RegRX
Скорее всего помеховая обстановка и расположение у меня получше. Дом расположен в высокой точке города, направление окна на запад. Но вокруг идет строительство новых источников помех. Слышно сварку и прочий мусор.
Когда испытывал рамку в помещении был немного разочарован. Сигналы были, но очень слабые. За окном все хорошо стало, даже в пассивном варианте.

Simon
У меня рамка тоже питается от кабеля. Просто кинул дроссель с выхода усилителя на +. На другой стороне тоже просто дроссель от + на антенный вход в самом приемнике. Между антенным входом и защитными диодами приемника стоит конденсатор. такая развязка.






ДВ днем
Еще в приемнике есть проблема "забития" в начале ДВ диапазона, но это надо решать в другой теме.
ДВ ночью

Несущий свет
Шикарно! Такой прием на ДВ днём у меня получается только на природе. Самое близкое место, где примерно так же слышны ДВ - церковь на холме рядом. Тут у меня складка местности и в 800 м ТЭЦ. Неудачное место.

Несущий свет
У меня на старом месте проживания были рамки, входные цепи такие же как и у вас(трансформаторные), с последующим преобразованием сопротивления(активная часть).
Мне думается в вашем случае можно было немного упростить.

Ограничится одним кондёром и одной вторичной катушкой, либо вставить кондёр между катушками(в вашем варианте).
У меня выходной каскад с ОЭ, в отличии от вашего ОК.
Об этом уже писалось ранее в ветке про Минивипы.
Хайо
Ещё есть мысли привязать эмиттеры к средней точке питания, для повышения термо-стабильности и баланса схемы в целом.
Для этого поставить делитель между питанием и массой по 2КОм(см Рисунок).
Вытанцовывается вот такая схемка.

Была бы охота искать эти комплиментарные пары, особенно при наличии трансформаторов.

RegRX
КТ3108 - КТ3142 ))) из свежего производства
вместо КТ3108 можно и КТ3162

ну и классика КТ368 - КТ363
или КТ326 - КТ325(316)

Но думаю для начала и КТ315 - 361 удивят некоторым результатом

ГТ313-ГТ311 могу ещё рекомендовать по опыту с АА-1-4-РЕТРО, но с ними точно надо придавать эмиттерную поддержку (выше от Simon)

2N2222 - 2N2219 не найдётся вдаль от Москвы?

Хайо
Можно конечно у китайцев заказать и получить через пол месяца. Ну а смысл? Чем это будет лучше схемы с трансформатором? Особенно в том диапазоне, на который можно рассчитывать используя такую рамку. Трансформатор я могу подогнать под любое сопротивление нагрузки. Может быть даже повторителя не понадобится. На мой взгляд это не более чем дань моде и реверанс в сторону тех, у кого аллергия на провода.
Да и вообще непонятно для чего там двухтактная схема. Пока это подключалось к рамке лишенной трансформатора, было понятно. А когда поставили трансформатор, непонятно. С этой рамки слезет сигналов, дай Боже из шума вытащить, а подходы (двухтактная схема) будто это не 30 см рамка, а настоящая большая антенна развивающая пол вольта на клеммах.

Применение ФНЧ для согласования рамки означает, что в идеальном случае (при отсутствии тепловых потерь в рамке и в элементах фильтра) все напряжение (ЭДС), наводящееся в рамке, прикладывается к нагрузке, и реактивность рамки компенсируется. Ввиду малого значения этого напряжения большое значение имеет коэффициент шума приемной системы, и здесь как раз полезен правильно подобранный МШУ, имеющий малый Кш при работе с конкретным источником сигнала. Именно этот усилитель, стоящий впереди всего шумящего тракта, и определяет общий Кш системы, который в свою очередь, должен быть меньше коэффициента шума внешнего пространства.

Proffessor
в ФНЧ согласование в виде трансформации вверх сработает только в верхней части полосы пропускания, ближе к частоте среза.
А если без ФНЧ поставить просто МШУ с правильным импедансом , то смысл ФНЧ какой?

Хайо
в ФНЧ согласование в виде трансформации вверх сработает только в верхней части полосы пропускания, ближе к частоте среза.
согласен, АЧХ ФНЧ с рамкой далека от идеала, в нижней части полосы пропускания проваливает напрочь напряжение.
Вот например, рамка диаметром 35см из провода диаметром 5мм и ФНЧ 5 порядка, частота среза 13MHz.

Синяя кривая - коэффициент передачи напряжения от источника, красная - по мощности.
Скорее всего дело в том, что индуктивность рамки в диапазоне частот не есть величина постоянная, а меняется с частотой из-за влияния распределенной емкости. У идеальной индуктивности зависимость Х от частоты должна быть линейна (X=wL), а здесь, приближаясь к полуволновому резонансу имеет место перегиб кривой Х вверх. Например у данной рамки на частоте 1MHz X=6.05 Ohm, а на 30MHz > 204 Ohm, а для идеальной индуктивности должно быть 181.5 Ohm.

Proffessor
чтобы трансформировать 0,5 Ом в 50 Ом нужна добротность трансфоримрующего LC-звена около 10. Т.е. получаем узкополосную систему.
Тут то вопрос в том, что при применении в условиях помех, может и 20дБ потери не чувствуются недостатком и у RegRX поэтому претензии к полученной конструкции нет и быть не могут.

Другое дело, если установить рамку в тихой местности. Думаю, на 8...13 Мгц пропавшие 20дБ хорошо чувствуем.

Мне кажется, что топология ФНЧ не оптимальна , можно бвло получать такой же результат на ондом полузвене ФНЧ (= Г-звено). Если уже делать высокого порядка ФНЧ, чо я ег сделал бы не гомогенным, а в каждом звене наращивал бы Z по порядку 0,5 - 1,25 - 3,15 -7,9 - 19,9 - 50 Ом и тогда можно каждое звено оставить на добротность 1,58 .

Хайо
в каждом звене наращивал бы Z по порядку 0,5 - 1,25 - 3,15 -7,9 - 19,9 - 50 Ом
к сожалению, если мы включаем индуктивность рамки в первое звено, первое звено (0,5/1,25Ohm) должно иметь 21nH, а индуктивность рамки составляет как правило сотни nH

Proffessor
если мы включаем индуктивность рамки в первое звено, первое звено (0,5/1,25Ohm) должно иметь 21nH, а индуктивность рамки составляет как правило сотни nH
Да, та ещё "квадратура круга" выходит😊
Вчера вылез на балкон и решил сравнить электрический диполёк наспех переделанный из комнатной ТВ антенны (к усам приделан простой двухтактный ШПУ на сборке 159НТ1 нагруженный на симметрирующий трансформатор на основе ШПТЛ) и рамку диаметром ок. 30 см сделанную из металлопластиковой трубы с трансформатором. Сравнение велось по приёму польской "Едынки".
Электрический диполь впечатлил. Очень уверенно принимал. Помехи хотя и мешали, но были какими то менее агрессивными. Не нужно было долго ловить положение наилучшего приёма, как этого требовала рамка.
Рамка, даже без усилителя, уверенно принимала поляков, но от рычания помех было очень трудно отделаться. Приходилось долго вертеть рамку во всех плоскостях.
В очередной раз легенда о яко бы большой помехозащищённости рамочных антенн, многократно воспетая Поляковым, разбивается о реалии жизни. Может быть "где нибудь высоко в горах, но не в нашем районе" (т. Саахов) "электрические" помехи и мешают приёму больше "магнитных", но в ЖБ домах Саратова "магнитные" бессовестно доминируют.
Не спортивно конечно (плохо ходить протоптанными тропами), но ситуация такова, что хоть бросай рамки и переходи стопами Хайо на электрическую компоненту 😊

RegRX
И все же рамка с согласующим ФНЧ должна победить электрический диполь.
"При правильной постановке дела" получается нормальная АЧХ, равномерная во всем диапазоне от 0 до частоты среза.

Здесь рамка диаметром 35см провод 5мм, ФНЧ 7 порядка частота среза 20MHz. Синяя кривая - коэффициент передачи напряжения, красная - по мощности.

Для упрощения анализа фильтр несимметричный относительно земли. Сопротивление нагрузки 75 Ohm. Входной порт PORT_TN - порт с определенным внутренним сопротивлением, в данном случае это таблица Z-параметров рамки.
В качестве буферного усилителя можно использовать два параллельно включенных BF545C по схеме ОЗ, небалансная схема, такой усилитель имеет входное сопротивление , весьма близкое к 75 Ohm


Коэффициент шума, в сравнении с внешним шумом в тихой местности (по МККР)


Здесь пунктирная линия - коэффициент шума внешнего пространства, синяя - рамка с фильтром и с буферным усилителем, коричневая - рамка без фильтра с буферным усилителем, красная - то же, но усилитель с четырьмя транзисторами BF545C в параллель. Видно, что вариант с фильтром имеет мнимумы Кш на частотах 5, 14, 20MHz, наверное в тех местах, где петли на диаграмме Смита пересекают 0. Кстати, еще попутно убедился, что тепловые потери в проводе рамки не влияют на АЧХ рамки в широкополосном режиме. Полезным активным сопротивлением рамки как источника сигнала есть ее сопротивление излучения, которое я задавал в таблице Z-параметров. Последовательно с портом рамки включал двухполюсник, заданный таблицей сопротивления потерь (по сути тот же файл Z1P, в котором на всех частотах Х=0). Изменения коэффициента передачи не наблюдалось, и это можно объяснить тем, что сопротивление тепловых потерь можно перенести ближе к нагрузке, по сравнению с которой он лишь малая доля.

Proffessor
Спасибо. Интересный вариант. Надо будет это испытать.
Только, если шум внешнего пространства действительно таков, каковым его МККР считает, особо заметного смысла в ФВЧ не видно (по крайней мере с хорошим усилителем). Достаточно и того что без фильтра получается.

Еще надо присмотреться к тому самому усилителю для рамки на комплементарной паре биполярных транзисторов. Схема мне казалась не заслуживающей внимания из-за недостаточно низкого Rвх и малого рабочего тока. Но, действительно, что касается линейности усилителя, если сами сигналы в рамке еле вылазят из шума, то каков будет уровень интермодуляционного шума? В общем, модель транзистора S9013 не нашлась, но на его место вполне подходит 2N2222.



Если на входе усилителя/выходе рамки включить повышающий трансформатор с n=2(по количеству витков), Кш понижается на частотах ниже 15MHz:

В RFSimm сделал набросок согласования с 50Омами.

Увеличить
Правая часть эквивалент петли, емкость и транс -это согласование.
что скажете?

RegRX
у Вас есть расширенный даташит по советским транзисторным сборкам насчёт их ВЧ-свойств? Давно уже смотрю в их сторну, просто есть интересные варианты, но пока не решился, так как везде даташиты очень скромные, якобы LED с ними можно еле управлять или реле, кое как НЧ. Ни емкости, ни шумы.... не верится, что это так на самом деле.

Proffessor
а если Ваш ФНЧ просто заменить на 4м коакс с Z=12...25 Ом и потом поставить УВЧ на 545?

Синтезировал в Filter Solutions ФНЧ 10МГц для источника с нулевым сопротивлением, для нагрузки 50 Ом. Первая индуктивность - сама рамка диам.40см
Сопротивление порта источника для RFSim выбрал 0.5 Ом
RFsim симулятор показывает к-т передачи цепи источник-нагрузка -14.1 дБ по мощности. По закону пассивных цепей на эту же величину ухудшится С/Ш всей системы. Поэтому сразу напрашивается LNA хотя бы с таким же усилением. Между рамкой и ФНЧ.
Но в этом случае нужно будет пересчитывать весь ФНЧ, соотв. вых.импедансу LNA... И вообще нужен ли будет ФНЧ в этом случае? ))

Хайо
у Вас есть расширенный даташит по советским транзисторным сборкам насчёт их ВЧ-свойств?
Ничего нет кроме этикетки. Считаю что эти 159нт1 примерный аналог КТ315. Может быть по шумам чуть лучше, по частотным свойствам чуть хуже. Но могу и ошибаться.

momotych
LNA хотя бы с таким же усилением. Между рамкой и ФНЧ.
Но в этом случае нужно будет пересчитывать весь ФНЧ, соотв. вых.импедансу LNA... И вообще нужен ли будет ФНЧ в этом случае? ))
В этом случае точно не нужен. ФНЧ нужен чтоб хоть как то на верхнем краю рабочих частот снизить вред собственной индуктивности рамки и заставить ток из неё течь в усилитель. А из усилителя ток и без ФНЧ вытечет в согласованную нагрузку.

ats52
Хуже чем без точно не будет. А насколько проявит себя - это надо пробовать и сравнивать с различными другими вариантами. Думаю что даже моделировщик тут не даёт полноценной картины. Он всё это воспринимает как некий четырёхполюсник, пропускающий нечто, возникшее в гипотетическом генераторе, и прошедшее на выход. Но тут же нужно ещё и приёмные качества самой рамки как то оценивать. Может получиться дивная картинка в модели, но при этом размер рамки мизерный и антенные свойства никакие. Она и генератор, и элемент фильтра. Она и в резонансе на 30 МГц должна хорошо принимать, и на ДВ где-нибудь, где её периметр 1/100000000 длины волны и никакого резонанса. Как всё это свести к разумному компромиссу, как оценить правильно, чёрт его знает? Может быть тут ещё и какую-нибудь ММАНу или даже что-то ещё более солидное надо задействовать? Полную физическую модель вводить. Не знаю, может быть Proffessor чем-то подобным и пользовался в своих расчётах?

RegRX
ats52
когда мы говорим о сопротивлении 0,5 Ом от рамки - то это что по отношению индуктивности рамки?

Если эти 0,5 Ом включают в себя ещё зацепку к полю в открытом пространстве и индуктивность к нему последовательная, то по идею надо в первую очередь на клеммах рамки поставить параллельный конденсатор, который на верхней рабочей частоте убирает вредность индуктивности и вместе с ней трансформирует эти 0,5 Ом во что то более пригодное для реальных приёмных узлов.

Тогда получаем правильно для более низких частотах менее благоприятное условие для усиления, но это и не так уж нужно, так как атмосфера и ионосфера шумит достаточно и только сильными сигналами это проходить.

В активных Е-зондах последовательная индуктивность во входной цепи выполняет аналогичную задачу - создать на высоких частотах более правильное согласование от антенны к усилителю, при этом на низких частотах без улучшения и так всё прекрасно, благодаря шумам трассы прохождения.

Хайо
при этом на низких частотах без улучшения и так всё прекрасно, благодаря шумам трассы прохождения.
Лишь с тем отличием что Е зонд с понижением частот как раз и делается ещё более эффективным, благодаря снижению роли шунтирующих емкостей и возможности получить максимально высокое входное сопротивление согласующего усилителя. И никак требования зонда с частотой не меняются. Ему везде подавай как можно более высокое сопротивление нагрузки. Только на НЧ этого проще добиться, на ВЧ чуть сложнее. Но принцип везде один. А вот в случае с рамкой физика работает против низких частот. Рамка на НЧ превращается в КЗ и чтоб её согласовать нужен какой-нибудь подвиг.
Совершили подвиг на НЧ и при этом "замочили" верха. Верхи рвутся к параллельному резонансу и высоким сопротивлениям измеряемым сотнями Ом или даже единицами кОм, а низы стремятся к 0,1 Ом и рады последовательному резонансу. Хоть разорвись.

Хайо
когда мы говорим о сопротивлении 0,5 Ом от рамки - то это что по отношению индуктивности рамки?

Решил присоединиться к опытам с фильтрами.
Для начала посмотрел, что показывает анализатор при прямом подключении к кольцу.
Под руками было кольцо диаметром 28 см, на котором делал опыты с трансформаторами.

Активное сопротивление R=0.5 Ом получилась на частоте 5 МГц, реактивное на этой частоте составляет X=25 Ом.
На частоте 1 МГц активное сопротивление совсем мизерное и равно R=0.08 Ом, реактивное Х=5 Ом.
И что с этой десятой долей Ома мне теперь делать, совсем не знаю :)))

Реактивное сопротивление с повышением частоты растет линейно до частоты 25 МГц.
На этой частоте R=11 Ом, Х=140 Ом.
Индуктивность кольца L=0.8 uH.

Сделал вывод - фильтр НЧ "мастерить" не буду :)))

На скане входное сопротивление рамки.
Шаг сетки по частоте 5 МГц.

Слегка поэкспериментировал с рамкой. Транс был на ВЧ , но даже с ним было ясно , что рамка 3м в периметре лучше работает на СВ ; на ДВ слышны поляки, а на СВ 540кГц тоже пробиваются; 828кГц наши пробиваются на уровне 90дБм ( по ней я судил об эффективности рамок с разными размерами) , чем рамка с периметром 1м. На СВ ( на ДВ у меня сейчас сплошные помехи) очень хорошо чувствуется ДН, на КВ как-то слабо.

Valery
Активная часть входного сопротивления рамки на самом деле состоит из двух последовательно включенных сопротивлений: сопротивления излучения Rr и сопротивления тепловых потерь Rt. Обычно Rt>Rr, причем это превышение как правило в несколько раз, даже для меди. Здесь полезным сопротивлением источника сигнала является как раз Rr и его как раз надо согласовывать с нагрузкой. Rt как правило надо учитывать при расчете КПД. Если сопротивление нагрузки антенны Rн намного превышает Rr, что имеет место в активных рамочных антеннах, сопротивление Rt практически не оказывает влияния на передачу сигнала от источника в нагрузку. В Вашем измерительном случае, к Rвх еще прибавляется переходное сопротивление контактов, через которые Вы рамку подключаете к анализатору.
Вообще, фильтры с нулевым сопротивлением источника в инженерной практике разрабатывают не для согласования нуля с бесконечностью и не из праздного интереса, а чтобы исключить влияние на АЧХ внутреннего сопротивления источника сигнала, особенно, когда внутреннее сопротивление его является частотнозависимым (кстати и по этому принципу также разрабатываются диплексеры). Поэтому в случае с рамкой мы имеем во всей полосе ФНЧ ситуацию, когда вся ЭДС, развиваемая в рамке, прикладывается к нагрузке без потерь.

Хайо
а если Ваш ФНЧ просто заменить на 4м коакс с Z=12...25 Ом и потом поставить УВЧ на 545?
Чуда не произошло, за исключением того, что на НЧ (ниже 5,5MHz) понизился Кш по сравнению с прямым подключением, а на частотах выше 5,5MHz наоборот возрос.

Proffessor
Активная часть входного сопротивления рамки на самом деле состоит из двух последовательно включенных сопротивлений: сопротивления излучения Rr и сопротивления тепловых потерь Rt

Это "околонаучное" объяснение и его обычно используют ЕН-строители :)
Темное дело, сопротивление излучения.

Добавил на скане график КСВ.
На частоте минимума КСВ активное сопротивление R=77 Ом.
Вопрос, вы считаете, что это сопротивление "тепловых потерь" ?
Чему равно сопротивление излучения на этой частоте?

Valery
Очень смахивает на "околорадиолюбительские" манипуляции с измерениями.
Это на какой частоте у Вас рамка имеет активное сопротивление 77 Ohm? Если на 38MHz, это нереально, Это как раз может получиться только у EH-антеннщиков.

Proffessor

На частоте 38.5 МГц.
На этой частоте реактивное сопротивление Х=175 Ом.