Симметрирование антенны биноклем

[UN7GCE]

После знакомства с опытами Валентина RZ3DK и Игоря DL2KQ, не выходила из головы идея применить бинокль для симметрирования антенны. В частности для своей A4S. С прокачкой до киловатта.
В итоге получилась подобная штука. Бинокль собран набором колец двух типоразмеров, вставленных друг в друга. Внутренне кольцо 16 мм и наружное 28 мм. Одеты на латунную трубку 8 мм. Феррит сборный. Внутренний НМ2000, наружный НМ1500 - НМ2000. Не удалось набрать что хотел. Измерения проведены АА330. Нейтрализация ~43 пФ.
Результат представлен в таблице. Планируется укоротить первичную обмотку с припайкой к розетке разъёма СР-50. Залить герметиком и на антенну. Вопрос: как грамотно измерить КПД данного транса? По входному и выходному напряжениям? Какие ожидать потери при приеме?

[borman]

Так"виднее":

[UN7GCE]

to RA9SCB
Александр, я извиняюсь, что перенёс сюда свой пост. Но, мне кажется этот заголовок более подходит для обсуждения.
А вот с Вашим выводом я не согласен. Во первых согласование идет по принципу 1:1. Антенна A4S имеет входное сопротивление 50 Ом. Прошу заглянуть сюда http://www.dl2kq.de/ant/3-38.htm

[RA9SCB]

Заглянул по ссылке. Спасибо.
dl2kq

... то снимаются проблемы со статикой на антенне.

... не снимаются ... стат. напр. должно быть снято с полотна антенны по канонам электротехники и радиотехники. Или оно (напряжение) само найдёт путь к меньшему потенциалу. Дальше читать страницу сайта уже просто не интересно.
--
В предыдущем посту напомнил работу классического трансформатора с объёмным витком. И только.

[UN8FR]

Из кассового аппарата Samsung извлек ферриты. По форме они как в описании DL2KQ. Размер чуть меньше.
Уже опробовал одно - при мощности 100W греется сильно, и при этом прием сильно ухудшается, пока оно горячее... Надо наверное несколько штук ставить.

[UN7GCE]

Где то мне попадалась заметка про то, что феррит на концах шлангов имеет специальный состав, предназначенный для подавления помех, т. е. он не совсем подходит для наших целей. Не исключено, что я ошибаюсь. На праздники попытаюсь себя заставить заняться продолжением этой темы, прокачать Ватт 600 через выше описанный бинокль. Надеюсь опыт будет удачный.
PS При конструировании бинокля, главное условие хорошей работы - сильная емкостная связь между обмотками. Иначе будет только нагрев феррита.

[RZ3DTJ]

Вот у меня такой вопрос насчет биноклей. Пусть у нас есть трансформатор этой конструкции, намотанный на двух трубках d=18x10x26 мм от видеокабеля, Z1=50 Ом, Z2=100 Ом. Когда нагрузка трансформатора 100 Ом, все понятно, должно все хорошо работать и 100 Вт такой трансформатор пропустит. А вот что будет при работе на реальную антенну, к примеру, в моем случае это "Дельта" на 7 МГц, которую я планирую использовать также на 21 МГц и, возможно, на 14 МГц. Получится ли что-то хорошее, если КСВ 2-3 со стороны трансивера подстраивать тюнером? Или же "бинокль" не способен работать при таком рассогласовании? Я так понимаю, что основное, почему бинокль на НЧ-феррите работает на высоких частотах, это практически полная компенсация поля первичной обмотки полем вторичной, и феррит в поле не работает, а лишь поглощает энергию поля рассеяния. Будет ли то же самое при некотором рассогласовании?

[RZ3DK]

В предыдущем посту напомнил работу классического трансформатора с объёмным витком.

Александръ, извините но... трансформатор с объемным витком имеет совершенно другую конструкцию и другой принцип работы.
Трансформатор же с ВНЕШНИМ ВИТКОМ (бинокль) - одна из разновидностей ТДЛ. Феррит в нем не является средой передачи магнитного потока. Но, поскольку он находится непосредственно в ближнем поле этого потока, то и испытывает на себе воздействие этого потока. Поэтому и греется. Не качественный феррит имеет бОльшие потери, отсюда и бОльший нагрев.
Довольно часто попадаются ферриты (точнее - порошковое железо) специально предназначенные для поглощения ВЧ. Они так же не годятся для трансформаторов. Пример - кольца дросселей на материнских платах компьютеров. Правда и проницаемость этих колец небольшая.

Добавлено через 17 минут

Получится ли что-то хорошее, если КСВ 2-3 со стороны трансивера подстраивать тюнером? Или же "бинокль" не способен работать при таком рассогласовании?

Трансформаторы с внешним витком прекрасно согласуют цепи, где нет, или малые РЕАКТИВНОСТИ. Многодиапазонную же антенну (если в ней не компенсированы СОБСТВЕННЫЕ реактивности на каждом, используемом диапазоне) не согласуешь даже самым хорошим биноклем. Ибо он не компенсирует и не согласовывает РЕАКТИВНОСТИ. Только активную составляющую нагрузки.
Ведь, антенна имеющая R=50 Ом и J=50 Ом не будет иметь КСВ=1.
А реактивность J=0 антенна будет иметь только на одной частоте собственного полуволнового резонанса. И эти полуволновые резонансы по диапазонам не будут совпадать. И уж, тем более по линейному закону кратности.
Иными словами, на каждом диапазоне (кроме основного) будет присутствовать та или иная реактивность. Которую трансформатор не способен скомпенсировать. Поэтому, примение ШПТ в МНОГОДИАПАЗОННЫХ антеннах, является крайне проблематичным.

Добавлено через 49 минут

Вопрос: как грамотно измерить КПД данного транса? По входному и выходному напряжениям? Какие ожидать потери при приеме?

Измерено достаточно грамотно.
А потери - как при обычном рассогласовании. КСВ=1 все равно не удасться получить на всех диапазонах (см. выше). Только и только компенсация реактивности самой антенны на каждом диапазоне соответствующими методами. И, когда останется только активная составляющая импеданса, ее уж будет корректно трансформировать ШПТ. Но, я думаю, _овчинка выделки не стоит_.
Поэтому ферритовые трансф-ры хорошо применять на ОДНОДИАПАЗОННЫХ антеннах. Или, специально расчитанных антеннах (КТ-34, А4S, логопериод и т.п.). Т.е., в антеннах где изначально конструкторами просчитывался импеданс с минимальной реактивностью на каждом диапазоне. Поэтому там присутствует, в основном, только активная составляющая на каждом диапазоне. Чего не скажешь про простые антенны (веревки, диполи, треугольники т .д.).

[UN7GCE]

Как и обещал, на выходные дни занялся вплотную биноклем. На эквивалент (2 резистора ВС - 100 Ом по 10 Ватт каждый, в параллель) подавалось 600 Ватт на частоте 14 мГц. Результат меня несколько озадачил. Мощность проходила через бинокль вполне нормально, если плевок (прошу прощения за жаргон) на резисторах испарялся, то феррит был едва тёплый. А вот проверка неоновой лампой на симметрию дал результат, который я расцениваю как поворот фазы на 180 градусов. Т.е. неонка на одном конце эквивалента светилась, на другом нет. Точно также реагировал трансивер шумом эфира на приеме, если я касался рукой одного из концов эквивалента. Таким образом, бинокль в таком включении, не может быть симметрирующим устройством. Или я не прав? Прилагаю снимок комплекса, к сожалению забыл на работе фотоаппарат, снимал ВЕБ камерой.

[RZ3DK]

бинокль в таком включении, не может быть симметрирующим устройством. Или я не прав?

Абсолютно прав!
В таком включении трансформатор с внешним витком (бинокль) не является симметрирующим. Коэффициент трансформации (если числа витков обмоток одинаковые) его =1:1. Но, происходит переворот фазы. Все как у нормальных трансформаторов. Если число витков обмоток разное, то вместе с переворотом фазы происходит трансформация АКТИВНОГО сопротивления. Ктр.=(Na\Nb) в квадрате. Пример: отношение обмоток (3/1)в квадрате = 9. Или (3/2) в квадрате = 2,25
Кстати, именно поэтому в транзисторных усилителях мощности всегда предупреждается о ПРАВИЛЬНОМ подключении выходной обмотки. Т.е. "накрест". Иными словами, если в одной обмотке на выводе "плюс", то противоположный конец вторичной обмотки должен быть подключен к "минусу".
Для симметрирования трансформатор такого типа можно попытаться применить, но это будет не самый лучший вариант. Кроме того, пропадет гальваническая развязка между обмотками.
Или же перед (после) бинокля должен стоять симметрирующий тр-р на кольце (двойная обмотка).

[UN7GCE]

Благодарю Валентин!
Ещё один вопрос. Меня гальваническая развязка не очень волнует. А вот симметрирование - да. Поэтому вопрос такой. Как провести дополнительный проводник? Снаружи, или внутри. Мне кажется внутри бинокля. А как проверить коэффициент асимметрии? Или в данном случае это получится автоматически?

[RZ3DK]

Как провести дополнительный проводник? Снаружи, или внутри.

Только снаружи. Внутри это будет виток (точнее - полвитка). В тр-рах этого типа полвитка получается. Правда не совсем полноценно, но Ктр. работает в соответствии с "полвитка".
Я уже сказал, что по первому варианту (фото) не все так просто. В связи с тем, что обмотки соединяются гальванически и нагрузка с ее реактивностями начинает непосредственно вносить свою лепту в работу первичной обмотки, нормального симметрирования может не получиться. Поэтому крайне предпочтителен второй вариант (фото). Дополнительный тр-р можно намотать на любом кольце. Например от отклоняющей системы, или от строчника телевизора. Витков 8-10 двойным проводом (ну, хотя бы от паяльника шнур). И все. В начальные концы подаешь возбуждение, в концы обмоток - бинокль. Тогда все будет гуд.
Степень симметрирования можно проверить классическим способом. На выход - два последовательно резистора. Меряешь на каждом из них напряжение и сравниваешь. Поделив напряжение резистора на напряжение разницы, получишь Касимм.

[UA3AEE]

Симметрирование антенны биноклем

При Rвх антенны 1-5 ом что-нибудь получится,чем больше Rвх,тем хуже. 73

[RN2D]

При Rвх антенны 1-5 ом что-нибудь получится,чем больше Rвх,тем хуже

Валерий, я с начала не обратил внимание на дату темы, а она оказалась аж от 2008 года. Увидев это, я свой пост удалил. Топик стартера интересовало симметрирование для питания 50 омной антенны, поэтому я спрашивал , чем его не устраивает более простой вариант (например показанный на рисунке). Про Rвх отличное от 50 Ом речи не было. Кстати, было бы любопытно, какой вариант симметрирования выбрал ТС в итоге.

[UA3AEE]

Евгений, а чем Вам не нравится более удобный в изготовлении вариант симметрирования на ферритовом кольце предложенный DL2KQ?

Этот метод хорош,но тоже абт не выше 300 ом ,чем выше,тем хуже.
Лет 18 назад имел "счастье" возиться с симметрированием на кольцах в
неограниченном времени, все хотел гармониковый диполь отсимметрировать,hI !
73