Optymalny wybór pomiędzy linią długą a kablami koncentrycznymi w generatorach 250 MHz

Sat Feb 25, 2006 7:52 pm   

Witam,

Od jakich częstotliwości w obwodzie rezonansowym generatora w.cz.
korzystniej jest stosować jako cewkę linię długą (paskową, koncentryczną)?

Zbudowałem generator Collpitsa (wspólna baza), przestrajany diodą
pojemnościową, pracujący na ~250 MHz i po zastąpieniu cewki drutowej
(~12nH, 1.5zw na śr.7mm) odpowiednim odcinkiem kabla koncentrycznego RG174
(~3cm, zwarty na końcu) dobroć obowodu rezonansowego wyraźnie spadła (mocno
obniżyło się napięcie wyjściowe i zakres przestrajania, zmalała stabilność)
- można powiedzieć, że generator nie pracował poprawnie.
Wcześniej uruchamiałem podobny generator na 170 MHz i wyniki zamiany cewki
na odcinek przewodu były podobne.

Czy zastąpienie przewodu koncentrycznego przez linię mikropaskową da
podobne rezultaty? Czy typowy kabel koncentryczny ma podobą dobroć, co
linia paskowa (częstotliwości do 300 MHz, laminat szklano-epoksydowy)?

Z tego co wiem, to dla b.w.cz. stosuje się linie mikropaskowe. Widziałem
projekty generatorów, gdzie właśnie stosowano odcinek przewodu
koncentrycznego - dla 430 MHz, oraz linię paskową - dla 900 MHz. Czy 250
MHz to jeszcze zbyt mało, czy też powód leży gdzieś indziej (np. zbyt duże
tłumienie kabla)?


--
Pozdrawiam,
Dykus.

Sat Feb 25, 2006 9:07 pm   

Dykus napisał(a):
Witam
[quote:0484ecf159]Zbudowałem generator Collpitsa (wspólna baza), przestrajany diodą
pojemnościową, pracujący na ~250 MHz i po zastąpieniu cewki drutowej
(~12nH, 1.5zw na śr.7mm) odpowiednim odcinkiem kabla koncentrycznego RG174
(~3cm, zwarty na końcu)....
[/quote:0484ecf159]
Trzy cm to trochę za mało. Taki odcinek sam (luźno sprzęgnięty z
obwodem pobudzającym) rezonuje gdzieś na 1.5 GHz... no chyba, że
obniżysz częstotliwość dużą pojemnością na początku odcinka
kabla. W "firmowym" generatorze na 450 MHz odcinek kabla ma długość
~ 9 cm.

Pozdrawiam
Andrzej

Sun Feb 26, 2006 1:28 pm   

On Sat, 25 Feb 2006 20:52:13 +0100, Dykus wrote:

A duzy masz zakres przestrajania ? Bo na linii dlugiej to chyba
normalne ze sie zmniejszy.

J.

Sun Feb 26, 2006 5:36 pm   

Witam,

Dnia 25-02-2006 (sobota), kilokitu napisał(a):


Faktycznie, wczoraj długo i do późna nad tym siedziałem, sporo liczyłem,
analizowałem i mi się [nH] z [cm] pomyliły, stąd wyszła taka długość.
Dziś powtórzyłem obliczenia i wyszło coś około 9cm. Teraz działa
poprawnie, co piszę w innym poście.



Ja wykorzystywałem ten odcinek linii jako indukcyjność - długość tak
obliczona, by linia przedstawiała na wejściu indukcyjność równą
indukcyjności cewki.

Dzięki za odpowiedź.


--
Pozdrawiam,
Dykus.

Sun Feb 26, 2006 5:36 pm   

Witam,

Dnia 26-02-2006 (niedziela), J.F. napisał(a):


Około 100 MHz (te 250 MHz to częstotliwość środkowa).



A dlaczego? Skoro zakres przestrajania zależy od dobroci obwodu LC, a ta
się nie zmieniła (a raczej nie powinna zmienić, bo indukcyjność ta sama),
więc i zakres powinien pozostać stały? Chyba, że masz na myśli większą
dobroć linii (jakby większą dobroć cewki)? A może zmiany indukcyjności
linii w zależności od częstotliwości?

W każdym razie pomyliłem się przy obliczeniach i wyszła zbyt krótka długość
linii, która przypadkiem (po niewielkim skróceniu) spowodowała wzbudzenie
się generatora na 250 MHz. Obcenie długość mam poprawioną (~8cm) i sytuacja
wygląda tak, że napięcie generatora nieco zmalało (~2%), ale zwiększył się
znacząco zakres przestrajania - na cewce drutowej ok. 80 MHz, na linii ok.
120 MHz, jednak dla dolnego zakresu (~190 MHz) bardzo gwałtownie spada
napięcie - bardzo prawdopodobne, że jest to wynikiem prostowania napięcia
na diodzie pojemnościowej (190 MHz jest przy Ur=0V, co oczywiście muszę
zmienić).

Nie wiem tylko dlaczego zmalało to napięcie, cewka była sprzężona z inną
cewką (skąd był pobierany sygnał), więc powinna być tym bardziej obciążona
(mniejsza dobroć, mniejsze napięcie)... ?

No i w generatorze dla 170 MHz linia zachowuje się gorzej od cewki. W obu
przypadkach przewodem jest nieznany, stary, używany koncentryk o średnicy
5mm (podobny do RG58).

Dzięki za odpowiedź.


--
Pozdrawiam,
Dykus.

Sun Feb 26, 2006 6:20 pm   

On Sun, 26 Feb 2006 18:36:38 +0100, Dykus wrote:

Ja sie moze myle, ale robiac generator na linii dlugiej wykorzystujesz
jakis jej parametr. A linia np cwiercfalowa dla 250MHz, nie jest
juz cwiercfalowa dla 200MHz.. to i parametry zupelnie inne sa.


Tak mi sie wydaje ze uzywasz linii zwartej. Jak ona jest widziana
to BARDZO zalezy od dlugosci fali i czestotliwosci.


Jeszcze kwestia dielektryka - czy twoj kabelek jest odpowiedni dla
200MHz. Choc fakt - nawet 10dB/m tlumienia nie wydaje sie tu duzo :-)


RG58 to jest kabelek dobry na 30MHz.

J.

Sun Feb 26, 2006 7:55 pm   

Witam,

Dnia 26-02-2006 (niedziela), J.F. napisał(a):


Przy zmianie częstotliwości - w zakresie 100..300 MHz indukcyjność linii
zmienia się o około 3nH co przy 22nH stanowi 14% - fakt, dużo. Na dodatek
przy wzroście częstotliwości indukcyjność ta rośnie.



Oczywiście i mam to na uwadze. Nie wiem jaki wpływ (np. na generowanie
harmonicznych) ma np. to, że dla kolejnych harmonicznych linia ta raz
przedstawia ze sobą pojemność, a raz indukcyjność. Być może kiedyś pokuszę
się o przeanalizowanie tego...



Można by policzyć, jaką rezystancję przedstawia taka zwarta linia, ale po
co, i tak innego kabla niż jest w sklepach nie kupię (prawdopodobnie
docelowo będzie to H155). :)



No, RG213 (lub innego grubego) do generatora nie będę pakował. Najlepszy
byłby taki, gdzie ekran stanowi miedzianą rurkę, ale dla mnie jest on
trudnodostępny, drogi i nie mam potrzeby stosowania takiego.


--
Pozdrawiam,
Dykus.

Sun Feb 26, 2006 10:52 pm   

Witam,

Dnia 26-02-2006 (niedziela), Dykus napisał(a):


Poprawka: po zamianie cewki na odcinek przewodu koncentrycznego zakres
przestrajania nie zmienił się (z dokładnością do kilku MHz).
Po prostu napięcie generatora zmalało i preskaler, którego wcześniej
używałem nie pracował już poprawnie dla najwyższych częstotliwości.


--
Pozdrawiam,
Dykus.

Mon Feb 27, 2006 12:54 am   

On Sun, 26 Feb 2006 20:55:42 +0100, Dykus wrote:

Ok, doczytalem, ty masz linie niezbyt dluga :-)


No to masz odpowiedz na spadek zakresu przestrajania - skoro
indukcyjnosc rosnie to pojemnosc musisz zmienic bardziej niz
przy cewce.

A przy okazji twoja linia krotka ma tez pojemnosc rozproszona i
to moze na amplitude wplynac.


Tak na chlopski zdrowy rozum to moze generowac wszystkie harmoniczne
[i byc moze niekoniecznie harmoniczne w tym ukladzie] naraz ..


9 cm to mozesz koncentryka zrobic z rurki i drutu :-)

J.

Mon Feb 27, 2006 11:18 pm   

Witam
Jeśli chcesz aby twoja indukcyjność miała dużą dobroć(jednocześnie zmniejszy
się zakres przestrajania) to zastosuj linię zwartą "jednodrutową" ale
grubodrutową nad laminatem.
Podaję wzorek na Zo:
Zo=60 * ln(4 * h/d) gdzie:
h-odległość środka drutu od podłoża(masy-laminatu)
d-średnica drutu
Jeśli interesują Cię szczegóły linii długich polecam:
S.Ryżko, J.Ebert "Wzmacniacze rezonansowe i generatory mocy wielkiej
częstotliwości" (WNT 1968r)
--
Pozdrowienia ZbychJ

Wed Mar 01, 2006 9:07 pm   

Witam,

Dnia 27-02-2006 (poniedziałek), J.F. napisał(a):


Co oznacza "pojemność roproszoną"? Chodzi o pojemność jednostkową? Ale to
przecież nie ma znaczenia - przynajmniej dla częstotliwości pracy, tak
działa linia długa (że ma L i C), impedancja wejściowa jest czysto
reaktancyjna i dla tej częstotliwości nie jesteśmy w stanie (poprzez jeden
pomiar) ocenić, czy to linia długa, czy cewka...



Też mi się podobnie wydaje. Dla obwodu rezonansowego warunek amplitudy i
fazy spełniony jest (nawet teoretycznie) dla jednej częstotliwości, a przy
linii długiej może być dla kilku. Nie wiem jak się wtedy zachowuje taki
generator. Jakieś pomysły?
Dzisiaj postaram się trochę poanalizować, może w najbliższym czasie
zasięgnę jeszcze informacji... :)



Tak, tylko czym ja to usztywnie wewnątrz? Kabel z dielektrykiem piankowym
(a jeszcze lepiej pełnym) wystarczy (stratność), a łatwiej pozbyć się
efektu mikrofonowania. Tak mi się wydaje... :)


Tak czy inaczej problem został nieco rozwiązany. Nie testowałem linii
mikropaskowej. Z moich doświadczeń wynika, że linię koncentryczną warto
stosować dla częstotliwości wyższych lub równych ~400 MHz jeśli chodzi o
dobroć (pomiary dla odpowiednika RG58). Linia koncentryczna ma jednak tę
zaletę (w moim przypadku może być to wadą) nad cewką, że nie promieniuje.


--
Pozdrawiam,
Dykus.

Thu Mar 02, 2006 11:22 am   

On Wed, 1 Mar 2006 21:07:06 +0100, Dykus wrote:

Bardziej o to ze ona za drutami o roznej dlugosci.


No wlasnie .. dla czestotliwosci pracy .. a przeciez to linia wyznacza
czestotliwosc :-)


U Ciebie to nie bede zgadywal, ale jakby tak wziasc wzmacniacz
odwracajacy i polaczyc wyjscie z wejsciem dlugim kablem ..
to podejrzewam ze jednak prostokat by sie ustalil
Tzn trapez ..


Wez dluzszy kabel i sprawdz w praktyce
1MHz da sie obejrzec oscyloskopem ..



J.