RADIOAMATÉRSKÝ OBČASNÍK

OK1CJB - Jaroslav Janata - Czech Republic - QTH:Říčany - Loc: JN79hx - EPC:#1217 - SWL: OK1 15512

  • Zvětšit velikost písma
  • Výchozí velikost písma
  • Zmenšit velikost písma
       OK1CJB                    Jaroslav Janata                    Czech Republic                    QTH: Říčany                    Loc: JN79hx                    EPC:  #1217                    OK QRP CLUB No: 533                    SWL:  OK1 15512      

miniVNA - rezonanční obvody

Tisk
Bylo mi řečeno, že se s miniVNA špatně měří rezonanční obvody, respektive, že to nejde vůbec. Tady došlo k hrubému nepochopení. Nemůžu připojit laděný obvod k miniVNA, který je přepnutý na měření antén a čekat, že mi něco ukáže. Vstupní impedance miniVNA je 50Ω a ta dokáže svým připojením utlumit vše.

Mód přenos

Pokud připojíme laděný obvod mezi vstupy DUT a DET, můžeme měřit při nastavení miniVNA do módu přenos (TRANSMISSION).
Na rezonančním pmitočtu při paralelní rezonanci uvidíme nárůst útlumu až skoro na 50 dB. Současně se mění úhel fáze. Při paralelní rezonanci se totiž na rezonančním kmitočtu podstatně zvyšuje jeho impedance. Říká se, že při ideálním obvodu bez ztrát napětí stoupá nad všechny meze.
U sériové rezonance je tomu naopak, tam impedance klesá a podstatně se zvětšuje proud. U ideálního obvodu roste nad všechny meze. Pokud jste si někdy vyráběli nabíječku kde je proud omezený kondenzátorem v sérii s primárním vinutím transformátoru a zapoměli připojit akumulátor (zvýšit ztráty obvodu), víte co sériová rezonance dovede. Transformátor řve jako splašená kráva a pokud ho včas neodpojíte od sítě nebo nevypadnou pojistky, vzplane jasným plamenem. To nám naštěstí u rádia nehrozí a většinou se snažíme mít ztráty co nejmenší.

Linková vazba

Ještě existuje jeden způsob, který používám nejraději. Je to měření pomocí linkové vazby, kterou známe z měření pomocí GDO. Při ní je snímání připojené na vstup DUT a měří se v módu ANTENNE. Vstup do analyzátoru připojíme vodičem na kterém je několik závitů a kus zkrouceného vedení. Závity nám částečně slouží pro transformaci impedance laděného obvodu a současně s ním zajišťují volnější vazbu. To se velice příznivě odrazí v měření. Tím, že je míň zatížený laděný obvod, získáme ostřejší průběhy při rezonanci. Další výhoda je, že můžeme obvody nastavovat přímo v zařízení. Měříme je i s parazitními vlivy které působí na rezonanční obvod.
Když si zaškrtneme políčko SWR Mini, dostaneme i přesný číselný údaj o kmitočtu. Jak ladíme, tak se posunuje zelená osa a mění se číselný údaj. Musíme mít ovšem stlačené tlačítko x Sweep.

Toroidní jádra

Není ani problém při měření rezonančních obvodů s toroidními jádry. Smyčku protáhneme toroidem a připojíme na vstup DUT. Je to jenom modifikace linkové vazby.

Určení jakosti rezonančního obvodu.

I v tomto případě je miniVNA velice Užitečný pomocník. Orientačně zjistíme činitel jakosti Q u rezonančního obvodu. Jako příklad je použito měření toroidu z předešlého odstavce.Rozsah kmitočtů si zvolíme takový, aby se nám dobře odečítalo. Značka M1 je spodní kmitočet pro pokles o -3dB (fmin), zelená rezonanční kmitočet (frez) a M2 je horní kmitočet pro pokles -3dB (fmax). Činitel jakosti vypočítáme podle jednoduchého vzorce:
V našem případě je fmin = 3,2912, frez = 3,304 a fmax = 3,3192. Činitel jakosti vychází  Q = 118.

Tlumivky

Je tu ale ještě jedna oblast, která se podle mne dost podceňuje. Tou je měření tlumivek. Jako každá cívka má i tlumivka vlastní rezonanci. Pokud ta padne do používaného kmitočtového rozsahu, můžeme očekávat nepříjemnost. Měřená tlumivka je s indukčností 600µH a má 450 závitů křížově. Vypovídá nám o ní následující graf.
Je vidět, že pro oblast krátkých vln, kam je navržená, vyhovuje. Pokud by ale byl potřeba rovnoměrnější rozsah, museli bysme zařadit do série ještě minimálně jednu tlumivku s jinými parametry. Možná by stačilo navinout v každé sekci jiný počet závitů. Ne 3 x 150, ale třeba 250 + 150 + 50 závitů.

Generátor

Ať chceme nebo ne, připojením měřícího přístroje vnášíme do měření nepřesnosti. Proto se po dokončení musí zařízení nastavit jako celek. Pro náš účel miniVNA obsahuje vynikající pomůcku - generátor s přímou digitální syntézou (DDS).
Generátor se nechá kalibrovat. Pokud ale nemáme skutečně přesný čítač, necháme původní kalibraci z instalačního nastavení (10,737523). Výstup generátoru je na konektoru DUT. Musíme počítat s tím, že se jeho výstupní napětí mění s kmitočtem. Na kmitočtu 100kHz je to 140 mV, v intervalu 2 až 150 MHz je to průměrně asi 450 mV a na maximálním kmitočtu 180MHz opět klesá na 50 mV. Pokud potřebujeme konstantní napětí, musíme použít útlumový článek.
Další je impedanční přizpůsobení měřenému zařízení. Pro ladění komerčních přijímačů v rozsahu středních a krátkých vln je definovaná tak zvaná "standardní umělá anténa". Ta zajistí převod výstupu generátoru s nízkou impedancí na hodnotu potřebnou pro anténní vstup přijímače.
V praxi se ale při ladění postupuje tak, že se měřené zařízení připojí přes kondenzátor s co nejmenší kapacitou a ladí se na maximální (minimální) výchylku.Ladění a měření přijímačů je velice dobře popsáno v [2].

Literatura

[1] Manuál analyzátoru miniVNA www.miniRadioSolutions.com http://www.w4rt.com
[2] Opravy rozhlasových přijímačů V. Černý a kol. SNTL 1970
 

hledat v obsahu

Přihlášení