DEN

Давайте шумы приемников/трансиверов оставим для другой ветки.

Очень ярко по этому поводу выразился Proffessor
Малоразмерная рамка периметром не более четверти волны без балластной нагрузки в качестве широкополосной антенны - отдельная песня. Обычно такую рамку нагружают на активное входное сопротивление усилителя/приемника. Но до сих пор никто на практике не показал, какое оптимальное сопротивление нагрузки апериодической рамки для достижения минимального коэффициента шума. Совершенно очевидно, что коэффициент шума активной антенны, эквивалентно приведенный к внешнему пространству, должен быть меньше, чем коэффициент шума самого внешнего пространства. Коэффициент шума антенны с усилителем, пересчитанный во внешнее пространство, можно посчитать так (по формуле Фрииса для многокаскадных схем): Fant=Famp/M, где Famp - коэффициент шума усилителя, M - коэффициент согласования на стыке рамка/вход усилителя. Коэффициент согласования является частотозависимым:
М=4*Ramp*Rant/((Rant+Ramp)^2+(Xant+Xamp)^2), где Rant, Ramp - активные части входного сопротивления усилителя и антенны соответственно, Xant, Xamp - реактивные части.

Т.е. простыми словами разговор идёт о неком активном трансформаторе импедансов,
ибо из_за рассогласования с нагрузкой теряется львиная доля наведённого на рамке ЭДС.
Т.е. согласование по мощности, точнее по максимальной мощности в нагрузке (идеальное) в ссответствии с общепринятыми понятиями.

Ну да, получается это частный случай из всех.

а зачем делать такой усилок, ежели в большинстве случаев сам приемник/трансивер шумит еще сильнее.
В двух словах: затем, что этот усилок ставится перед приемником, а не после. А вот от шумов "эфира" он действительно не спасет.

Переместили…ну и ладно…оно и правильно, просто я отвечал на вопрос комментатора…ТАМ.

Други схему я нарисовал, но нет сканера сейчас, кратко вопрос описан и прокритикован Профессором в этой ветке…

Я же пока озабочен экспериментом с рамкой диаметром 1м , пытаюсь понять, ПРАКТИЧЕСКИ, как широкополосно снять с нее сигнальчик, а так же резистор в рамке –НУЖЕН или нет (по типу антенны Т2ФД). Суть вопроса - не сводить рамку к какому-то РЕЗОНАНСНОМУ периметру, а получить активную антенну, пригодную для приема КВ диапазона, а вот варианты рамки… у кого какая получится.

dinlar
Я такой финт видел...
Когда наклонный луч нагружают на резистор 200ом , а с него уже идет вход на трансивер через ТР-1/4.

Еще раз хочу напомнить уважаемым коллегам, что такой усилитель имеет смысл применять в случае малоэффективной и малоразмерной антенны, когда надо просто понизить коэффициент шума приемной системы вместе с приемником и антенной. Хотя в широкой полосе частот идеального согласования по мощности с такими антеннами не достичь (теорема Боде - Фано не позволяет), низкий коэффициент шума позволяет хоть в малой степени приблизиться к идеалу, то есть уменьшить КШ приемной системы до уровня КШ эфира.
В то же время с полноразмерной антенной это будет просто разгон внешних шумов вместе с сигналами и перегрузка МШУ.

В то же время с полноразмерной антенной это будет
А что будет? и о какой полноразмерной антенне идет речь?
Вот смотрите , Т2ФД – полноразмерная? В оригинале -14м полотно, а АН-710 от Айкома – 25м…
При этом антенны не резонансные и заведомо проигрывают диполю соизмеримых размеров. Мне так кажется , что усилитель, установленный вместо согласующего Трансформатора, выполняет роль активного трансформатора сопротивления да еще и с положительным Ку. Т.с. два в одном. Речь конечно о ЧИСТО приемной антенне.
К примеру, стоит задача СЛУШАТЬ СДВ и ДВ-СВ диапазоны. На балконе есть окно с периметром 18м, это малая рамка для поставленной задачи? Конечно. МШУ решит проблему – безусловно, он поднимет сигнал. Может быть перегруз усилителя на частотах, где рамка становится БОЛЬШОЙ – конечно же… Так что теперь отказываться от ДВ-СВ – нет, просто нужно ограничить спектр сигналов с рамки поступающий на МШУ. Самый идеальный вариант сделать НАСТРАИВАЕМУЮ в резонанс рамку (типа Олуши), но вот тут и порылась свинья – ЖУТКО НЕ УДОБНО крутить сразу две ручки настройки (приемника и антенны).
Резюме: и Т2ФД, и АН-710 при замене штатного трансформатора на МШУ даст качественный рост эффективности антенны на СДВ-ДВ-СВ… а также на НЧ диапазонах 1.5-3.5мгц., при условии, что более высокочастотные сигналы будут подавлены фильтром.

1. КСТАТИ, абсолютно согласен с Профессором , что установка МШУ на ДИПОЛЬ или дельту, или другую резонансную антенну , практически не даст положительного эффекта. Тут только один вариант применения – компенсация потерь в ДЛИННОМ кабеле и установка непосредственно в полотно антенны, а не в конец кабеля. :)

2. Кстати, абсолютно бесполезен встроенный в трансивер или приемник МШУ. Слабый сигнал он усиливает при сохранении неизменным соотношения сигнал-шум, т.е. сигнал находящийся на уровне шума так там и останется!!!

Кстати, абсолютно бесполезен встроенный в трансивер или приемник МШУ. Слабый сигнал он усиливает при сохранении неизменным соотношения сигнал-шум, т.е. сигнал находящийся на уровне шума так там и останется!!!
Даже более того - любой приемник понижает отношение с/ш ввиду того, что у него КШ>1. Смысл применения МШУ в приемнике - в понижении коэффициента шума. У приемника с меньшим КШ отношение с/ш уменьшается в меньшей степени.
Не знаю, как на СДВ, но на КВ действительно дает эффект избавления от помех FM и TV установка ФНЧ 7-го порядка на входе. Проверено с рамкой диаметром 1,5m. На входе - симметрирующий трансформатор 9:1 (450/50 Ohm), далее ФНЧ (потери 1dB), и затем - усилитель Нортона с G=11.5dB.

с рамкой диаметром 1,5m. На входе - симметрирующий трансформатор 9:1 (450/50 Ohm), и затем - усилитель Нортона

Есть у меня основания полагать, что Pixel - RF Pro 1B loop устроенна по примерно той-же схеме. Хотя могу и ошибаться, в усилителе присутствует второй каскад,
что наводит на мысль о различиях с Norton Amplifier.
В середине ролика наличествует сравнение по s/n с некой *normal antenna* и этот критерий как известно универсален для любых антенн. О качестве приема можно судить по спектрограмме, отношение между максимальными уровнями сигналов и шумовой дорожкой.

На данной странице есть фото внутренностей RF Pro 1B loop.

Под нормальной антенной они подразумевают активную "электрическую" антенну.
По моим эксперниментам петлевая антенна дает выигрыш только при наличии сильных помех.
За городом у меня получается ситуация противоположной той, что на ролике, с большим перевесом в сторону электрической антенны. Особенно заметно на СВ и ДВ. В Питере петля более приемлема, и то не всегда, т.к. ее надо крутить. Мне больше нравилась работа АА типа малоразмерного диполя вынесенная подалее от квартиры.

Цена Pixel - RF Pro 1B loop с пересылкой больше 1000$

СтарыйА

Ваша схема активного трансформатора сопротивлений имеет фиксированный входной импеданс?...

Silent Hunter
Ну что ж, после просмотра рекламного ролика становится понятно: второй каскад усилителя Pixel Loop понадобился, чтобы общее усиление активной рамочной антенны довести до уровня усиления активного монополя. При этом на спектроанализаторе эффектно смотрится провал шумового фона при переключении с Normal на Loop при неизменном уровне полезного сигнала.

Silent Hunter
Да , входное фиксированно, собственно как и обычных трансформаторов... и не усилителя, а нагрузка рамки, с которой снимаю сигнал на МШУ.
В однотактном усилителе это СМД=600ом, в симм - СМД=300+300 ом.
Я эту схему собирал летом и делал антенну типа Т2ФД, но вот повесить ее не удалось...крыша на замке! :)
Сейчас думаю рамку поменьше и усилитель с большим Ку (тогда я намерил порядка 15дб). С размещением в за балконныом пространстве ... т.е. периметр рамки порядка 10-18м.
Кстати, пришлось отказаться от обруча!!! Сильно мала его эффективность на СДВ-ДВ-СВ...,а компенсировать его с помощью Ку бессмысленно..СМ ВЫШЕ.

http://savepic.org/4029997.jpg

Во! По вашим ссылкам...у меня похожая конструкция вырисовывается.
Обратите внимание, что рамка нагружена у автора на 2шт резистора 1мОм. В таком варианте рамка не перестает быть резонансной.
Я же полагаю приспособить МШУ к рамке типа Т2ФД, вместо трансформатора 1/9, по этому и нагрузку выбираю из расчета 300+300, а переход к кабелю 50ом во втором (выходном) каскаде ... стандартно.
Еще я думал, но пока не делал, развернуть полевики затвором на землю, а сигнал с рамки подавать в исток...

СтарыйА
Ваша мысль предельно ясна. Не всё мне нравится в этой схеме.
У меня несколько иной подход к данному вопросу.

Если собираетесь использовать схему с общим затвором то входное при таком включении будет
(в зависимости от выбранного типа транзистора) 1/S, соответственно при балансном включении
умножаете получившееся на 2. Т.е. при таком включении входное каскада будет низковатым
и без трансформатор уже не обойтись с учётом поставленной задачи. Но схемку получите очень тихую.
Да ещё и без шумящих резисторов по входу.

Полевики как известно любят ток стока побольше, разумеется обращаем внимание на DataSheet .
В этой области увеличивается крутизна и поэтому уменьшаются приведенные ко входу шумы.
Параллельное соединение N полевых транзисторов дает увеличение крутизны в N раз по сравнению с одним полевым транзистором, что положительно скажется на ДД.

Я параллелил в каждое плечо по 3 штуки, разумеется предварительно подбирал по току стока.

В Вашем случае пожалуй больше подходит схема с ОИ.

:) К сожалению продолжать нужно не про усилитель , а про саму рамку, ИМХО, но это тут ОФФтопик.

Суть. Не плохо бы выяснить, где тот предел применимости МШУ, при каком периметре рамки есть смысл ставить МШУ … Как я написал – малая (совсем малая) рамка не эффективна и ее не спасет даже МШУ с офигенным Ку (тут более актуален Кш), а как написал Профессор (и я полностью с этим согласен) , большая антенна (наверное больше чем 1/4Л) перегрузит усилитель на частотах близких к своему собственному резонансу…
Таким образом, антенна для МШУ должна быть ОПТИМАЛЬНОЙ – не слишком маленькой и не слишком большой и, при этом еще, не резонансной (широкополосной)…

Silent Hunter
Я ставил опыты над КП903А и КТ904А. Правда и задачу ставил предельную - 0.5-30мГц.

После длительного периода накопления опыта в процессе настройки серийных образцов МШУ Нортона (КВ) надо дополнить основные моменты:
- ферритовая бусина на коллекторе транзистора позволяет устойчиво работать при любых источниках сигнала (включая малые рамки, вибраторы) и даже при отключенном (висящем) входе
- общий трансформатор ООС для обоих плеч балансного усилителя к сожалению сводит на нет устойчивость к рассогласованию на входе
- если трансформатор ООС на кольцевом сердечнике, обмотку надо распределять равномерно по всему кольцу, иначе на частотах 50-60MHz может быть возбуд
- не обязательно использовать СВЧовые транзисторы. Даже старый добрый КТ606А вполне нормально работает.


Соотношение витков трансформатора ООС 1:4:11 оптимальное для усиления 11.9dB. На входе и на выходе стоят автотрансформаторы, понижающие сопротивление тракта 50 Ohm до 25 Ohm. Это нужно для создания таких нагрузочных сопротивлений на плечо, которые реально будут в балансном варианте. Сердечники M2000НМ17 К10х6х4,5. Намотка тонким монтажным проводом МНВ (который для соединений методом крутки). На коллекторном выводе транзистора надеты два ферритовых колечка М2000 К4х2х1.
АЧХ исследована в диапазоне 1,5-100MHz. На частоте 1.5MHz G=11.2dB и монотонно растет до 14,1dB на частоте 50MHz. Далее монотонный спад и на 100MHz уже -5dB. на 30MHz G=12.1dB. Ну и конечно же интересен параметр IP3, параметр IP2 должен измеряться уже в балансном варианте усилителя.
При подаче двухчастотного сигнала 5/8MHz уровнем 0dBm на выходе усилителя, уровень составляющей третьего порядка на частоте 11MHz получился -80dBm, что означает IP3=40dBm. Это при напряжении питания +14V, ток эмиттера (измеренный на резисторе R1) при этом 50mA.
Измеренный коэффийциент шума (спектроанализатором методом двух отсчетов):
5MHz - 5.1dB
10MHz - 5.1dB
20dB - 4.6dB
И это без экранировки.
В общем, вполне годится для антенных усилителей.

В усилителях Нортона такая линейность при сохранении усиления и при относительно низкочастотных транзисторах достигается благодаря эффекту разгрузки коллектора по току. Получается, чем выше сопротивление нагрузки, приведенное к коллектору, тем в более линейном режиме работает усилитель. В усилителе Нортона коллекторная обмотка с промежуточным отводом является не чем иным, как автотрансформатором, который со стороны коллектора повышает нагрузочное сопротивление. В данном случае выходная секция имеет 4 витка, коллекторная секция 11 витков. Получается общее количество витков 15, значит коэффициент трансформации по напряжению от нагрузки к колеектору будет 15/4=3,75 или по сопротивлению уже 3,75^2=14,0625. Если выходная нагрузка, на которую нагружена выходная секция автотрансформатора 25 Ohm, то нагрузка, приведенная к коллектору будет уже 25*14,0625=351 Ohm.
Существует еще один тип усилителя с трансформаторной ООС. Это усилитель с направленным ответвителем в цепи обратной связи, можно условно назвать НОООС. Источник схемы - книжка "Богданович - Радиоприемники с широким динамическим диапазоном". Там правда схема приводилась очень упрощенная, чтобы понятен был принцип, но я ее взял за основу и отмакетировал.

Здесь направленный ответвитель состоит из двух магнитно несвязанных трансформаторов тока с соотношением количества витков 1:N. Коэффициент усиления по напряжению равен N аж до частот 200-300MHz. В этой схеме нет разгрузки транзистора по току, поэтому без СВЧовых транзисторов не обойтись. При нагрузке входа/выхода 50 Ohm и токе коллектора 40mA (транзистор NE85634) IP=32dBm. Если нагрузка и источник 100 Ohm, IP3=38dBm. Наверняка, если ток коллектора дать 50mA, при более мощном транзисторе, можно IP3 довести до 40dBm.

Proffessor
После длительного периода накопления опыта в процессе настройки серийных образцов МШУ Нортона (КВ) надо дополнить основные моменты:

Спасибо за инфо,очень актуально, т.к. из первого поста думал делать увч на майских выходных. Эти увч планирую для двух целей: компенсация длинного кабеля и наверно повышение СШ для АА установленной на крыше. И вторая цель, - имеет ли смысл организации на базе такого увч двухтактного увч для входных каскадов приемника (УВЧ и первые каскады ПЧ) ?

IP3, параметр IP2 должен измеряться уже в балансном варианте усилителя.
При подаче двухчастотного сигнала 5/8MHz уровнем 0dBm на выходе усилителя, уровень составляющей третьего порядка на частоте 11MHz получился -80dBm, что означает IP3=40dBm.

..недавно сделал прибор "Динамика" по мотивам с скхама, - два кварцованных генератора на 14.7Мгц с разносом 9кГц - это макс удалось кварцы расстроить просто. Транзисторы у меня там bfr93 и стаб по питанию другой менее шумящий. Заканчиваю делать переключаемый аттенюатор.
Отсюда вопрос к методике измерения, как меряется динамика усилителей увч? используется спектрометр для обнаружения интермоды и ее уровня? Т.к. нету спектрометра, подойдет для такой функции СДР приемник?

как меряется динамика усилителей увч? используется спектрометр для обнаружения интермоды и ее уровня? Т.к. нету спектрометра, подойдет для такой функции СДР приемник?

Можно прямо на сдр смотреть уровень палок основного двухтональника и продуктов ИМД. А если приемник с абсолютной калибровкой измерителя (с-метра) в дбм - еще лучше.

Windk
имеет ли смысл организации на базе такого увч двухтактного увч для входных каскадов приемника (УВЧ и первые каскады ПЧ) ?
Если в приемнике УВЧ будет стоять после преселектора (коммутируемого набора субоктавных полосовых фильтров), нет смысла его делать двухтактным, тем более в УПЧ, где уже отфильтрована узкая полоса.
вопрос к методике измерения, как меряется динамика усилителей увч? используется спектрометр для обнаружения интермоды и ее уровня? Т.к. нету спектрометра, подойдет для такой функции СДР приемник?
Если для измерения динамики приемника дополнительная фильтрация не нужна, то с измерением динамики отдельно взятого усилителя немного сложнее. Если для измерения уровня интермодуляционной составляющей используется приемник или относительно дешевый спектроанализатор с низкой динамикой, после прохождения двухтонового испытательного сигнала через испытуемый усилитель перед подачей на вход измерителя надо поставить разделительный фильтр, который пропускает частоты интермодуляций и задерживает частоты мощных испытательных сигналов (отводит в согласованную поглощающую нагрузку). В Вашем случае это невозможно из-за малого разноса частот двухтонового сигнала. Я измеряю на частотах сигналов 5/8MHz, один фильтр у меня суммирующий, второй разделительный с частотой разделения 9,5MHz. Оба фильтра построены по диплексерной схеме. Суммирующий фильтр на основе двух полосовых эллиптических фильтров 9-го порядка. Разделительный представляет собой комбинацию ФНЧ/ФВЧ.

Измеритель - "плюшевый мишка" от Родэ-Шварца FSH6. Источники сигналов - два генератора Г4-158.

Zmej
Можно прямо на сдр смотреть уровень палок основного двухтональника и продуктов ИМД
Это если измерять ИМД самого сдр. Но если мерять ИМД какого нить внешнего усилителя, двухтональный мощный сигнал, попавший в SDR, обязательно породит такую мощную интермодуляционную палку, которая замаскирует измеряемую от усилителя.

Zmej
Proffessor

спасибо за ответы.

Если для измерения уровня интермодуляционной составляющей используется приемник или относительно дешевый спектроанализатор с низкой динамикой, после прохождения двухтонового испытательного сигнала через испытуемый усилитель перед подачей на вход измерителя надо поставить разделительный фильтр, который пропускает частоты интермодуляций и задерживает частоты мощных испытательных сигналов

примерно понятно. Я так и думал, что в этом будет проблема, т.е. граница возможных измерений будет определяться динамикой самого СДРа. Скажем, мой простой сдр софтрок с USB2SDR где ДД АЦП 92дб, не позволит больше этой цифры оценить ДД. С афедри и того хуже. Но до 90 дб вполне возможно проводить измерения?
и еще, помниться ранее читал, что кварцы можно вскрывать и подпиливать, а по характеру настройки моего прибора "Динмика", кварц в качестве фильтра очень узкополосный, если попробовать вскрыть корпус кварца и отстроить его еще на 9кГц ниже нижнего генератора (или выше, смотря что проще), то в принципе такой фильтр реализуем, даже если он даст лишь -20-30дб подавления на частоте сигнала, то для софтрока предел измерений составит уже 110дб..

Proffessor, методом двух отсчетов- это когда сначала измеряешь шум на выходе без ГШ, а потом с помощью аттенюатора известный уровень шума ГШ подгоняешь под +6дБ?

Windk, кварцы прекрасно "тянутся" при помощи включения последовательной индуктивности ( 9кГц реально), но фильтры получатся при утяжке немного разные.
Для измерения ДД УВЧ не обязательно иметь малый разнос частот. На 14,7 у тебя есть, а 14,318МГц более распространены- второй ( третий) генератор можно и на эту частоту сляпать.

На 14,7 у тебя есть, а 14,318МГц более распространены- второй ( третий) генератор можно и на эту частоту сляпать

а имд на 13.9 мгц в таком случае фильтровать уже фнч типа? ну наверно.
Только наверно проще кварц на 14.7 утянуть на 18кГц попытаться индуктивностью, собственно фильтр состоит из одного последовательного кварца.

Proffessor
Это если измерять ИМД самого сдр. Но если мерять ИМД какого нить внешнего усилителя, двухтональный мощный сигнал, попавший в SDR, обязательно породит такую мощную интермодуляционную палку, которая замаскирует измеряемую от усилителя.

Смотря какие СДР, есть ведь и такие которым две тестовые палки под 100дБ высотой относительно шума подают и собственных ИМД почти нет. В таком варианте имхо можно измерять IP3 усилителя напрямую, замером мощности тонов и продуктов.

Что можно ожидать от usb2sdr и подобных, наверно поменьше, собственные продукты будут децибел до 60...80 в минус от тестового сигнала.

Для измерений на разносе несколько МГц наверно ваш метод с диплексером будет пригоден и при отсутствии крутых СДР или аналогичной измерительной техники.

Windk
Еще как вариант для измерения в узкой полосе можно собрать преобразователь на ключевом смесителе и опорнике на кварце, потом это дело подать в качественную звуковую карту, что-то вроде EMU0202 и смотреть спектролабом или той же сдр программой.

Windk, 18кГц будет плохая стабильность , может вообще не получиться; вылетать сигнал будет из ПП фильтра ( там же цварцы надо будет тоже "тянуть", да и уровень генератора значительно упадет.
Zmej, можно и не подавать полный сигнап с выхода УВЧ с IMD на SDR, аттенюатором задавить.