Proffessor
Я оцениваю подавление помех не менее 20dB.
По глубине подавления можно косвенно оценить отсутствие Е компоненты. В моем случае была наводка на катушку связи, возможно, из-за неаккуратного исполнения из мгшв. Сделал из 174 кабеля 1 виток, если понадобится больше, буду делать из мгтфэ.
Тут вопрос появился, похоже, что макс. снимаемой с антенны мощности не очень слабо зависит от количества витков, т.е. Qw=const, т.е. при удвоении w в резонансе при согласовании по мощности Q падает вдвое.

макс. снимаемой с антенны мощности очень слабо зависит от количества витков, т.е. Qw=const, т.е. при удвоении w в резонансе при согласовании по мощности Q падает вдвое
При увеличении количества витков обмотки связи имеем два взаимно нейтрализующие фактора:1) падает добротность контура и соответственно падает напряжение на контуре; 2) растет коэффициент связи с контуром и соответственно растет доля напряжения, поступающего к нагрузке; в итоге напряжение на нагрузке постоянно и соответственно мощность в нагрузке постоянна. Этот эффект наблюдается в некоторых небольших пределах изменения коэффициента связи. Но при существенном увеличении связи напряжение на нагрузке будет падать из-за неизбежного рассогласования активных сопротивлений.

Proffessor
два взаимно нейтрализующие фактора...
Собственно, так и получается. Подбирал Ксв до получения макс. напряжения на нагрузке, фактически, согласование по мощности. Добротность упала, как и ожидалось. Катушка с удвоенным количеством витков, вплотную, хуже катушки с шагом той-же длинны. При согласовании по мощности результат сильно отличается от согласования по напряжению, там увеличение собственной добротности даёт увеличение Кпер., а здесь, после некоторого порога, уже практически не меняет результат.

Сегодня проверил широкополосную ФА (болванка длиной 400mm и диаметром 60mm из стержней 4B1 200x10) с новым согласующим усилителем на транзисторах 2SK932-24 (входное сопротивление 10 Ohm)и с предыдущим вариантом усилителя на MMBFJ310 (входное 12 Ohm). Схему усилителя я приводил на предыдщей странице. По энергетике (уровень сигнала в калиброванном поле) у 10-омного выигрыш на нижних частотах на 3,9dB за счет лучшего согласования. С повышением частоты выигрыш уменьшается и сходит на нет на частоте 30MHz. Неравномерность АЧХ по действющей длине 12-омного варианта 10dB, 10-омного 6dB. Похоже, снижение сопротивления нагрузки широкополосной ФА благоприятно сказывается на согласовании, аналогично рамочным антеннам. Вопрос только, до каких пор можно снижать это сопротивление. Скорее всего оптимальное сопротивление нагрузки (по критерию согласования) должно сильно зависеть от конструктивных параметров: материала и размеров сердечника, количества витков, диаметра провода обмотки и пр. Например, для одновитковых малых рамочных антенн (диаметром не более 1m) оптимальное сопротивление нагрузки 2-10 Ohm, а для больших, диаметром 1,5m и более - около 450 Ohm.

Proffessor
У Вас симметрирующий 1:16 на бинокле сделан? А то хочется от 100 кГц, но на кольце не слишком симметричный получается.
Еще вопрос возник, почему лучшие фа делают сдвоенными? Есть предположение, что из массо-габаритных ограничений

andory
На кольце вообще трудно получить нормальный транс, особенно с высокими коэффициентами трансформации. Поэтому делаю такие либо на ферритовых трубках либо на биноклях. В данной схеме транс 16:1 на бинокуляре 2843000302 Fair-Rite (размер 10х13мм, проницаемость 800). Обе секции не связанные межу собой магнитно и намотаны на отдельных окнах скрученными втрое проводами МНВ 0,12 (одножильный в ПВХ-изоляции), по четыре витка. Большее число витков уже не пролазит в окно. КСВ получился не более 1,3 во всем диапазоне 1,5-30MHz (измерено со стороны 50-омного порта, 800-омный порт нагружен был на резистор 820 Ohm). Если нижняя частота 100kHz, надо увеличивать количество витков.
Сдвоенные ФА применяют для банального повышения эффективной длины для заданной конфиграции сердечников. Военная ФАП тоже на двух стержнях. Похоже, что и мне придется делать на двух болванках диаметром 60мм и длиной 400мм.

Proffessor
КСВ получился не более 1,3 во всем диапазоне 1,5-30MHz (измерено со стороны 50-омного порта, 800-омный порт нагружен был на резистор 820 Ohm). Если нижняя частота 100kHz, надо увеличивать количество витков.
Несимметричный 1:16 (50/800) ПЭВ0,112 16вх4 на кольце 16х9х5 2000 дает потери 0,5дБ/100кГц(расчетная точка), и <0,25дБ до 3МГц. На 1 МГц Кпер=12,0 дБ. Симметричный делал из ПЭВ0,3 20в, но появился завал на 3МГц и выявлена несимметрия. Буду усложнять способ намотки, возможно, кольцо придется брать побольше.
Похоже, что и мне придется делать на двух болванках
Можно до изготовления оценить: взять стержень 200мм, собрать на нем резонансную фа с согласованием по мощности на 2-3МГц, разломить пополам и оценить выигрыш. По оценке это м.б. порядка 2 дБ, на своей установке я этого, скорее всего, не увижу.

andory
Несимметричные трансформаторы как правило представляют собой, по сути, автотрансформаторы, и они легче реализуемы, чем балуны. Много лет назад тоже пытался сделать балун 1:16 на одном кольце, и тоже ничего не получилось. Пришлось срочно штурмовать справочник Лондона-Томашевича, и в результате из 32-х колец диаметром 16 мм (проницаемость 2000) склеил четыре ферритовые трубки и в каждой трубке пропустил по два витка обычной телефонной лапши (такая импровизированная двухпроводная линия с волновым сопротивлением 200 ом). Концы линий со стороны 800 ом соединил последовательно, а со стороны 50 ом - параллельно. Схематическое изображение транса когда-то выкладывал в копилку.
http://www.radioscanner.ru/uploader/2012/balun_1-16.jpg
У него полчилось КСВ не более 1,2 в диапазоне 1-30MHz. Эксплуатируется до сих пор с трансивером Р-130 при мощности 50W.

У меня в апериодическом режиме две ферритовые болванки параллельно на расстоянии 200мм дают выигрыш 2dB по сравнению с одиночной, хотя теоретически должно быть 3dB.

Proffessor
...дают выигрыш 2dB по сравнению с одиночной, хотя теоретически должно быть 3dB.
Так и должно быть, теоретически меньше 3дБ, без учета потерь в сумматоре. Можно рассчитывать по взаимоиндукции и т.п., но мне больше нравится такое обоснование: мощность сигнала берется антенной из окружающего объёма. А из того, что между антеннами, половина идёт в одну антенну, половина- в другую. Если другую отодвинуть далеко, то эти 0,5 дБ и добавятся. Раздвиньте антенны на пару метров, и убедитесь в этом.

Собрал макет ДВ-СВ ФА Бевереджа на 2х брусках 700нм, по Хомичу. Чувствительность не на высоте, но апериодическая, принимает все 3 радиостанции св на IC-R6 со включенным аттенюатором, значительно лучше встроенной МА. Надо переделывать транс 1:16, несимметрия заметна и сильно мешает.

andory
У Хомича написано:
В качестве согласующего трансформатора использовался трансформатор с индуктивным шлейфом и коэффициентом трансформации, равным 3.
Это получается, по сопротивлению 1:9? Не пробовали?
Вот об этой антенне: на графике частотной зависимости действующей длины она изменяется в пределах 0,25-0,6м в диапазоне частот 0,3-1,3MHz. Чтойто не верится. Разве что измерено в режиме холостого хода и непосредственно на 800-омном выходе. У меня на аналогичной антенне в нагруженном состоянии получилось всего 20мм.

andory

Это?

Скажите, а в сторону резистора диаграмма смещается как сильно?
Только проверять в открытом пространстве вдали от стен и протяженных проводников.

...несимметрия заметна...
Это только плюс, как мне кажется.

значительно лучше встроенной МА
Она там совсем крохотная. Ваш макет по Хомичу, имеет такие же размеры?

Proffessor
Это получается, по сопротивлению 1:9? Не пробовали?
Нет, это макет, чтобы посмотреть, что из этого можно получить. Трансформатор рассчитывал планировал на 50 Ом, тесная скрутка из 5 проводов на кольце, 20 витков. Заземление разных выводов нагрузки 800 Ом дает разную передаточную характеристику, несимметрия.
В макете на подключение электрической антенны (рукой касался) к разным концам 800 Ом дает разную реакцию.
Rвх IC-R6 не измерял, но, похоже, оно значительно больше 50 Ом, и может подойти 1:9 или меньше.

У меня на аналогичной антенне в нагруженном состоянии получилось всего 20мм.
Пусть это будет на 50 Ом, для оценки порядка. Паспортная чувствительность IC-R6 1,3мкВ. 1,3Е-6/20E-3=65мкВ/М, что на порядок лучше бытовых приемников(1мВ/М). Но у Вас размеры, видимо, побольше.

1428
Это?
Да, из этого-же экземпляра (см.L11)
Диаграмму не смотрел, сначала надо отсимметрировать и снять всю мощность. Перпендикулярно подавление есть, вперед/назад пока непонятно. Соберу плавный аттенюатор и на даче измерю омметром, по радиостанции.

Ваш макет по Хомичу, имеет такие же размеры?
Практически те-же. Бруски 20см, из 700НМ. Средние катушки 8в, крайние-9в. Индуктивность 13...14 мкГн. Антенка прс (ф8х160? 400НН, Q-30) вроде имеет большую ^h50.

andory
Вот такую антенну бегущей волны делал на восьми рамках, расположенных в два ряда. Идею взял из антенны Хомича. Вместо одной обмотки антенны Хомича - одна одновитковая рамка, охватывает большое ферритовое кольцо диаметром 180мм. Балластный резистор 450 Ohm, соответственно трансформатор 9:1 на четырех ферритовых трубках и двухпроводных обмотках из шлейфа.
http://www.radioscanner.ru/uploader/2012/flma.jpg
Антенна по сути представляет собой симметричную дискретную линию задержки на LC- звеньях, только в качестве индуктивностей - приемные рамки. В антенне Хомича - обмотки-секции. Казалось бы, простое наращивание количества секций должно привести к росту эффективности, но, к сожалению, в антенне Хомича количество секций ограничено максимально допустимым фазовым сдвигом 270 град. Это потому, что максимум ДН формируется в направлении, перпендикулярном направлению бегущей волны в линии. Если обмотки развернуть плоскостями витков вдоль направления движения бегущей волны (оно же направление приема), в принципе количество LC-секций можно было бы наращивать бесконечно.

Proffessor
Повторил трансформатор 1:16 на феррите 1500 Н http://www.radioscanner.ru/uploader/2012/balun_1-16.jpg .

Не больше КСВ 1.3 диапазон 1-30 МГц
Входное R = 50
Выходное R =800
Коэф не симметрии ~-25 дБ

Проверил АЧХ и панорамное КСВ:


МГц КСВ
1 1.3
2 1.25
3 1.2
4 1.2
5 1.2
10 1.2
15 1.22
20 1.25
25 1.27
30 1,3

Делал не с лапши а с витой пары от компьютерных сетей, склеил шлейфы в три провода потом намотал на феррит и зафиксил клеем, потом выдернул средний провод, еще раз облил клеем..

Карасота как работает..

доброго времени суток всем. Если взять половину антенны Хомича, то она хорошо согласуется с усилителем распределенного усиления. Так называемым УРУ.

dinlar
Если взять половину антенны Хомича, то она хорошо согласуется с усилителем распределенного усиления. Так называемым УРУ

Для этого надо, чтобы LC-параметры секций ФА совпадали с соответствующими LC нагрузочной линии задержки.
Развивая идею пассивной ФАБВ Хомича, можно было бы пару противоположных обмоток делать на отдельном стержне и развернуть обмотки так, чтобы направление максимума ДН совпадало с самой дискретной линией задержки.

Здесь каждая пара противоположных обмоток симметричной линии должна быть на отдельном стержне. Предельная рабочая частота при этом равна той частоте, где ДЛЗ уже превращается в банальный ФНЧ и давит амплитуду на 3dB. Чтобы все наведенные в обмотках напряжения складывались синфазно, надо обеспечить время задержки одной LC-ячейки такое же, как и время распространения волны в свободном пространстве между соседними секциями. Так, при желательном расстоянии между секциями 0.1m, задержка пробега волны составляет 0,33ns, при волновом сопротивлении антенны 800 OHm значения индуктивностей обмоток и шунтирующих емкостей должны быть L=0,189uH и C=0,589pF. Конденсатор еще не проблема, можно составить из двух последовательно включенных 1,2pF. Обмотка 0,189uH на ферритовом стержне с проницаемостью 250 - это всего 1 виток. Понятно, что действующая длина такой обмотки будет мизерна (0,07-1mm). Чтобы получить более-менее приличную эффективность такой антенны, надо или наращивать количество секций, или увеличивать расстояние между секциями. Так, при интервале 1m получается L=1.89uH C=5.89pF. N=3 витка и действующая длина 0,6-3mm. В любом случае получаются неприемлемые габариты антенны.

А если использовать феррит с мью 40 или даже 20. Кол-во витков может быть увеличено. Действующую высоту кот. Вы привели, какому колличеству секций соответствует. И еще одно соображение: совершенно согласен с разворотом катушек на 90 град, но почему нельзя размесщать стержни не соосно а один над другим.

dinlar
Так я как раз имел в виду, что стержни располагаются в ряд параллельно друг другу. Действующая длина - это для одной обмотки (расчет). У меня все формулы по ФА забиты в маткад, поэтому чтобы быстро посчитать, я ввожу исходные данные и вижу реультат. Эти действующие длины отдельных обмоток в конечном итоге складываются. Если взять стержни с малой проницаемостью, конечно же, количество витков увеличится, но в то же время действующая длина останется низкой из-за низкой эффективной проницаемости, потому как в ФА основной вклад в действющую длину вносит именно эффективная проницаемость феррита.
Вот если такую ФАБВ поместить в дистилированную воду, скорость пробега волны уменьшится в 9 раз, и при интервале расположения секций 0,11m можно применить те же L=1.89uH C=5.89pF. Правда, такие фокусы проходят на СВЧ, потому что при длинах волн сотни-десятки метров потребуется огромный объем воды. Чтобы при переходе волны из одной среды в другую установилась скорость распространения с/корень(е), волна должна пройти в замедляющей среде расстояние, соизмеримое с длиной волны в свободном пространстве.

"потом что при длинах волн сотни-десятки метров потребуется огромный объем воды."
Вот об этом то и речь. Просто это спец назначение, а мы обсуждаем любительские варианты, и поэтому не хотел касаться этого. Тут все может быть в тему и ФНЧ и ерсилон воды над и под.

Proffessor
максимум ДН формируется в направлении, перпендикулярном направлению бегущей волны в линии.
В макете максимумы на линии резистор - трансформатор, по оси ферритовых брусков, параллельно направлению "бегущей" волны. Разницы вперед-назад не заметил. С другой стороны, откуда ей взяться при синфазных напряжениях на катушках линии?
Катушки на брусках намотаны в разные стороны, для получения противофазного напряжения на трансформаторе.
Действующая высота макета , точнее, чувствительность со сканером крайне мала и годится только для мощных местных станций, хотя она и значительно больше встроенной фа сканера.
Планирую опробовать антенну св с Q~1 на одном бруске 200*25*10 с усилителем поля.

andory
Направление максимального приема по оси ферритовых стержней как-то не стыкуется с электродинамикой. Если вектор магнитного поля пересекает обмотки по их плоскости, в них не может наводиться ЭДС. С завтрашнего дня займусь эти вопросом, проверю на своих больших болванках, тем более уже соорудил эталонное поле Гельмгольца на двух полутораметровых экранированных рамках.

Proffessor
Возможно, мы обсуждаем максимум ДН, а подразумеваем минимум, применяемый в пеленгации.
Совсем недавно искал источник помех приёму прс в комнате: ось ФА направлена в окно (1,5м) - помехи нет. Рядом, справа, лифтовая шахта с мотором (метра 3-5). Подхожу к окну,появляется помеха, поворачиваю фа прс по часовой стрелке на 10...30 град. - нет результата. Влево, градусов на 15 - пропадает. Отхожу внутрь комнаты на 3м - надо повернуть вправо градусов на 20. Все 3 пеленга (перпендикулярно оси фа) пересекаются в метре-двух левее исходного положения, за стенкой. Внезапно, там выключенный телевизор. Но в розетке и в дежурном режиме. Вынимаю из розетки, помеха пропадает. А подозрение было на лифтовую шахту, тем более, что при включении лифта тон помехи кратковременно менялся. Сейчас понятно, что чуть менялось напряжение в сети из-за пускового тока, а полоса помехи узкая, оцениваю как 10 кГц на 2125 кГц (вверх на 10 и вниз на 20 пропадает). Такая вот проверка теории практикой, даже если предположить, что 0 дн смещен на 10-20 град. от перпендикуляра из-за несимметричной конструкции фа.
Вектор магнитного поля перпендикулярен плоскости приёмного витка. А там, где параллелен (рамки источника и приёмника перпендикулярны) - приёма нет, 0 дн.

andory
Вектор магнитного поля перпендикулярен плоскости приёмного витка. А там, где параллелен (рамки источника и приёмника перпендикулярны) - приёма нет, 0 дн.

Ну, уже полегчало на душе.

Proffessor
Результат моделирования макета:

По книге для 800 Ом- 16uH и расчет лз для 3,6 МГц. В макете при 8в в центре и 9в у края получилось 14uH, при 60pF R=680 Ом, Fо=3,8 Мгц. В модели индуктивность удвоена, так удобнее считать недифференциальную схему. Считал и 14uH, 120pF (последовательно 2 по 120pF при введении виртуальной земли в лз по оси симметрии) и 340 Ом - все результаты полностью идентичны. На этой частоте Fo при n=5 звеньев фаза как раз и будет 270 град., и звеньев надо меньше, 4 и ок.210 град задержка сигнала от входа до выхода. Про суммирование принимаемых катушками эдс речи уже нет. При этом на частоте 1,6 МГц (антенна рассчитана на св диапазон) будет 90 град. Потери от суммирования будут меньше 3 дБ для крайних катушек.

andory
Понятно, Вы смоделировали ситуацию, когда на первую катушку наводится ЭДС и далее волна распространяется по ДЛЗ в согласованную нагрузку. Но ведь реально то ЭДС от падающей волны наводится одновременно во всех каушках, и как эти ЭДС поступают в нагрузку, интересный вопрос. В общем я тоже смоделил точно по исходным данным Хомича в AWR Design Environment, завтра покажу, у меня все осталось в конторе на компе. У меня получилось по предварительному расчету для волнового сопротивления 800 Ohm и Cc=60pF индктивность одной обмотки Lc=19,2uH, но входной сигнал наводится одновременно на все катушки синфазно через дополнительные связанные индуктивности с малым коэффициентом связи. Получилась полоса пропускания приблизительно до 4 MHz. Несмотря на то, что 270 град накрчивается на частоте 3,3MHz, резкий спад амплитуды начинается на 4MHz и далее зкий провал на 4,5MHz. Затем по этой же методике пересчитал все для своих четырехобмоточных "болванок" (предварительно измерив индуктивности обмоток), получилось Lc=12uH, Cc=37.5pF (R=800 Ohm) и верхняя частота до 6,8MHz. Потом собрал всю схему навесным монтажом с резистором 820 Ohm и трансформатором 50/800 Ohm. Измерил КСВ, он оказался не более 1,5 в полосе 2-15MHz. Поом воодушевившись, потащил все в антенную лабораторию в стенд эталонного магнитного поля. И ничего. эффективность по приему сигнала практически нулевая. Потом сообразил, что обмотки на "болванках" намотаны в одну сторону (у Хомича в разные стороны) и происходит банальная компенсация. В общем, завтра с утра буду перематывать одну болванку зеркально.

Proffessor
Потом сообразил, что обмотки на "болванках" намотаны в одну сторону (у Хомича в разные стороны) и происходит банальная компенсация.
Там только невнятный рисунок, и всё. Этот момент выше специально отметил.
ФА - линейная система, и результат - суперпозиция воздействий, т.е. можно просуммировать результат каждой катушки в нагрузке. Ну и саму модель уточнить, введя взаимную связь катушек, но для этого нужны дополнительные измерения. И так 4 раза.
Ещё тема для обсуждений: в модели напряжения на резисторах синфазны, а это + 6дБ, и полоса (моделировал) 2 МГц, хоть и не лз, а какой-то фнч. И 0-180 гибридным ответвителем можно суммировать с обеих сторон антенны.

andory
Вот такая модель ФАБВ Хомича:

Напряжения на все обмотки наводится через связанные индуктивности с коэффициентом связи 0,1. Синфазно на верхний ряд катушек и противофазно на нижний. Кстати в LTSpice тоже можно вводить связанные катушки. Внутренне соапртивление возбуждающего порта задано достаточно малым (1 Ohm), чтобы исключить влияние его на АЧХ.

В этой АЧХ конечно не учитывается увеличение с частотой действующей длины обмоток в соответствии с законом 2*п*S*N*мю/лямбда, поэтому участок 0,2-1,5MHz будет восходящим, а 1,5-4MHz - плоским или нисходящим. Начало провала на частоте 4,2MHz можно считать граничной рабочей частотой антенны.
Если посчитать фазовый сдвиг по формуле, которую приводит Хомич ф=atan(1/(w0/w-w/wo)), получается, что сдвиг 90 град одного звена достигается на частоте 3,3MHz, что при четырех звеньях и выводит на 270 град.
Теперь моя ФАБВ:

Расчетная модель в AWRDE:

Расчетная АЧХ:

Как видно, граничная частота где-то 6,2MHz.
Измеренная АЧХ по действующей длине подтвердила граничную частоту и показала, что действующая длина действительно очень небольшая, на уровне -20...-25dB относительно 0,064м в рабочем интервале частот 0,2-6MHz

Proffessor
Как видно, граничная частота где-то 6,2MHz.
Модель с источниками на всех обмотках (зеленая ачх полностью совпадает с синей, фчх - синяя и зеленя пунктирные, измерение относительно земли):

Граничная частота-тоже около 5 МГц. Модель неполная, не учитывает связь между обмотками по полю и потери в катушках. Интересно вот что: напряжения на резисторе и нагрузке противофазны внизу и имеют сдвиг до 90 град. вверху, значит, их можно складывать противофазно, в первом приближении. Для полной схемы хомича надо просто вместо резистора подключить перекрестно выводы катушек к трансформатору, действующая высота почти удвоится.
Ешё вопрос по эффективности- какая относительная действующая высота для одной антенны из Вашего макета?

andory
Ешё вопрос по эффективности- какая относительная действующая высота для одной антенны из Вашего макета?
Так и мне интересно, куда девается общая действующая длина. Сегодня измерю ее для одной обмотки одной болванки в режиме ХХ, нагрузив на повторитель с высоким входным сопротивлением.
Измерил, получилось в диапазоне 1,5-10MHz
1 и 4-я обмотки (крайние) 2-50mm (-30...-2)dB
2, 3 обм. 3-96mm (-26...+3.3)dB
Странно, что так резко меняется с частотой. Если бы монотонно, то перепад был бы 16,5dB. Наверное, сказывается близость собственного резонанса обмотки на 15MHz.