Vārākjoslu antenas RF filtra mērišana/novērtēšana

[janeks]

Ir doma uzcept kādu vairākjoslu dipolu apgriezā v veidā - vietas uz daudzstāvenes nav īpaši daudz.
Izmantojot filtrus (traps), lai atdalītu atbilstošās frekvences antenas daļas.
Tas tāds jēdzīgs un manā gadījumā sasniedzams variants šķiet, pie tam no koakša veidojamaias filtrs ir vienkāršs, kā zirga deķis.
Man gan ko šitamlīdzīgu būvējot uz aklo netīk to darīt, it sevišķi, ja esmu bruņots ar dažu labu mērierīci . Tāpēc, tika pārrakta kāda kaudzīte ar internetā pieejamo info un tik tālu saprasts, ka filtra rezonanses frekvencei nebūtu jābūt tieši uz atdalāmo izmantojamo frekvenci, bet blakus, jeb ka pretestībai vajadzīgajā frekvencē vajag būt pietiekamai, bet ne maksimālai, kā tas ir pie filtra rezonanses frekvences.
Te gan biki savos interneta klejojumos samulsu, jo pagaidām neatradu sakarīgu skaidrojumu kāda tad būtu pietiekamā pretestība.

Bet ko tur daudz gudrot jāņem jāuztaisa un tad var arī sākt eksperimentēt.
Tā arī tapa pēc timeklī atrodamiem izmēriem filtrs. Un, protams, tika izmērīts.
Iesākumā rezonanses frekvence ar blakus cilpiņu:
trap03.jpg


Hm, galīgi ne tuvu man vajadzīgajiem 7.1mhz
trap02.jpg


Nu, bet kāpēc nepamērīt filtra kontūru pa tiešo:
trap01.jpg


Pirmajā brīdī samulsu (ir vai nav pietiekama pretestība), jo šo grafiku lāgā vai vispār nesapratu. Šis uzdevums gan man deva labu motivāciju to teoriju vēlreiz papurināt.
Tad kad salikās bilde kopā ar:
Z=R+Xj
tad šķiet, ka filtrs pat ir iznācis ļoti labs - šeit gan ir galvenais iemesls šim ierakstam, jo gribu kādu citu gudrinieku apstiprinājumu/noliegumu maniem secinājumiem:
T.i. ja ir tā kā šinī gadījumā pie 7.1 Mhz :
Z=31.4+1097.5j
tad vai es pareizi saprotu, ka:
R ir gana mazs, lai radītu būtiskus zudumus,
savukārt
X ir gana liels, lai pie dotās frekvences neko cauri uz nākamo antenas sekciju nelaistu.

Vēljoprojām gan paliek jautājums, vai iemesls tālākām studijām: kādi tad īsti varētu būt zudumi pie dotajām Z, X vērtībām un vai ir/nav vērts filtra rezonansi vēl pabīdīt tālāk no 7.1Mhz?

P.S. Cerams, ka mani lietotie/izmantotie jēdzieni ir puslīdz saprotami.
Priecāšos arīdzan, ja piekoriģēsiet.

[karloslv]

Ideālā gadījumā "lamatas" tavā darba frekvencē izskatītos kā atvērta ķēde. Paralēls rezonanses kontūrs arī tāds izskatās pie rezonanses.

Pirms te runāt par kaut kādiem zudumiem, labāk uzraksti visu stāstu, cik daļas gribi savam dipolam un uz kādiem diapazoniem.

ARRL saka, ka "One technique is to resonate each trap in the middle of the ham bands, while the other is to resonate the traps between ham bands. The latter, while less intuitive, can offer more bands with fewer traps, if properly designed."

[karloslv]

Varbūt te varēsi pats tikt galā: https://www.qrz.ru/schemes/contribute/arrl/chap7.pdf

[Seesis]

Ja būvē klasisku Inv-V ar 'trapiem', tad 'trapam' jāstrādā kā sprostfiltram, kas tiek realizēts ar paralēlo kontūru. Savukārt tā sprostošana tiek panākta ar lielu aktīvo pretestību, kas paralēlajam kontūram piemīt pie rezonanases frekvences. Citiem vārdiem, reaktīvās komponentes +jX vai -jX ir nulle, kopleksā pretestība Z kļūst tīri aktīva (paliek tikai R), turklāt R sasniedz maksimālo vērtību - kādu, ja atmiņa neviļ, to nosaka kontūrā izmantoto L un C labumi (zudumi). 'Trapa' kontūrs būtu jāskaņo rezonansē uz to darba frekvenci, uz kuras paredzēts darbināt pirms 'trapa' esošo dipola daļu (tobiš divi identiski 'trapi', katrā plecā pa vienam). Vēl jāņem vērā, ka trapā esošā induktivitāte strādā kā 'pagarinošs' elemets priekš dipola nākamā posma, kurš darbosies uz nākošo zemāko frekvenci. Apmēram tā. Varu ieteikt paskatīties šeit: http://dl2kq.de - ir gan aprakstīta teorija, gan praktiskas kostrukcijas, gan iespēja tikt pie antenu projektēšanas softa MMANA-GAL. Programmā var 'iedzīt' savu projektējamo antenu un paskatīties kā tā uzvedīsies kā arī veikt optimizācijas. Amatieru vajadzībām priekš īsviļņu antenām, manuprāt, ir Ok.
Lai veicās!

[janeks]

Paldies karloslv - tam biju iesākumā "skrējis" cauri, kad bija mazāka nojēga - tagad pārlasot atradu ko jaunu/noderīgu!

Kā jau rakstīju - vispārīgo daļu par par esmu jau pārlasījies krustu šķērsu. Pilns nets ir ar gan vecu, gan jaunāku info/publikācijām un pamatprinicips, kā tās trapveidīgās antenas darbojas man ir skaidrs.
Tas ko es gribu panākt - saprast, kā interpretēt to ko es redzu analizatorā dotajā kontekstā.

Bet nu precizējot - man interesē vairāk tas ierobežotāja/trapa variants, kas minēts kā "to resonate the traps between ham bands".
Tāpēc, ka variants ar ierobežotāju/trapu skaņotu uz vajadzīgo frekvenci nozīmē, ka tur rullēs strāva un spriegums pa maksimumu, kas nozīmē arī lielākus zudumus (https://ham.stackexchange.com/questi...to-set-trap-on). Plus cik saprotu tadā gadījumā izmantojamā frekvenču josla (ar sakarīgu nelielu SVK) ir arī krietni šaurāka.

Vēlreiz pārstudējot un pārdomājot tēmu tagad sāku domāt, ka man tomēr to ierobežotāja rezonansi vajadzētu dabūt tuvāk tiem maniem 7.1Mhz, nu vismaz 600kzh robežās, jo ap to vietu iestājas R straujais "kāpiens". Un lielāks R varētu šinī gadījumā nozīmēt lielākus zudumus (ja pareizi saprotu).

Liekas, ka mēģināšu uztaisīt otru ierobežotāja versiju, mēģinot trāpīt tuvāk + mēģināšu izmantot lielāku spoles caurmēra un garuma attiecību, kurām esot mazāki zudumi un vienlaicīgi arī tehniski vienkāršāk izveidot vajadzīgos savienojumus.

[karloslv]

Tev ir pamatprincipi šķērsām - ja tu uz antenas kaut kādā posmā ieliec milzīgu R, kaut vai fizisku rezistoru, kāpēc lai tur būtu ZUDUMI? Tas rezistors taču tajā vietā ir virknē. Iedomājies bezgalīgu R (pārrāvums) - tad būs bezgalīgi zudumi? Patiesība ir tieši pretēja, kā jau skaidroja - paralēls kontūrs rezonansē dod milzīgu aktīvo R, un tas izolē vienu antenas daļu no otras, nevis rada zudumus. Tas, ko redzi analizatorā, ir precīzi tas, ko saka grāmata par paralēliem kontūriem. Tāpēc tiem trapiem mēģina dabūt augstu Q, lai pie rezonanses būtu augsts R un augsta izolācija. Izolācija nozīmē mazus zudumus, nevis augstus.

- Pie 7.1 MHz tu vēlies, lai trapam būtu augsts R, tātad tas jāveido tā, lai būtu max Q.
- Pie zemākas frekvences traps automātiski uzvedas kā spole ar pozitīvu X, "pagarinot" dipolu (visa antena uzvedas kā īsinātais dipols).

[janeks]

Tev ir pamatprincipi šķērsām - ja tu uz antenas kaut kādā posmā ieliec milzīgu R, kaut vai fizisku rezistoru, kāpēc lai tur būtu ZUDUMI? Tas rezistors taču tajā vietā ir virknē...

Rezistors dažkārt ir laba analoģija, lai izprastu, bet maiņstrāvas gadījumā tur ir nianses...

Tad saki, ka es pareizi neesmu sapratis to, ko tanī iepriekšminētā saitiņā (https://ham.stackexchange.com/questi...to-set-trap-on) raksta:

In any LC circuit such as a trap, the current or voltage circulating between the inductor and capacitor is at a maximum at resonance. The trap is a parallel LC circuit and a high impedance (high ratio of voltage to current) at resonance. Because the capacitor and inductor are in a loop, current can flow around that loop without adding to the current through the trap. That circulating current serves to charge the capacitor to a high voltage in cooperation with the voltage applied to the trap, allowing a higher voltage to be attained with less current (the definition of high impedance). But this high circulating current means high resistive losses, and the high voltage means high dielectric losses.

?

[habitbraker]

Tur driizaak taa doma ir, ka lielu jaudu gadiijumaa rezonatora aktiivie zudumi saak speeleet lomu un jauda kas aiziet siltumaa saak kļuut veeraa njemama. Pasha impedance rezonanses frekvencee protams nemainiisies. Tas arii ir iemesls, kaapeec liels Q (Q = R/X) ir svariigs. Paraleelaa LC rezonatora gadiijumaa R ir ekvivalentaa paraleelaa aktiivaa pretestiiba un X ir induktiivaa pretestiiba.

[karloslv]

Rezistors dažkārt ir laba analoģija, lai izprastu, bet maiņstrāvas gadījumā tur ir nianses...

Tad saki, ka es pareizi neesmu sapratis to, ko tanī iepriekšminētā saitiņā (https://ham.stackexchange.com/questi...to-set-trap-on) raksta:

?

Domāju, ka tas ir bleķis. Tas tieši, kas notiek starp L un C nav svarīgi, jo šo paralēlo kontūru var aizvietot ar ekvivalentu R un X slēgumu. Pilnīgi ekvivalentu, un tur nav, ko spriedelēt, cik liels L un C, un kur tieši plūst strāva.

Ja tev dipols ir uz 7,1 MHz, galos trapi uz 7,1 MHz, un tālāk pagarinājums, teiksim, līdz 3,5 MHz, TAD:

1) Pie darba frekvences 7,1 MHz dipols (iekšējā antenas daļa) strādā kā jau parasts dipols
2) Traps ir ar milzīgu ekvivalento R
3) Lambda/4 dipola strāvas sadalījums ir NULLE tā galos un maksimums tā vidū. Pie trapiem nekāda strāva neplūst (ok, tas ir idealizēti, reāli izskaņojoties nedaudz plūst). Dipola galos ir maksimālais E.

Traps ir nepieciešams tikai, lai izolētu tālāko daļu - jebko, kas tev tur savērts, no pamatdipola ietekmēšanas. Tam ir nepieciešams milzīgs R, un viss. Nekādi zudumi nepieaug pie lielāka R, tam vienkārši nav fizikālas jēgas. Kas notiks pie R=bezgalība, t.i. parasts dipols, kuram galos nekā nav? Bezgalīgi zudumi?

[janeks]

Tur driizaak taa doma ir, ka lielu jaudu gadiijumaa rezonatora aktiivie zudumi saak speeleet lomu un jauda kas aiziet siltumaa saak kļuut veeraa njemama. Pasha impedance rezonanses frekvencee protams nemainiisies. Tas arii ir iemesls, kaapeec liels Q (Q = R/X) ir svariigs. Paraleelaa LC rezonatora gadiijumaa R ir ekvivalentaa paraleelaa aktiivaa pretestiiba un X ir induktiivaa pretestiiba.

Vai arī kapacītīvā pretestība, vai ne?

Karloslv - tak jau es nekur nerakstīju, ka būs milzīgi zudumi
Tak jau sapratu, iepriekš
Bet man ir svarīgi saprast un " spriedelēt kur tieši plūs strāva" .

Beigās šķiet sapratu, ko šis te raksta https://www.w8ji.com/traps.htm
Attiecīgi tas ar ko nodarbojos patreiz vairāk ir matu skaldīšana - man tie zudumi var būt nozīmīgi tikai tad, ja mēģināšu pielietot tik augstas jaudas, ka kaut kas var sākt cepties, bet to es neplānoju vismaz ne tuvāko gadu laikā.
To trapu attiecīgi es variu neiespringt taisīt baisi precīzu, pietiktu ja trapīšu Mhz (+/-500khz) robežās, tāpat jau abas pretestības būs "debesīs" (tas arī diezgan labi saskan ar grafiku).
Būtiskāk, šķiet tos abus trapus dabūt max vienādus.