand den Innenleiter des Koaxialkabels von der Antenne nach Masse kurzschließt. Eine Fernspeiseweiche (Bias-T) ist also auf der RX/TX Seite vor dem Antennen-Trennschalter

Power Supply / Versorgung

Zum Betätigen der Relais ist eine Versorgungsspannung von 10 V bis 18V erforderlich. Die Versorgungsspannung wird über eine Schraubklemme (K3) auf der Leiterplatte angeschlossen. Als Zuleitung dient ein Stück rot-schwarze Zwillingslitze. Die Nenn-Stromaufnahme im aktivierten Zustand beträgt typ. 70 mA bei 12 V Versorgungsspannung typ. 85 mA bei einer Versorgung mit 13,8V . Die Versorgungsspannung zur Aktivierung des ADS kann entweder aus dem Transceiver bzw. der Funkanlage oder aus einem Gleichstromnetzteil entnommen werden.

• Bei Funkanlagen mit einem 12V Versorgungsausgang für Zusatzgeräte kann dieser zum Aktivieren des ADS verwendet Der Ausgang muss den erforderlichen Strom von 90mA liefern können. Wird das Funkgerät oder der Empfänger eingeschaltet, wird gleichzeitig damit auch der ADS aktiviert und die Antenne durchgeschaltet. Viele Geräte haben als Versorgungs-Ausgang eine RCA/Cinch Buchse eingebaut. Meist ist der Pluspol auf dem Innen-Pin. Beim Anschließen eines Steckers an die rot-schwarze Versorgungsleitung auf die richtige Polarität achten: Rot = Plus, Schwarz = Minus/GND.

• Fehlt an der Funkanlage ein Versorgungsausgang für Zusatzgeräte kann der ADS aus einem 12V Gleichspannungsnetzteil versorgt Beim Zuschalten der Gleichspannung wird der ADS aktiviert und die Antennen durchgeschaltet. Beim Anschluss der rot-schwarzen Versorgungsleitung von der Schraubklemme K3 bitte auf die richtige Polarität achten: Rot = Plus, Schwarz = Minus/GND

Remote „OFF“ /Fernabschaltung

Der ADS verfügt über einen Fernschaltanschluss auf einer Pfostenleiste (K4) . Ist der ADS dauerhaft mit einer Versorgungsspannung verbunden und aktiviert, kann durch Kurzschließen der beiden Pins von K4 der ADS über einen FET-Schalter deaktiviert werden. Die Kurzschluss-Verbindung kann wahlweise über einen externen manuellen Schalter mit potentialfreien Kontakten erfolgen oder aktiv gesteuert über einen Open-Kollektor Transistor-Schalter (active-Low). Die maximal an dem Schalter anliegende Schaltspannung entspricht der Versorgungsspannung, der Innenwiderstand beträgt 47kΩ.  Beim Anschluss eines Open-Kollektor Schalters ist auf die richtige Polarität zu achten.

Mit Hilfe dieser Fernabschaltung kann die Aktivierung/Deaktivierung des ADS über die CAT-Schnittstelle eines TRX und einem automatischen Band-Decoder (z.B. Stationmaster o. ä.) vorgenommen werden.

Installation

Der ADS Antennen-Trennschalter wird in das Koaxialkabel zwischen der Funkanlage und der Antenne eingeschleift. Bei Sende-Funkanlagen  soll  der ADS  nach  der PA  und  dem Antennentuner eingefügt werden. Der ADS kann in Gebäuden, im Shack, auf dem Kabelweg zur Antenne oder direkt bei der Antenne eingesetzt werden. Den besten Schutz bietet er jedoch, wenn er außerhalb des Gebäudes vor dem Eintritt des Antennenkabels in das Gebäude in den Kabelweg eingefügt wird. Bei einer Outdoor Installation ist eine wettergeschützte Unterbringung in einem geeigneten Kasten ratsam.

Wichtig: Für einen effektiven Schutz gegen atmosphärische Überspannungen ist die Verbindung mit einer guten Antennenerde erforderlich. Der Erdanschlusspunkt des ADS Antennen-Trennschalters soll auf kürzestem Weg mit dem Erder oder der Haupterdungsschiene (PAS) verbunden werden. Die Anforderungen an eine normgerechte Erdung von Antennen sind in EN 60728-11 (VDE 0855-1) und DIN VDE 0855-300 beschrieben.

Als Erdanschlusspunkt ist der ADS Antennen-Trennschalter mit einer M6 Schraube am Gehäuse ausgestattet. Der Erdanschluss soll auf kurzem Weg mit der Antennen-Erdung verbunden sein. Für den Anschluss des ADS an ein Potentialausgleichsscjoeme wird eine Leitung mit einem Querschnitt von min 6mm2 Kupfer empfohlen. Muss der Erdanschluss blitzstromtragfähig sein, wären 16 mm2 Kupfer erforderlich.

Nicht geeignet als Erdungsleiter sind die Außenleiter der Antennenkabel, Metallrohre der Wasser-oder Heizungsanlage oder die Schutzleiter des Hausstromnetzes.

Ausführung von Erdern

Nach den geltenden Normen sind Erder in einer Tiefe von 0,5 m und in einem Abstand von 1 m vom Fundament entfernt zu errichten. Die Verbindung zwischen dem Erder und der Haupt-Erdungsschiene PAS – soll blitzstromtragfähig sein. Das Gleiche gilt für die Erdleitung der Antenne. Als blitzstromtragfähig gilt ein Einzelmassivdraht mit einem Querschnitt von min. 16 mm2  Kupfer, 25 mm2  Aluminium oder 50 mm2 Stahl.

Schaltbild

Messdiagramm Durchgangsdämpfung

Skalierung: horizontal 10MHz/Teilstrich, vertikal 0,1dB / Teilstrich

Aktivierung – Varianten

Haftungsausschluss / Disclaimer

Der ADS Antennen Trennschalter ist eine Komponente zum ergänzenden Schutz von empfindlichen Sende-/Empfangsanlagen gegen statische Aufladungen und atmosphärische Überspannungen von der Antenne.

Der ADS Antennen-Trennschalter ist kein Ersatz für Blitzschutzmaßnahmen oder andere Sicherheitseinrichtungen, wie sie in den einschlägigen Normen für Antennenanlagen und Funkanlagen niedergelegt sind. Für die Einhaltungen der Vorschriften bei der Errichtung eines Funksende- / Empfangssystems und der Antennenanlage ist allein der Betreiber verantwortlich. Jegliche Haftung für Personen- oder Sachschäden in diesem Zusammenhang ist ausgeschlossen.

Normen und Standards

[1] DIN VDE 0855-300 (VDE 0855-300):2008-08 Funksende-/-Empfangssysteme für Senderausgangsleistungen bis 1 kW – Teil 300: Sicherheitsanforderungen.

[2] DIN EN 60728-11 (VDE 0855-1):2005-10 Kabelnetze und Antennen für Fernsehsignale, Tonsignale und interaktive Dienste – Teil 11: Sicherheitsanforderungen.

[3] EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) Blitzschutz – Schutz von baulichen Anlagen und Personen.

Urheberrechtsvermerk

© Sept. 2017, Günter Fred Mandel, alle Rechte vorbehalten

Stückliste

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