Добротность магнитной антенны

**Vitёk** · 24.10.2004, 11:00

Доброе время суток.
На днях сделал приёмник сигналов точного времени DCF77. Собственно говоря, только половину приёмника - без смесителя и детектора. Усиленный ДВ сигнал заводится напрямую на вход звуковой карты (благо частота дискретизации 192 кГц позволяет), а дальнейшую обработку предпологается производить программно.

Поскольку опыта построения приёмников у меня нет, то сделал примерно так, как написано там же. Полученным результатом недоволен

- получившая добротность весьма далека от обещанных 100 - несмотря на то, отсутствует шунтирующий резистор (параллельно колебательному контуру), и сам контур нагружен на затвор ПТ типа КП303Г.
Похоже, что всю картину портит низкая добротность самой катушки. Какие есть народные средства её (добротности) повышения?
Всего доброго.

**LY1CE** · 24.10.2004, 21:08

Народное средство для таких частот - намотка катушки литцендратом.

**Vitёk** · 24.10.2004, 22:08

ОК, спасибо. Уже сделал.

Точнее нашёл чудом сохранившуюся катушку от какого-то нашего старого приёмника. Стало немного лучше

В принципе, вся эта махарайка у меня работает, и я добился, чего хотел - определил, какая на самом деле частота дискретизации у звуковухи. Получились плавающие 191.996 кГц.

Придётся помещать кварц в термостат.
Остались только два "спортивных" вопроса. Если кто выведет меня из тёмного невежества - буду признателен

Вопросы такие:
1. Как, не имея измерительной аппаратуры (вроде измерителя иммитанса), померять добротность катушки
2. Наверное некорректный вопрос. Если у катушки отмотать некоторое количество витков и уменьшить её индуктивность, скажем вдвое, и во столько же раз увеличить параллельную ей ёмкость - как это скажется на добротности всего контура? (Варианты ответов - да, нет, не знаю. Шутка

) После прочтения той страницы у меня отложилось, что добротность должна возрасти, а уровень сигнала - упасть. Подозреваю, что я заблуждаюсь.

Спасибо за участие, и всего доброго.

**LY1CE** · 24.10.2004, 23:43

1. Не имея измерительной аппаратуры измерить не удастся. Можно затылок поскрести

Но учитывая что добротность конденсаторов очень высока, то можно измерять добротность контура. Потребуется генератор НЧ и высокоомный вольтметр переменного напряжения с малой входной емкостью. Надо измерить полосу пропускания на уровне -3dB. Частное от деления центральной частоты на полосу и будет добротность контура.
2. Формула 5 в той странице вроде утверждает что добротность должна уменьшиться. А уровень сигнала при увеличении добротности падать не должен.
Кажущееся противоречие в сравнении антенн в той странице по моему возникает от того, что там за критерий брался не уровень сигнала, а качество декодирования, которое зависит не от абсолютного уровня сигнала, а от оношения сишнал/шум.
Там разные емкости брались для того, чтобы получить разные резонансные сопротивления контура и следовательно разные условия согласования антенны с усилителем.

**Vitёk** · 25.10.2004, 14:10

1. Ясно, спасибо. Просто была надежда, что существует "более другой" метод измерения.
2. У себя в формулах они чего-то намудрили. Я не поленился, взял карандаш, бумагу и поупражнялся в математике. Вот что у меня получилось:

Номера формул взяты оттуда же, выражение "2*pi*F" заменено на "w" (омега).
В первый раз получается выражение в числителе, второй раз - в знаменателе! Косяк...
У меня есть проблемы с математикой, но не настолько.

Кто что скажет?
Всего доброго.

**Евгений Штерн** · 26.10.2004, 01:09

Первоначальное сообщение от Vitёk
Если у катушки отмотать некоторое количество витков и уменьшить её индуктивность, скажем вдвое, и во столько же раз увеличить параллельную ей ёмкость - как это скажется на добротности всего контура? (Варианты ответов - да, нет, не знаю. Шутка ) После прочтения той страницы у меня отложилось, что добротность должна возрасти, а уровень сигнала - упасть. Подозреваю, что я заблуждаюсь.

Добротность максимальна при одинаковых импедансах катушки и конденсатора контура на данной частоте, поэтому нельзя однозначно заранее сказать, как изменится добротность при изменении С и L в контуре (при прочих равных условиях), если не измерены импедансы катушки и конденсатора.

**Vitёk** · 26.10.2004, 11:08

Доброе утро.

Добротность максимальна при одинаковых импедансах катушки и конденсатора на данной частоте...

Какие именно импедансы имеются в виду?
Всего доброго.

**Евгений Штерн** · 26.10.2004, 16:28

Первоначальное сообщение от Vitёk
Какие именно импедансы имеются в виду?

Комплексное сопротивлениe конденсатора:

Z = 1 / ( j * 2 * pi * f* C) = -j / (2 * pi * f * C)

и катушки:

Z = j * 2 * pi *f * L

**LY1CE** · 26.10.2004, 17:11

Условие резонанса XL=-XC, так что эти импедансы при резонансе всегда равны.
Да и частота в Ваших формулах куда то потерялась.

**Vitёk** · 26.10.2004, 19:42

Дык. А я тем временем решил проверить, как же оно на самом деле, я имею в виду непонятки с формулами вычисления добротности. Поскольку не нашел подходящего букваря, то извратился (не смейтесь, плз.) и просимулил несколько вариантов в PSpice. Потом нашёл соответствия, используя мозговой штОрм:
1. при подключении резистора ПАРАЛЛЕЛЬНО контуру:
Qp = Rp * sqrt(C / L)
2. при подключении резистора ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО с индуктивностью:
Qs = w * L / Rs
3. Если оба резистора имеют место быть одновременно, то суммараная добротность равна:
Q = (Qp*Qs) / (Qp + Qs), или
1/Q = 1/Qs + 1/Qp, кому как больше нравиться.

Можно сказать, всё неайдено опытным путём. Вот она, где сила интеллекта - в методе научного xxxx с использованием ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО инструмента. Наш человек нигде не пропадёт.
Всего доброго.

**сема** · 28.10.2004, 16:02

Первоначальное сообщение от Vitёk
ОК, спасибо. Уже сделал. Точнее нашёл чудом сохранившуюся катушку от какого-то нашего старого приёмника. Стало немного лучше
В принципе, вся эта махарайка у меня работает, и я добился, чего хотел - определил, какая на самом деле частота дискретизации у звуковухи. Получились плавающие 191.996 кГц. Придётся помещать кварц в термостат.
Остались только два "спортивных" вопроса. Если кто выведет меня из тёмного невежества - буду признателен
Вопросы такие:
1. Как, не имея измерительной аппаратуры (вроде измерителя иммитанса), померять добротность катушки
2. Наверное некорректный вопрос. Если у катушки отмотать некоторое количество витков и уменьшить её индуктивность, скажем вдвое, и во столько же раз увеличить параллельную ей ёмкость - как это скажется на добротности всего контура? (Варианты ответов - да, нет, не знаю. Шутка ) После прочтения той страницы у меня отложилось, что добротность должна возрасти, а уровень сигнала - упасть. Подозреваю, что я заблуждаюсь.
Спасибо за участие, и всего доброго.

Увеличение добротности: 1.применение лицендрата." 2увеличить диаметр катуки с уменьшением витков3нагрузить на большое входное сопротивление4 применить магнитные сердечники5 максимально уменьшить емкость контура с увеличением индуктивности 6 добротность проверяют ламп. вол.тметром и генератором, построив АЧХ контура(вернее считают потом по кривой)

**DMJ** · 30.10.2004, 10:33

Первоначальное сообщение от Vitёk
...была надежда, что существует "более другой" метод измерения.

Почему-то никто не вспомнил о принципе, по которому работает Q-метр. Берем генератор с очень низким выходным сопротивлением и подключаем к его выходу последовательный LC-контур. Измеряем выходное напряжение генератора и напряжение на конденсаторе или катушке на резонансной частоте. Q=Uc/Uг.

**Vitёk** · 30.10.2004, 16:43

Махарайка = мухорайка, то ес ть рай для мух.
Или не так?

Не-а! Махарайка - уменьш. ласкательное от санскритского маха-раджа (maharaja). Маха - великий, раджа - король. А как это ласково уменьшить - ну это уж вы сами.

А то у меня фигня какая-то получается.

Берем генератор с очень низким выходным сопротивлением и подключаем к его выходу последовательный LC-контур. Измеряем выходное напряжение генератора и напряжение на конденсаторе или катушке на резонансной частоте. Q=Uc/Uг.

Да, действительно.

А ещё я вот что подумал. Если использовать положительную ОС, как в сверх-регенеративных приёмниках, то эффективная добротность должна увеличиться.
Вопрос в том, как её правильно сделать. Общие принципы мне понятны: на саму антенну, рядом с приёмной катушкой цепляется один виток провода, на который через регулирумый аттенюатор подаётся усиленный сигнал. Неясно мне только, каким должно быть выходное сопротивление аттенюатора и какой должен быть сдвиг фазы. По идее - чем выше сопротивление - тем лучше (меньше шунтируещее влияние на саму антенну), а сдвига фазы быть не должно. (Вроде бы так.) А как этого добиться?
Всего доброго.

**DMJ** · 31.10.2004, 09:08

Не в сверхрегенеративном, а просто регенеративном. Такие приемники были популярны в 30-х годах. А в 60-х делали так называемые Q-умножители по тому же принципу. Все это можно найти в журналах "Радио" за соответствующие годы.
Регенератор - это недовозбужденный генератор. Отсюда вывод: берем схему любого генератора и регулируем глубину обратной связи. Можно изменением расстояния между катушками, можно резистором, можно изменением режима активного элемента. О выходном сопротивлении можно не беспокоиться, за счет обратной связи регенератор вносит в контур отрицательное сопротивление.
Об активном элементе. На биполярных транзисторах регенераторы получаются плохо. Из-за особенностей вольтамперной характеристики подход к критической точке (возбуждению) получается значительно резче, чем на лампе. Поэтому трудно достичь стабильного большого усиления. Как ведут себя полевые транзисторы, не знаю. А вот на туннельных диодах регенераторы получаются хорошо. Только не любят сильных сигналов.
Вообще нестабильность - самый главный недостаток регенератора, делающий практически невозможным его применение без постоянной подстройки.

**Vitёk** · 01.11.2004, 10:34

ОК, спасибо.

Постепенно в голове наводится ясность, и я начинаю понимать, чего хочу получить в конце концов.
С теорией регенератора почти всё понятно, за исключением сдвига фаз. Я не зря про него спрашивал.
ИМХО, напряжение на катушке связи (так, вроде она называется?) должно совпадать по фазе с напряжением в колебательном контуре. Именно напряжение, а не ток - ибо ток будет отставать от напряжения на 90 градусов (интегрироваться), а катушка колебательного контура будет реагировать на его _изменение_, т.е. дифференцировать. С этим вроде бы ясно.
Другое дело, что индуктивность одного витка весьма мала - его можно считать просто куском провода. Напряжение на него подавать - глупо, остаётся пропускать ток. А дабы соблюсти описанное выше отсутствие сдвига фаз - этот самый ток должен быть сдвинут на 90 градусов относительно выходного напряжение, в одну или в другую сторону.
Вот это мне до конца и не ясно - как его красиво сдвинуть.

Есть некоторые идеи, требующие дальнейшего обдумывания. Хотелось бы в начале решить это теоретически.
Поэтому спрашиваю вас, дорогие коллеги, что вы думаете по данному поводу? Буду рад услышать любое мнение.
Всего доброго.

ЗЫ: что-то неладное с инетом твориться по выходным... Второе воскресение подряд не могу оставить сообщение, да и остальные сайты открываются со скрипом.
Наверное, пока провайдерские сисадмины отдыхают - сервера загибаются под натиском аттак коварных хакеров и наглых, бессовестных спаммеров (поубивал бы)...