
------------------------------------------------------------
SUCK OUT CAVITY DESIGNED TO BE A DUPLEXER
                            FOR SIX METER REPEATERS
                            By Will Anderson, AA6DD
                (From the Southern California Six Meter Club.)

       Here's  a  solution  for a 500KHz repeater  duplexer.    Commercial
    cavities for six meters are usually the size of water heaters and  you
    need four to five of them.
       When we implemented the 500KHz band plan,  Dan N6BKL,  Woody WB6ZCO
    and  I  started researching and building prototype suck out  cavities.
    Woody was successful in utilizing coffee cans soldered together.   Dan
    followed  this up with the #10  cans and was able to build  successful
    cavities.
       I  first started out with a band pass filter described in the  ARRL
    VHF Handbook.  This was a band pass filter.  I then asked Woody how to
    build  it into a notch filter.   He described for me how their circuit
    in  the  coffee  can was.   It consisted of  a  single  link,   series
    capacitive tuned.   We removed one link and connected the input to the
    output.  I achieved a 12 db notch with about 3 db of loss.
       I  soon  discovered  from the RSGB Handbook that maximum Q  in  the
    cavity is when it's impedance is 77 ohms.   For a circular cavity with
    a  circular tuned resonator the ratio of the diameter of the resonator
    (d)   to  the  internal diameter of the cavity (D)   must  be  3.66/1,
    according to the following formula:

                             Z  = 138 * LOG  (D/d)
                              0            10
       (Cross section is two concentric circles,  D  =  inside diameter of
    outer circle, d = outside diameter of inner circle.)

       In  order to make my LMB box "band pass filter"  from the  Handbook
    optimum Q, I would have to put a one inch (1")  outside diameter (3/4"
    nominal)   pipe down the center of the segmented box.  (See figure A).
    Here  is the formula for calculating the impedance of the  three  inch
    (3") square segments of the box (D):

                          Z  = 138 * LOG  (1.178*D/d)
                           0            10
       (Cross  section is a circle contained within a square,  D   =   the
    dimension  of the square's side,  d  =  outside diameter of the  inner
    circle.)

       The total length of the 3/4"  diameter pipe is 57" long.  A  copper
    coupler  can be used to slide back and forth to tune 1/4   wave length
    line.    One inch (1")  ceramic standoffs are used to support the pipe
    the 3" box.  The most critical part of the tune up is the distance the
    link coupling is from the pipe.   It must empirically measure the loss
    and  the  depth of the notch to determine positioning.    Because  the
    length has such large currents running in it,  it must be at least #12
    TW wire.  A brass or copper strap would work even better.  I  was able
    to achieve over 25 db of notch with .7 db of loss.
       Two  cavities  and  two  antennas can be used to  create  a  usable
    repeater   system.    Adjust  the  two  cavities  to  suck   out   the
    transmitter's frequency,  couple the two cavities with a 37" length of
    RG213   or  RG9  coax.   This is an electrical 1/4  wavelength.    The
    cavities  are placed between the receiver and it's antenna.   The  two
    antennas must be vertically spaced at least 40 feet apart.
       The  complete duplexer can be built by using three notches tuned to
    the  transmitter frequency on the receiver line and two notches  tuned
    to the receiver frequency on the transmitter line.   This will achieve
    about 80  db of isolation and can be fed with one antenna as in figure
    B.
       Box specification:  LMB aluminum chassis,  12"W x 17"D x 3"H.   The
    lid (cover)  is 12" x 17".  The segment dividers are made from a 15" x
    14" cover material.

       The following posts contain the graphics for figure A and B.    The
    subjects will be  Fig. A (IBM chars)  and  Fig. B (IBM chars)  for the
    figures  using  the extended IBM character set.   If  your  system  is
    incapable  of displaying these  characters,    there will  follow  two
    more posts  titled  in  the subject as Fig. A (7-bit chars) and Fig. B
    (7-bit chars).   These are  inferior quality,  but  better  for  those
    without IBMs.

FIGURE A:
   ТФФФ ЩЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЫЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЛ               ЩЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЛ
   Г    К                   К                   К               К           К
   Г    К   кФФФФФФФФФФФП   К   кФФФФФФФФФФФП   К               К           К
   Г    К   Г кФФФФФФФП Г   К   Г кФФФФФФФП Г   К               К           К
   Г    К   Г Г       Г Г   К   Г Г       Г Г<Ф К ФФ 3/4" pipe  К           К
   Г    К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г   К     57" long. К           К
   Г    К   РФй   К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г   К               К           К
   Г    К         К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г   К               К           К
   Г    К         К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г   К               К           К
   Г    К         К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г   К RF            К           К
  17"   К         К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г   К Conn.         К           К
   Г    К         К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г   ШЭЛ             К кФП   кФП К
   Г    К         К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г кФФФЖ ФФТ         К ГOУ Т ДOГ К
   Г    К         К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г Г ЩЭМ   Г         К РФй   РФй К
   Г    К         К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г Г К     Г         К     Г     К
   Г    К         К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г Г К     Г         К           К
   Г    К         К   Г Г   К   Г Г   К   Г Г Г К     Г  #12 ФФ К ФФФ>Г     К
   Г    К         К   Г Г       Г Г   К   Г Г Г К     7"  wire. К           К
   Г    К         К   Г РФФФФФФФй Г   К   Г Г Г К     Г         К     Г     К
   Г    К         К   РФФФФФФФФФФФй   К   Г Г Г К     Г         К           К
   Г    К         К                   К   Г Г Г К     Г         К     Г     К
   СФФФ ШЭЭЭЭЭЭЭЭЭЪЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЪЭЭЭЯЭЯЭЯЭМ ФФФФС         ШЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭМ
        Г         Г         Г         Г         Г               Г           Г
        УФФФ 3" ФФХФФФ 3" ФФХФФФ 3" ФФХФФФ 3" ФФД               Г           Г
        Г                                       Г               Г           Г
        УФФФФФФФФФФФФФФФФФ 12" ФФФФФФФФФФФФФФФФФД               УФФФФ 3" ФФФД

              Adjust total length for resonance notch 29 - 30 db.
              Adjust link coupling for no more than 1 db of loss.



Figure B

                                   Antenna
                                     /^\
                                      Г
                                      Г
          ЩЭЭЭЭЭЭЭЛЩЭЭЭЭЭЭЭЛЩЭЭЭЭЭЭЭЛ Г ЩЭЭЭЭЭЭЭЛЩЭЭЭЭЭЭЭЛ ФФФФФФФФФФТ
          К       КК       КК       К Г К       КК       К           Г
          К       КК       КК       К Г К       КК       К           Г
          К       КК       КК       К Г К       КК       К           Г
          К       КК       КК       К Г К       КК       К           Г
          К       КК       КК       К Г К       КК       К           Г
          К       КК       КК       К Г К       КК       К           Г
          К       КК       КК       К Г К       КК       К           Г
          К       КК       КК       К Г К       КК       К          17"
          К       КК       КК       К Г К       КК       К           Г
          КкФП кФПККкФП кФПККкФП кФПК Г КкФП кФПККкФП кФПК           Г
    RX ФФФзДOГ ГOГККГOГ ГOГККГOГ ГOУКФСФКДOГ ГOГККГOГ ГOУзФФФФ TX    Г
          КРФй РХйККРХй РХйККРХй РФйК   КРФй РХйККРХй РФйК           Г
          К     Г КК Г   Г КК Г     К   К     Г КК Г     К           Г
          К     Г КК Г   Г КК Г     К   К     Г КК Г     К           Г
          К     Г КК Г   Г КК Г     К   К     Г КК Г     К           Г
          ШЭЭЭЭЭиЭМШЭиЭЭЭиЭМШЭиЭЭЭЭЭМ   ШЭЭЭЭЭиЭМШЭиЭЭЭЭЭМ ФФФФФФФФФФС
          Г     Г    Г   Г    Г               Г    Г     Г
          Г     РФФФФй   РФФФФй               РФФФФй     Г
          Г       37"      37"                  37"      Г
          Г                                              Г
          Г                                              Г
          УФФФФФФФФФФФФФФФФФФФФ 15" ФФФФФФФФФФФФФФФФФФФФФД



FIGURE A:
   ---- *****************************************               *************
   |    *                   *                   *               *           *
   |    *    ###########    *    ###########    *               *           *
   |    *    #         #    *    #         #    *               *           *
   |    *    #    *    #    *    #    *    #<-- * -- 3/4" pipe  *           *
   |    *    #    *    #    *    #    *    #    *     57" long. *           *
   |    *    #    *    #    *    #    *    #    *               *           *
   |    *         *    #    *    #    *    #    *               *           *
   |    *         *    #    *    #    *    #    *               *           *
   |    *         *    #    *    #    *    #    * RF            *           *
  17"   *         *    #    *    #    *    #    * Conn.         *           *
   |    *         *    #    *    #    *    #    ***             *           *
   |    *         *    #    *    #    *    #  ----* ---         *  O --- O  *
   |    *         *    #    *    #    *    #  | ***   |         *     |     *
   |    *         *    #    *    #    *    #  | *     |         *     |     *
   |    *         *    #    *    #    *    #  | *     |         *     |     *
   |    *         *    #    *    #    *    #  | *     |  #12 -- * --->|     *
   |    *         *    #    *    #    *    #  | *     7"  wire. *     |     *
   |    *         *    #         #    *    #  | *     |         *     |     *
   |    *         *    ###########    *    #  | *     |         *     |     *
   |    *         *                   *    #  | *     |         *     |     *
   ---- ***********************************#**|** -----         *************
        |         |         |         |         |               |           |
        |--- 3" --|--- 3" --|--- 3" --|--- 3" --|               |           |
        |                                       |               |           |
        |----------------- 12" -----------------|               |---- 3" ---|

              Adjust total length for resonance notch 29 - 30 db.
              Adjust link coupling for no more than 1 db of loss.



Figure B

                                   Antenna
                                     /^\
                                      |
                                      |
          *************************** | ****************** -----------
          *       **       **       * | *       **       *           |
          *       **       **       * | *       **       *           |
          *       **       **       * | *       **       *           |
          *       **       **       * | *       **       *           |
          *       **       **       * | *       **       *           |
          *       **       **       * | *       **       *           |
          *       **       **       * | *       **       *           |
          *       **       **       * | *       **       *          17"
          *       **       **       * | *       **       *           |
          *       **       **       * | *       **       *           |
    RX ---*-O   O ** O   O ** O   O-*-^-*-O   O ** O   O-*---- TX    |
          *     | ** |   | ** |     *   *     | ** |     *           |
          *     | ** |   | ** |     *   *     | ** |     *           |
          *     | ** |   | ** |     *   *     | ** |     *           |
          *     | ** |   | ** |     *   *     | ** |     *           |
          ***************************   ****************** -----------
          |     |    |   |    |               |    |     |
          |     |____|   |____|               |____|     |
          |       37"      37"                  37"      |
          |                                              |
          |                                              |
          |-------------------- 15" ---------------------|