Forum Krótkofalarskie PKI

Po odnalezieniu rezonansu, można płynnie odstroić się o ok. 1 pF w górę lub w dół, by uzyskać efekt kierunkowy (ramka 2 staje się reflektorem lub direktorem). Przy czym jest ona wyraźnie lepszym reflektorem niż direktorem.

Oto wykresy zysku kierunkowego anteny w kierunku osi X dla środka pasma i dwóch częstotliwości krańcowych. Oś pozioma to pojemność C2 w zakresie jej przestrajania. Punkt D - direktor, punkt R - reflektor




Jeszcze F/B, również dla częstotliwości 7,0; 7,1 i 7,2 MHz:





Dla lepszego zobrazowania uzyskanej kierunkowości i tłumienia przód / tył jeszcze 3 charakterystyki dla f=7,1 MHz:

Dookólna (ramka 2 wyraźnie odstrojona od rezonansu):





Delta 2 jako reflektor:





Delta 2 jako direktor:





Mamy więc zysk kierunkowy układu delta 1 plus delta 2 jako:
* reflektor => 10 dBi; F/B 20 dB
* direktor => 8,9 dBi; F/B 5 dB
* neutralny (odstrojony) => 6,8 dBi; F/B 0 dB

Tego rodzaju rozwiązanie charakteryzuje się nie tylko ostrym strojeniem ale i szybką zmianą charakterystyki kierunkowej anteny przy niewielkiej zmianie częstotliwości.
Oto nałożone na siebie 3 charakterystyki promieniowania układu nastrojonego na częstotliwość 7,1 MHz (reflektor). Pokręcenie gałką transceivera o 20 kHz w górę powoduje wyraźną zmianę (szczególnie F/B). Zaś 20 KHz w dół ... to już zupełnie inna antena:





Podsumowanie:

Prace trwają, choć zapał ostygł. Zysk kusi (a na wyższych pasmach będzie on jeszcze większy). Wąskopasmowość i konieczność strojenia odstrasza. Co zwycięży


Trudno sobie wyobrazić, by pudełko z kondensatorem zmiennym i mechanizmem przestrajania, obwodami LC i 4 przekaźnikami zawisło pod ramką. Przeniesienie tego układu do budynku i podłączenie go linią drabinkową to nie tylko dodatkowe obliczenia i problem z prowadzeniem linii. Obawiam się, że wprowadzenie linii długiej może być czynnikiem wyostrzającym i tak już dużą selektywność-wąskopasmowość. Nie jestem tego pewny, ale tak czuję.

Za doczytanie do tego miejsca pięknie dziękuję. Wszelkie uwagi będą mile widziane.

sp6vxs pisze:


SP2BPD pisze:

Tego rodzaju rozwiązanie charakteryzuje się nie tylko ostrym strojeniem ale i szybką zmianą charakterystyki kierunkowej anteny przy niewielkiej zmianie częstotliwości.
Oto nałożone na siebie 3 charakterystyki promieniowania układu nastrojonego na częstotliwość 7,1 MHz (reflektor). Odstrojenie o 20 kHz w dół lub górę powoduje znaczne zmiany:





Podsumowanie:

Prace trwają, choć zapał ostygł. Zysk kusi (a na wyższych pasmach będzie on jeszcze większy). Wąskopasmowość i konieczność strojenia odstrasza. Co zwycięży


Trudno sobie wyobrazić, by pudełko z kondensatorem zmiennym i mechanizmem przestrajania, obwodami LC i 4 przekaźnikami zawisło pod ramką. Przeniesienie tego układu do budynku i podłączenie go linią drabinkową to nie tylko dodatkowe obliczenia i problem z prowadzeniem linii. Obawiam się, że wprowadzenie linii długiej może być czynnikiem wyostrzającym i tak już dużą selektywność-wąskopasmowość. Nie jestem tego pewny, ale tak czuję.

Za doczytanie do tego miejsca pięknie dziękuję. Wszelkie uwagi będą mile widziane.





Ciekawe ja Julian SP3PL to rozwiązał w swojej delcie ?

Delta Juliana to zupełnie inna antena, Piotr ma troszkę inny cel (o ile się nie mylę)
Robert

Zgłaszam się z samokrytyką. W powyższej próbie projektowania zakładałem, że cewka stanowi idealną, bezstratną indukcyjność.


Gdy się jednak weźmie pod uwagę skończoną dobroć cewki, zjawiają się schody.

1/ Zastosowanie rdzenia odpada. Cewka na rdzeniu może mieć dobroć rzędu 150. Wtedy, przy 100 watach podawanych do delty 1, moc wydzielana w stratnej indukcyjności wynosi kilkanaście watów (tak pokazuje 4nec2 !). Nawet rdzeń T200-2 wyleci w powietrze w ciągu sekundy. Kalkulator "Mini Ring Core Calculator" pomaga to zrozumieć.

2/ Ponadto z taką małą dobrocią cewki wiąże się wyraźny spadek zysku kierunkowego anteny. Już nie 10 a 7,7 dBi. A więc niecały decybel więcej niż pojedyncza ramka.

Zastosowanie cewki powietrznej o dobroci 440 poprawia zysk na 8,4 dBi (przy założeniu, że kondensator ma dobroć rzędu 1000). Jeśli jednak wejdą dodatkowe straty na stykach ślizgacza kondensatora lub na przekaźniku, łatwo spadniemy poniżej 8 dBi.

Tak jest dla 7 MHz. Myślę, że na 10 i 14 MHz będzie lepiej, gdyż rezonans własny ramki (ok. 11,6 MHz) leży bliżej tych pasm. Więc i korekta wnoszona przez elementy L czy C tego "tunera" nie będzie aż tak duża.

Teraz wypada poczytać coś o cewkach. Jakby tu osiągnąć Q rzędu 800? Czy to w ogóle realne?

I strat byłoby mniej i zysk kierunkowy zbliżyłby się do 10 dBi.

Ja mam skrzynkę manualną "home made" z cewkami o średnicy dwa razy większej od ich długości, ale nie miałem okazji sprawdzić, jaką mają dobroć, chociaż wiem, że dużą.

SP1AP pisze:

Ja mam skrzynkę manualną "home made" z cewkami o średnicy dwa razy większej od ich długości, ale nie miałem okazji sprawdzić, jaką mają dobroć, chociaż wiem, że dużą.

No właśnie, podobno istnieją jakieś optymalne proporcje.

No i srebrzenie i te rzeczy...

Piotr.
Jakiś czas temu bawiłem się w pomiar dobroci cewek powietrznych (zasugerowany tym http://www.w5big.com/Q-Measurement.pdf ) Używałem do tego analizator, miernik indukcyjności, książki i net, A że nie czuję zbyt pewnie w tym temacie mogłem popełnić jakiś błąd. Nigdy jednak nie udało mi się uzyskać dobroci cewki powietrznej powyżej 100.
Jutro z ciekawości sprawdzę cewkę z wariometru nawiniętą srebrzanką na ceramicznym walcu
Robert

sq9mda pisze:

Piotr.
Jakiś czas temu bawiłem się w pomiar dobroci cewek powietrznych (zasugerowany tym http://www.w5big.com/Q-Measurement.pdf ) Używałem do tego analizator, miernik indukcyjności, książki i net, A że nie czuję zbyt pewnie w tym temacie mogłem popełnić jakiś błąd. Nigdy jednak nie udało mi się uzyskać dobroci cewki powietrznej powyżej 100.
Jutro z ciekawości sprawdzę cewkę z wariometru nawiniętą srebrzanką na ceramicznym walcu
Robert

OK, Robert, dzięki. Jutro ruszam w długą drogę i najbliższym tygodniu nie będę miał czasu na cd. tego tematu. Ale za parę dni pilnie do niego wrócę i chetnie oglądne wyniki Twoich pomiarów. Jeśli możesz, to podaj możliwie dużo danych dotyczących kształtu cewki, jej wymiarów (proporcji), średnicy drutów i ilości zwojów, częstotliwości pomiaru itp. Będzie punkt wyjscia i materiał porównawczy dla następnych kroków.

Temat na forum był ćwiczony, ale nie wiem z jakim skutkiem
Link:
http://sp7pki.iq24.pl/default.asp?grupa=3534&temat=134813&nr_str=1
Hi
Może autorzy coś wtrącą?

W kwestii dobroci cewek:
osiągnięcie dobroci w granicach 1000 jest realne bez stosowania jakichś specjalnych sztuczek;
http://hamwaves.com/antennas/inductance.html
Głównym problemem będzie raczej stabilność Q takiej cewki w czasie (korozja, itp. sprawy).

Uprzedzając pytanie, miałem antenę OCFD (opisaną na w/w portalu) z cewką o dobroci około 1500 z polerowanej i niklowanej rurki miedzianej fi3mm; wisiała swobodnie w powietrzu. Niestety każdy opad, nawet mgła powodował, że antena odjeżdżała z pasma (30m). Powłoka niklowa gdzieś tak po roku straciła blask i antena została zdemontowana. Mam jeszcze tę cewkę, mogę wrucić fotki jej obecnego stanu (raczej się od czasu jak była zainstalowana, nie pogorszył).
__________________
R.

Takie cewki zdają egzamin jako tako dopiero po zalaniu w żywicy epoksydowej lub innej podobnej substancji.
Ale nie należy rezygnować z ich stosowania, warto poeksperymentować.

SP1AP pisze:

Takie cewki zdają egzamin jako tako dopiero po zalaniu w żywicy epoksydowej lub innej podobnej substancji.
...

To raczej nie jest dobry pomysł.
Żeby osiągnąć dużą dobroć, cewka musi mieć znaczne gabaryty. Ta której używałem - miała srednicę i długość około 10cm. Moc bierna takiej cewki przy dobroci Q rzędu 1000 jest ogromna, pewnie kilkadziesiąt kVar - płyną b. duże prądy w.cz. co spowoduje istotnie duże straty w tworzywie. Abstrahując od znacznego zapewne spadku dobroci, ile coś takiego może ważyć po zalaniu żywicą epoksydową?
Nie ryzykowałbym takiego rozwiązania.
_________________
R.

sp9fys pisze:


SP1AP pisze:

Takie cewki zdają egzamin jako tako dopiero po zalaniu w żywicy epoksydowej lub innej podobnej substancji.
...

To raczej nie jest dobry pomysł.

Ryszard zwrócił uwagę na straty w żywicy.

Do mnie dociera powoli jeszcze jeden aspekt. Z pobieżnego przeglądnięcia tego artykułu: http://www.w8ji.com/loading_inductors.htm rozumiem, że zastosowanie jakiegokolwiek materiału izolującego o stałej dielektrycznej większej od 1 powoduje wzrost pojemności rozproszonej (międzyzwojowej) a przez to obniżenie własnej częstotliwości rezonansowej cewki.

W8JI twierdzi, że dobroć cewki wydatnie maleje wtedy, gdy zbliżamy się (po osi f) do jej częstotl. rezonansowej.

I ta jego uwaga zasiała we mnie wątpliwość co do słuszności samej idei "pracy na zboczu układu rezonansowego". Bo czy praca cewki w pobliżu rezonansu własnego różni się od pracy blisko rezonansu wymuszonego dołączoną pojemnością zewnętrzną?

Rysunek był wyżej ale dla ułatwienia powtórzę go tutaj:




Na częstotliwości 7,1 MHz dobroć wynosi ~4 ( = 2263 / 549).


Na razie więcej wątpliwości i niejasności niż światła.

A silniczek DC i kondensator już czekają. Czy się doczekają?

sp9fys pisze:

W kwestii dobroci cewek:
osiągnięcie dobroci w granicach 1000 jest realne bez stosowania jakichś specjalnych sztuczek;
http://hamwaves.com/antennas/inductance.html

Dzięki za ten link. Co ciekawe, pod kalkulatorem znajduje się link do cytowanego przeze mnie W8JI.

I co jeszcze ciekawsze, kalkulator ten w pobliżu rezonansu własnego cewki wykazuje wzrost jej dobroci. Wyraźna sprzeczność z wnioskami W8JI.

Niespójność.

Przeczytałem artykuł W8JI - (nie znałem tego tekstu) i w moim przekonaniu, bazuje na intuicjach i dość uproszczonym modelu PS-Spice. Nie kierowałbym się jego uogólnieniami, co nie umniejsza wartości artykułu. Od różnieniu do jego podejścia metoda On4AA ma solidny teoretyczny back-ground.
______________
R.

Kiedyś podesłał mi Andrzej sp5mnj coil32. To bardzo dokładny program dla indukcyjności różnego rodzaju cewek. Jest nowa wersja programu http://coil32.net/

Największe "Q" cewki jest przy stosunku średnica/długość cewki ok. 3/4

Zerknij Piotr na moje rozwiązanie-http://sq9oub.pl.tl/Dablet-rotated.htm może coś nasunie Tobie. Na prostej pętli będzie problem z reaktancją anteny na różnych pasmach.

Ryszard, Jarek,

dzięki. Muszę teraz zrobić kilkudniową przerwę, ale na przyszłość "sprawa jest rozwojowa". Nawet jeśli nie dojdzie do realizacji praktycznej, to przynajmniej chciałbym wiedzieć dlaczego się nie da.

Czy któryś z kolegów ma możliwość pomiaru dobroci cewek lub obwodów rezonansowych? Chciałbym zweryfikować to co robię, kalkulatory do mnie nie przemawiają.
Robert