Power Electronics

Кто здесь радиопередатчики строил? Я последний раз 15 лет назад связывался, уже подзабыл все.
У меня возникла нужда передать телеметрию на 144 мГц. Сваял передатчик 0.3 Вт. Но возникла тонкость с П-контуром.
Нашел расчеты, которые пророчат че-то слишком уж огромные емкости в П-контуре. Таких значений нет в типовых схемах даже близко. 300-500 пФ!
Нагрузка - диполь 1/2 без коаксиала. Платка передатчика находится на антенне.

Так вот, возможно два варианта настройки П контура в резонанс с антенной. Первый вариант, с условно малыми емкостями П контура(15 пФ) и достаточно большой индуктивностью. Судя по сильнейшему влиянию малого изменения L на уровень излучения, прихожу к выводу что добротность у данной связки L+антенна на порядок больше единицы и где тут должны быть чисто активные 50 Ом входного у диполя, большая загадка. Если бы оно было так, добротность должна быть ниже плинтуса и это был бы голый ФНЧ.

Второй вариант, как по теории, большие емкости, малая индуктивность, бОльшие токи в контуре. Но эта теория предполагает, что антенна имеет чисто активное Rвходное которое равно 50 Ом. Так же накопал какую-то статью, которая обосновывает математически что у обычного диполя чисто активное входное на резонансной частоте, что явно не вяжется с первым случаем.

В случае первого варианта, будет простое подстраивание L под емкость антенны в резонанс с участием малой параллельной емкости, то есть открытый колебательный контур. И вроде на реальном девайсе напряжение в антенне не дурное развивается и с дальностью неплохо.
В случае второго варианта, принимают, что диполь имеет входное 50 Ом. про дальность и эффективность ничего не могу сравнить, не делал.

Вопрос, равна ли эффективность передачи энергии в антенну в обоих случаях? Можно ли получить хорошее согласование в первом случае и означает ли попадание в резонанс это самое согласование?

Пока понятна разница только в подавлении гармоник, в "правильном" П контуре емкости больше, подавление должно быть лучше. Собственно я для этого его и использовал, включая двойной П-контур. Но это было по школоте/студенчестве, я тогда не углублялся в эти теории согласования но и коаксиалы не юзал никогда. Щас вот плаваю в теории.

Вообще в тырнете схем передатчиков валом, но с честным двойным П-контуром почти нет. О чистоте эфира вообще не заботятся..
Но есть решения в которых ВК в режиме С, в нагрузке дроссель, а вместо П-контура просто L и антенна, все. Неужели можно пристойный Кг поиметь?

Дизель последнее время.

_________________
Чем больше я узнаю людей, тем больше я люблю своего кота...

Скачайте в интернете книгу К.Ротхаммеля "Антенны" там эта тема есть.

Спасибо, отличная книга. Так четко и по сути дела все изложено, без лишней воды.. Читаю запоем.

Изучил книгу от корки до корки.
Но на указанный мной вопрос там ответа нет.

Не ясно, как ток П контура влияет на согласование. Потому что П-контур на одну и ту же частоту можно сделать с радикально разными емкостями.
Частный случай это вообще L и емкость антенны.

Так вот вопрос, есть ли разница в эффективности передачи энергии при разной реализации П-контура?

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Мда. Столько теории! Столько теории! А на деле оказалось все не так радужно. Дело в том, что штатный П-контур сильно демпфируется самим каскадом, добротность падает гармоники на выход лезут неприемлемые.
А чтобы навалить добротность придется емкости по 500 пФ ставить, а это реактивные токи по ключику огого, КПД ниже 30%.

Я нашел решение веселее. Надо уменьшить Ксвязи П-контура как с ВК так и с антенной. Делается это до банального просто. Последовательно с L ставится емкость в 5-8 раз меньше чем емкости самого П-контура. Следовательно чтобы выйти на резонанс L можно увеличить во столько же раз! Получаем отличную добротность и КПД каскада до 70% + возможность уменьшить номинал всех емкостей с 200-500 пф до 15-30 пФ (до 60 со стороны антенны), согласование с 50 омной нагрузкой отличное, подавление 2 гармоники вообще на высоте, у меня так даже двойной П-контур не давил никогда.
Я в восторге от результата, рисую новую платку.

суть согласования п контуром на пальцах - в том что это обычный контур настроенный в резонанс .. только емкость у него разбита на 2 части - емкости эти разные - соответственно разные и напряжения и энергия накапливаемая в этих емкостях - напряжения разные и каждое напряжение нагружено на свое сопротивление .. выходное передатчика и входное нагрузки.. вот и выходит что если надо согласовать скажем килоомы вых сопротивления лампового каскада и 50 ом нагрузки - то емкость со стороны лампового каскада - маленькая напряжение большое.. ток маленький..
на выходе емкость побольше.. ток большой - напряжение низкое...
это если сопротивления чисто активные.. если есть реактивность - то она убирается коррекцией емкости в нужную сторону.. если например антенна имеет 50 ом активного сопротивления и еще некую реактивность (например минус жи 10 ом) то емкость с 50 омного конца надо уменьшить... это на пальцах..
надеюсь принцип - поняли
ЗЫ а зачем Вам диполь?? сделайте чвертьволновый штырь и противовесы...
а диполь широкополосным трансиком согласовать можно.. но еще нужен переход с несимметричного выхода транзисторного ум на диполь..
можно сделать на колечке с феррита с проницаемостью 10-20 ..
или выход передатчика нагрузить на контур - а на контур катушку связи симметричную мотнуть...
посмотрите комнатную антенну к ТВ типа "телескопических усов" .. там такое есть...
или погуглите такую штуку как "Балун"
но лучше штырь - мороки меньше...
ЗЫ - если подавить гармоники - то фильтр на выход надо... не П контур... но Вы его в принципе сделали..
что не ясно - спросите..
сходу не смог ответить.. да и лично меня не спрошали - решил что разобрались уже

_________________
Стрелой горящей поезд режет темноту
послушный неизвестным силам .......
....В руках билет, чтоб мог ты с поезда сойти
И не играть в игру чужую
Но нет того, кому ты можешь предъявить
Свой тайный пропуск в жизнь другую (С)Ария

Это понятно. Теоретически абсолютное значение емкостей не важно, важно их соотношение. Но проблема в том, что ВК в режиме С накачивает в емкость не синусоидальный сигнал, а колокол с паузами. То есть сигнал с большим спектром гармоник, следовательно сам ВК слегка шунтирует П-контур и гробит добротность. Для того чтобы выйти на Q=3 расчеты пророчат емкости 200-500 пФ.. А это нереально много для УКВ частот. Реактивные токи многократно выше полезных. Вот эта проблема как раз и решилась установкой малой емкости последовательно с L. При этом оставшиеся бОльшие емкости так же выполняют функции согласования, только их номинал в 10 раз меньше чем в оригинальном п-контуре c Q=3.



Мне не нужна круговая направленность потому что придется вкачивать больше дури. В идеале мне надо передать телеметрию на дистанцию 10 км пучком с углом расхождения 30 градусов. Но даже диаграмма направленности горизонтального диполя меня вполне устраивает. А то что он малозаметный и малогабаритный очень плюс.
На счет симметрирования. Просто цеплял противовесную часть диполя к земле схемы, на провода подводящие питание и сигнал к передатчику надел ферритовое кольцо. Замерил напряженность поля на конце штыря и противовеса, она оказалось идентичной. Размер платки маленький. Так что можно забить... А сейчас я заложил двухтактный симметричный выход, так что будут два равнозначных противофазных штыря и "холодная" земля, без этих проблем.




Спасибо, приму к сведению, когда плата передатчика и антенна будут связываться коаксиалом.



Да я уже погрузился в ностальгию, копаю всякую схемотехнику. Приемник то тоже надо делать, это же по сути радиомодуль получается.
Пока думаю взять готовую платку на TDA7021 и ей на входе внешний гетеродин-смеситель мутить. Можно конечно МС3362, но боюсь что не найду всех фильтров. Да и особая избирательность и защита от помех не нужна. Принимающая сторона сама отличит полезное и лишнее. Я уже даже на сверхрегенератор соглашусь. Есть у меня некие наработки с контуром включенным частично. Избирательность не хуже радиовещательных приемников.

Dizel1 Вопрос. Вот смотрю я СВЧ транзисторы BFR540 BFR90 BFG135 и подобные.
У них повально Uce 15 вольт, редко 20 вольт. Это считать как DC приложенное или с учетом того что выше питания на резонансном контуре в коллекторе получиться может?
Если гетеродин или удвоитель частоты на них собирать то в контуре легко 10-15В может нагнать, выходит на них передатчик с питанием 9-12В и не сделать вовсе?

А полевички не тянут Вашу задачу?

Да в принципе без разницы. Я исхожу из того что щас в радиомагазинах лежит. Проект разовый.

Сейчас стоит ВС847 и все тянет, но хотелки по мощности увеличились. Но я ведь и двухтакт на выход хочу, вот и думаю что пары 847 может не хватить. Хотя вроде 0.5 ватт с них вытянуть реально. При диполе и прямой видимости 10 км должно прострелить.

Ну тогда полный мост.
А круглая рамка будет компактнее чем диполь. http://www.cqham.ru/rk3zk/1-1-3.htm

Не принципиально.