Algorytm strojenia AAT

[SP9MRN]

No to jest oczywiste. (chociaż może nie dla wszystkich)
w zamieszczonym rozdziale jest fragment doskonale obrazujący demonizowanie SWR - a wręcz pokazujący przykład, gdzie zmniejszający się SWR jest dowodem na pogarszanie się anteny :-)

Pozostaje nam jednak kwestia pierwotna
Cała ta dyskusja wyszła bowiem od innego problemu - "jaka mierzalna wielkość może być wyznacznikiem poprawnego zestrojenia tunera antenowego?"

MAc

[SP8BAI]

(11-01-2011 17:02)sp9mrn napisał(a):  No to jest oczywiste. (chociaż może nie dla wszystkich)
w zamieszczonym rozdziale jest fragment doskonale obrazujący demonizowanie SWR - a wręcz pokazujący przykład, gdzie zmniejszający się SWR jest dowodem na pogarszanie się anteny :-)
MAc

Jakieś cztery lata temu w oddziałowym biuletynie zamieściłem krótkie wyjaśnienie dot. SWR'a. Może coś to wyjaśni? podpowie?

I jeszcze to wyjaśnienie a raczej powiązanie RL z SWR

Jacek

[SP9VNM]

(11-01-2011 17:02)sp9mrn napisał(a):  Pozostaje nam jednak kwestia pierwotna
Cała ta dyskusja wyszła bowiem od innego problemu - "jaka mierzalna wielkość może być wyznacznikiem poprawnego zestrojenia tunera antenowego?"
MAc

W dawnych czasach kiedy proste reflektometry dopiero wchodziły w użycie anteny stroiło się na żarówkę. (Np. RBM-ki). W szereg instalowało się zwykłą żaróweczkę na 6,3V i regulowało nastawieniami pi filtra na maksymalną jasność świecenia. (np popularne anteny typu LW)

Z zasady działania żaróweczka była/ jest wskaźnikiem wielkości prądu.

Nasza sytuacja jest podobna.
Gdyby pomiar prądu wykonywać pomiędzy AATU a zaciskami anteny to mamy pełną analogię. (i prosty do realizacji pomiar)
(natomiast od strony TRXa i linii, AATU ma mieć zawsze jednakową impedancje = 50 Ohm i tutaj nie ma nic do roboty)

73/72!

[SP5FCS]

Po wstępnym zapoznaniu się z materiałami ze strony G3YNH oraz W2DU muszę zweryfikować niektóre fragmenty mojej wiedzy o antenach. Naprawdę warto byłoby to przetłumaczyć i upowszechnić tą wiedzę w środowisku krótkofalowców.

Pierwszy wniosek dotyczący konstrukcji skrzynki antenowej.
Algorytm strojenia potrzebuje danych wejściowych dlatego coś musimy mierzyć. Ze względu na straty w fiderze łączącym nadajnik z anteną umieszczenie mostka pomiarowego przy antenie daje bardziej wiarygodny pomiar współczynnika SWR. Pomiar przy radiu nie uwzględnia strat w kablu dla fali padającej a odbitą mierzy ze stratami. Przy małych stratach na kablu bez znaczenia, przy dużych różnice będą duże co utrudni realizację poprawnego dopasowania.

Algorytm strojenia anteny
Z algorytmu strojenia anteny dopasowaniem typu PI wynika, że najistotniejsze dane startowe to informacja czy: 50 > Z > 50 oraz charakter X.
Znając te dwa parametry możemy dość szybko dopasować układ do |Z|=50 a następnie skompensować reaktancję tak aby Z=50+j0.
Wygląda na to, że należy ponownie zająć się układem pomiarowym (np. z SGC-230) aby mieć bazę to praktycznych testów na algorytmach.

[SP9MRN]

kolejna rzecz do przeglądnięcia:

http://www.g3ynh.info/zdocs/m50/index.html

i jeszcze podstawa teoretyczna (podłej jakości)


  Underhill_Lewis_1973.pdf (Rozmiar: 558.43 KB / Pobrań: 1317)
MAc

[SP9FKP]

Czytam dokumenty a w przerwach zastanawiam się, który z dostępnych symulatorów byłby użyteczny do modelowania sprzęgacza (mostka ?) ? Jeśli wychodzi, że podstawowym parametrem do pomiaru jest faza to symulator może być najszybszym sposobem na określenie podstawowych założeń. Wykresy przebiegu zmian fazy w funkcji częstotliwości/impedancji ułatwią określenie trendów.

[SP9MRN]

(12-01-2011 21:53)sp9fkp napisał(a):  Czytam dokumenty a w przerwach zastanawiam się, który z dostępnych symulatorów byłby użyteczny do modelowania sprzęgacza (mostka ?) ? Jeśli wychodzi, że podstawowym parametrem do pomiaru jest faza to symulator może być najszybszym sposobem na określenie podstawowych założeń. Wykresy przebiegu zmian fazy w funkcji częstotliwości/impedancji ułatwią określenie trendów.

obawiam się, że z symulowaniem, to możenie być prosto. Natomiast matematycznie to trzeba tu zajrzeć - http://www.g3ynh.info/zdocs/z_matcing/calcs/lossy_L.ods
całkiem sensownie to wygląda

MAc

[SP9FKP]

Przyjrzałem się kilku układom pomiarowym w sprzęcie fabrycznym, potem popróbowałem w symulatorze i oto wyniki. Ponieważ istotą skrzynki jest sprowadzenie do rzeczywistego obciążenia a więc sytuacji kiedy prąd jest w fazie z napięciem ( zerowe przesunięcie fazowe), to trzeba mieć układy do pomiaru prądu i napięcia w.cz. Najprostsze z możliwych to dzielnik i przekładnik.
Jeśli ustawić czułość obu układów pomiarowych do wspólnego mianownika, to okazuje się, że pomiar dopasowania polega na wyznaczeniu stosunku obu napięć.
Schemat jest bardzo prosty i obrazuje dobrą zgodność w szerokim zakresie częstotliwości.

  Load 50 ohm.pdf (Rozmiar: 5.92 KB / Pobrań: 1253)
Kolejne rysunki obrazują zmianę stosunku napięć dla wartości obciążenia 100 i 25 omów (SWR 2:1)

  Load 25 ohm.pdf (Rozmiar: 5.91 KB / Pobrań: 1211)

  Load 100 ohm.pdf (Rozmiar: 5.94 KB / Pobrań: 1298)
Ostatni rysunek obrazuje dopasowanie obwodem L do obciążenia 100 omów.

  Load 100 ohm with L match.pdf (Rozmiar: 9.02 KB / Pobrań: 1284)
Jak widać w punkcie dopasowania (dla 7 MHz) przesunięcie fazy wynosi 0 st.
Pytanie dla dociekliwych: na jakim urządzeniu się wzorowałem i dlaczego na częstotliwości 12,22 MHz mamy kolejny punkt przecięcia krzywych, choć kąt fazowy znacznie różni się od zera ?

Do kompletu jeszcze przypadek, gdy Robc < 50 omów

  Load 16.667 ohm with L match.pdf (Rozmiar: 17.96 KB / Pobrań: 1210)
A tu widać jak dopasowanie wpływa na moc wydzielaną w obciążeniu (i to, że filtr L jest dolnoprzepustowy)

  Power match.pdf (Rozmiar: 18.32 KB / Pobrań: 1203)

[SP9FKP]

Zrobiłem kilkanaście symulacji szukając związku nastaw z zadaną rezystancją (bez składowych biernych). Założyłem, że od strony wyjścia nadajnika mamy 50 omów. Wychodzi, że nie da się za pomocą filtru L dopasować do 50 omów. Indukcyjność ma wpływ na częstotliwość rezonansową filtru, pojemność na przełożenie. Dla rezystancji mniejszych od 50 omów mamy konfigurację z kondensatorem od strony anteny, dla większych - od strony nadajnika. Wobec powyższych algorytm wyobrażam sobie następująco:
1. wyłączamy nastawy (skrzynka na przelot) i mierzymy dopasowanie,
2. jeśli lepsze od zadanej dokładności, nie robimy już nic,
3. jeśli obciążenie < 50 omów, przyjmujemy konfigurację z kondensatorem na wejściu, jeśli większa - kondensatorem na wyjściu,
4. wyliczamy jaki jest stosunek oporności wejścia/wyjścia,
5. z tablicy określamy nastawę pojemności dla poszczególnych zakresów (zgrubnie),
6. zmieniamy nastawę indukcyjności dla znalezienia rezonansu (skok detektora fazowego), tu już trzeba aproksymować,
7. mierzymy dopasowanie i zapamiętujemy dla porównania,
8. manipulujemy pojemnością, badając wpływ na dopasowanie starając się uzyskać najlepszy wynik (dołek),
9. dostrajamy indukcyjnością do rezonansu,
10. jeśli zakładana dokładność nie jest osiągnięta, powtarzamy kroki 7,8 i 9 aż do osiągnięcia zakładanej dokładności.

[SP9FKP]

Jeszcze jedno przydatne opracowanie.