Odpowiedz 
 
Ocena wątku:
  • 13 Głosów - 4.62 Średnio
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,409
Dołączył: 23-08-2009
Post: #51
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Jak wspomniał wcześniej o tym SP4HKQ rozwiązanie takie zastosowano w odbiorniku Telefunkena. Kosztował wówczas tyle co dobry Mercedes.
Jak myślicie dlaczego tyle kosztował?
Otóż wykonanie układu roofing filtra zawierającego hybrydy i dwa filtry kwarcowe o identycznych parametrach wcale w tamtych czasach nie było proste. Wymagało do zestrojenia specjalistycznej aparatury.
W dzisiejszych czasach sprawa ma się zupełnie inaczej. Problemy rozwiązały komputery. Nawet zwykły radioamator może wydając stosunkowo niewiele pieniędzy zaopatrzyć się w prosty i dobry analizator NWT różnej maści, który w połączeniu z komputerem daje niesamowite możliwości strojenia, całkowicie niedostępne w tamtych czasach nawet w wielu poważnych firmach. Dzięki takim analizatorom jak NWT można bez większych problemów oglądać precyzyjnie charakterystyki filtrów kwarcowych, a nawet nakładać te charakterystyki na siebie, dzięki czemu uzyskanie dwóch identycznych filtrów kwarcowych nie stanowi już tak wielkiego problemu jak dawniej.
Jednak do uzyskania dobrego rezultatu oprócz przyrządów pomiarowych takich jak NWT, mostek odbiciowy, sonda pomiarowa diodowa i wysokoomowa do NWT trzeba jeszcze posiadać sporo doświadczenia w uruchamianiu i strojeniu układów radiowych. Z tego powodu wykonanie tego układu polecam jedynie kolegom, którzy uruchomili już wiele układów radiowych i potrafią stroić np. filtry pasmowe za pomocą NWT.
Układ jest zatem konstrukcją dla bardzo zaawansowanych radioamatorów.
Czy zatem pozostali koledzy są wykluczeni z możliwości wykonania tego układu?
Ależ NIE !!! - mamy przecież internet i hm-pl.
W kolejnych wejściach postaram się naświetlić podstawowe zasady budowania i uruchomienia tego układu, aby również średnio zaawansowani konstruktorzy mogli bez większych problemów złożyć i uruchomić ten układ.
Liczę również na to, że wspomogą ich też koledzy, którzy już uruchomili podobne układy w CDG 2000 i podobnych TRXach.
Zanim dokładniej opiszę jak budować ten układ trzeba się zastanowić nad warunkami wstępnymi: co należy posiadać, aby podejść do budowy.
Może spróbuję wyliczyć podstawowe rzeczy:
1. Miernik uniwersalny
2. Miernik RLC pozwalający dobierać elementy z dokładnością lepszą niż 1%
3. Analizator NWT, np: NWT7, NWT9, NWT500, NWT200 itp lub dostęp do dowolnego innego analizatora o podobnych właściwościach.
4. Mostek odbiciowy pozwalający mierzyć dopasowanie do 50 omów.

Alternatywnie mając doświadczenie możemy wykorzystać inne urządzenia:
Zamiast analizatora NWT możemy użyć dowolnego fabrycznego TRXa z krokiem co najmniej 20Hz plus antena sztuczna wykonana jako tłumik mocy
Drugiego fabrycznego TRXa możemy użyć do pomiarów poziomu, z odczytem przy pomocy S-metra.
Mostek odbiciowy również w tym przypadku jest przydatny, również miernik RLC.
Użycie fabrycznego TRXa w roli generatora sygnałowego wymaga od budowniczego anielskiej cierpliwości przy ręcznym zdejmowaniu ch-k filtrów, ale to powinno z definicji cechować budowniczych tego układu.
Jeśli ktoś posiada wolny syntezer DL4JAL z oprogramowaniem z opcją wobulatora to też można go użyć - tak ja uruchamiałem swój pierwszy układ tego typu, używając do tego dodatkowo do zobrazowania charakterystyk filtrów zwykłego oscyloskopu. Zdjęcia można obejrzeć na stronie SP7EWL w temacie mieszaczy. Wtedy to postanowiłem definitywnie zbudować swój pierwszy cyfrowy analizator w/g OM3CPH.
Jeszcze w epoce analogowej miałem też zbudowane analogowe przystawki wobulacyjne do strojenia podobnych układów - kto posiada powinien również wykorzystać.
Nie można też gardzić takim przyrządem jak analizator antenowy MFJ. Jest bardzo pomocny przy wykonywaniu transformatorów z liniami 50 omów.

Potrzebną wiedzą dzięki internetowi możemy się tutaj podzielić. Może też inni koledzy, którzy już uruchomili ten układ coś dodadzą lub odejmą - zapraszam, nie tylko tych, którzy chcą zbudować to konkretne radio.
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 07-03-2011 15:40 przez SP2JQR.)
07-03-2011 15:02
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,409
Dołączył: 23-08-2009
Post: #52
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Dziś parę słów o wykonaniu naszego hybrydu do dzielenia i sumowania mocy. Kondensatory do tego elementu powinny być dobrej jakości dobrane z tolerancją lepszą od 1%. Z tego powodu musimy posiadać miernik RLC. Tolerancja dotyczy wszystkich kondensatorów w obu układach. Decydują one o precyzji przesunięcia fazy. Zauważmy jeden istotny szczegół. Jeśli nawet wystąpi jakiś błąd przesunięcia fazy, to musi on być jednakowy w obydwu hybrydach. Jeśli więc dobierzemy wszystkie kondensatory jednakpowe to ten warunek będzie spełniony. Małe odchyłki fazy nawzajem się skompensują jak połączymy dwie hybrydy w całość. Wyjście przesuwające fazę o +45 stopni jest poprzez filtr kwarcowy w naszym układzie połączone z odpowiednim wejściem przesuwającym również o 45 stopni. Na wyjściu obciążonym rezystorem 50 omów ten sygnał pojawi się z sumarycznym przesunięciem fazy o 90 stopni.
Analogicznie będzie z drugim torem w którym najperw dostajemy sygnał przesunięty w fazie o -45stopni a po przejściu przez filtr kwarcowy w drugiej hybrydzie znowu faza będzie przesunięta o również -45 stopni. Ten sygnał również pojawi się na wyjściu obciążonym rezystorem z sumarycznym przesunięciem fazowym tym razem -90 stopni.
w PRAWIDŁOWO ZESTROJONYM UKŁADZIE dostaniemy zatem na rezystorze sumę dwóch sygnałów o przeciwnych znakach przesunięcia fazy - z tego powodu oba te sygnału się zniosą i na rezystorze obciążalnika 50 omów w normalnym stanie nie wydzieli się żadna moc, nie będzie żadnych dodatkowych strat.

Zgoła odwrotna sytuacja będzie na wyjściu sumującym hybrydy. Tam przesunięcia fazy się odejmą i wypadkowe przesunięcie obydwóch sygnałów będzie zerowe. W zawiązku z tym sygnały te posumują się również bez dodatkowych strat.
Aby opisane wyżej zjawiska fizyczne mogły zaistnieć cały układ musi być bardzo precyzyjnie wykonany i nastrojony. Jeśli przykładowo wystąpi różnica amplitud między sygnałami przenoszonymi przez filtry to układ zadziała w ten sposób, że część mocy zostanie wydzielona na rezystorze obciążalnika, i powstaną dodatkowe straty. Proponuję na nasz użytek wprowadzić pojęcie mocy różnicowej. Jeśli moce sygnałów w dwóch torach będą się różnić to ta różnica zostanie podzielona na dwa - połowa mocy różnicowej trafi do wyjścia a druga połowa wydzieli się w rezystorze obciążalnika.
I tak przykładowo jeśli podamy na wejście moc 2mW i po podzieleniu do filtrów kwarcowych trafi po 1mW mocy a na ich wyjściu będą nierówne moce wskutek różnicy w tłumieniu poszczególnych filtrów powiedzmy 0,4mW i 0,6mW (filtry wniosą nierówne tłumienia) to nasza moc różnicowa wyniesie 0,2mW. Ta moc podzieli się na dwa. Połowa trafi do rezystora a druga połowa do wyjścia. Zatem na wyjściu naszego całego układu dipleksera dostaniemy 0,9mW mocy zamiast pełnej sumy algebraicznej czyli 1mW.
Widać z tych rozważań jak ważne jest identyczne wykonanie obydwóch filtrów kwarcowych.
Zarówno amplitudy jak i fazy sygnałów po przejściu przez filtry kwarcowe dla prawidłowego działania muszą być identyczne.
Identycznie muszą działać też hybrydy dzielące i sumujące moc. Cały układ jest zatem pewnym rodzajem mostka, który musi być w pełnej równowadze. Jeśli to będzie spełnione to wtedy taki układ będzie wykazywał od strony wejścia pełne dopasowanie. Zauważmy, że odstrajanie od częstotliwości przenoszenia filtrów kwarcowych powoduje na obrzeżach charakterystyki przenoszenia gwałtowny skok przesunięcia fazy oraz impedancji. Jeśli ten skok będzie identyczny w obydwu filtrach to nic nie będzie się działo, a moc odbita wydzieli się na obciążalniku w pierwszej hybrydzie dzielącej moc. Jeśli jednak zbocza filtrów kwarcowych będą się różnić to w obu torach na granicy pasma przenoszenia powstaną różne sygnały. Sygnał wyjściowy na granicy pasma będzie zniekształcony i przeniesiony ze stratami, a w wejściowej charakterystyce odbiciowej powstaną zafalowania (czasem bardzo duże) i mieszacz nie będzie już widział idealnego obciążenia. Zwróćcie uwagę że nawet jeśli zbocza filtrów będą względem siebie przesunięte o tylko 50Hz to przy dużym ich nachyleniu różnice amplitud i faz między filtrami będą bardzo duże. Warunkiem prawidłowego działania całego układu jest więc wykonanie dwóch identycnych układów podziału i sumowania mocy, co jest stosunkowo łatwe mając miernik RLC, ale przede wszystkim dwóch identycznych filtrów kwarcowych, co jest nie lada sztuką. Nie wystarczy odpowiednia charakterystyka filtrów:
1. Oba filtry muszą mieć identyczne charakterystyki pasma przenoszenia.
2. Oba filtry muszą mieć identyczne tłumienie.
3. Oba filtry muszą mieć identyczne przesunięcia fazowe
4. Oba filtry muszą mieć dobre i identyczne dopasowanie do 50 omów

Te przyczyny sprawiły, że do dzisiejszych czasów nie stosuje się takich rozwiązań powszechnie w sprzęcie dla krótkofalowców, a jedynie w bardzo zaawansowanych, wyrafinowanych i drogich urządzeniach profesjonalnych.

Teraz kolej na kilka rad czysto praktycznych dotyczących wykonania hybrydy sumującej moc.
Już wspomniałem o konieczności precyzyjnego dobrania elementów (kondensatory). Następnym elementem jest transformator pełniący rolę sprzęgacza. Od precyzji jego wykonania zależy dokładność podziału mocy.
Kiedyś w dawnych czasach konstruktorzy sprzeczali się jak nawijać transformatory - czy lepiej równoległymi przewodami czy też skręcić je ze sobą - zdania były podzielone.
Tymczasem ten typ transformatora jest odpowiednikiem ćwierćfalowej linii długiej zastosowanej w tradycyjnym sprzęgaczu kierunkowym. Nasze uzwojenie muśi więc posiadać jako linia dwuprzewodowa ściśle określoną impedancję, tak aby umożliwić odpowiednie sprzężenie i przesunięcie fazy. O przesunięciu fazy decyduje indukcyjność całej nawiniętej biflarnie cewki. Tu też niezbędny jest pomiar po nawinięciu za pomocą miernika RLC. Nawet jeśli wystąpi drobna odchyłka od obliczonej wartości, to musi być ona identyczne w obu egzemplarzach transformatorków.
Jak uzyskać linię o oporności falowej 50 omów?
Pokazują to zdjęcia umieszczone na stronie kolegi SP7EWL:

http://www.sp7ewl.one.pl/mixer_jqr.htm

Nasze druty którymi będziemy nawijać trafa muszą być ze sobą skręcone w ściśle określony sposób. Aby ułatwić wykonanie takiej skrętki do wiertarki elektrycznej z regulacją obrotów zamontowałem rezystor o oporności 50 omów i przylutowałem do niego skręcane druty nawojowe. Z drugiej strony podłączyłem je do poczciwego analizatora antenowego firmy MFJ. Posiadacze NWT mogą użyć mostka odbiciowego i oglądać charakterystykę odbiciową w całym zakresie. Należy przy tym w analizatorze NWT ustawić możliwie małą liczbę punktów pomiarowych, co powoduje znaczne porzyśpieszenie odczytów. Ponieważ ekran ma swój czas odświeżania druty w tym przypadku trzeba skręcać bardzo powoli obserwując dopasowanie na ekranie komputera. Nie polecam też skręcania ręcznego, bo może dać dużą nierównomierność.
Długość skręcanych drutów też nie może być przypadkowa. Jeśli trafi się ćwierć fali, to wystąpi ćwierćfalowa transformacja impedancji i wynik będzie zafałszowany. Jeśli damy pół fali to impedancja obciążenia linii zostanie przeniesiona na początek bez istotnego wpływu linii długiej.
Do wykonania kilku transformatorków nie potrzebujemy dużo drutu. Przy małej długości jednak linia w zakresie fal krótkich również nie będzie miała istotnego wpływu na pomiar. Zatem musimy dobrać częstotliwości z zakresów UKF przestrzegająć podanych wcześniej zasad.
Podczas skręcania zaobserwujemy moment w którym SWR (WFS - po polsku) zacznie spadać - to jest ten moment. Zwalniamy obroty, ale nie koń czymy skręcania musimy odrobinę przekroczyć punkt dobrego dopasowania, ponieważ skręcony drut sprężynuje i po wyjęciu z wiertarki nieco się odkręci... To każy sam musi podoświadczać i uzyskać najlepszy efekt.
Z tak skręconych drutów odcinamy 10% z początku i 10% z końca. Mierzymy powtórnie środkowy kawałek - tylko środkowa część jest wystarczająco równomiernie nawinięta, aby można jej było użyć do naszych celów.

Tak sporządzoną linią o oporności falowej 50 omów możemy nawijać nasze transformatorki, a po nawinięciu obowiązkowo kontrolować indukcyjność.

Dwie hybrydy muszą być wykonane identycznie.
c.d.n.
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 08-03-2011 16:46 przez SP2JQR.)
08-03-2011 16:15
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2QCA Offline
Artur
****

Liczba postów: 341
Dołączył: 22-06-2009
Post: #53
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
(08-03-2011 16:15)SP2JQR napisał(a):  Warunkiem prawidłowego działania całego układu jest więc wykonanie dwóch identycnych układów podziału i sumowania mocy, co jest stosunkowo łatwe mając miernik RLC, ale przede wszystkim dwóch identycznych filtrów kwarcowych, co jest nie lada sztuką. Nie wystarczy odpowiednia charakterystyka filtrów:
1. Oba filtry muszą mieć identyczne charakterystyki pasma przenoszenia.
2. Oba filtry muszą mieć identyczne tłumienie.
3. Oba filtry muszą mieć identyczne przesunięcia fazowe
4. Oba filtry muszą mieć dobre i identyczne dopasowanie do 50 omów

Czy dokładne dobieranie kwarców z tolerancją np 5Hz na rezonans rownolegly i szeregowy (oba!) pozwoli uzyskać sukces i 2 jednakowe filtry?
A także dobranie kondensatorów z dokładnością ok. 0,5% - jednakowe płytki i możliwie jednakowe rozmieszczenie elementów?

Może taki reżim jednak nie jest wystarczający i stąd ta cena mercedesa - bo trzeba wybrać np. kilka sztuk z tysiąca lub więcej elementów ?

Dzisiaj mając NWT można zmierzyć kwarc i odczytać wartości "cyfrowo"
- co daje dużą dokładność (nawet jeśli różnimy się w stosunku do wzorca super-ultra dokładnego, to różnica jest systematyczna - zawsze ta sama i symetria pozostanie - jak to sam napisałeś). Kiedyś takiej precyzji amatorzy nie mieli.

pozdrowienia
Artur sp2qca
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 08-03-2011 17:59 przez SP2QCA.)
08-03-2011 17:56
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,409
Dołączył: 23-08-2009
Post: #54
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Myślę, że to w zupełności wystarczy, jeśli jeszcze weźmie się pod uwagę jednakowe tłumienie.
Kiedy wykonywałem swój układ miałem do dyspozycji tylko 300 kwarców... Dziś kiedy wielu kolegów chce coś zbudować, wspólne zakupy mogą rozwiązać ten problem. Moje kwarce były z dużymi rozrzutami parametrów, obecnie można zamówić znacznie lepsze.
I jeszcze jeden drobiazg. Trzeba też pomierzyć i sprawdzić czy pojemności ścieżek na płytce na której układ będzie zrobiony są też identyczne... Jeśli różnice są niewielkie to można korygować małymi pikowymi kondensatorami.

Wielu kolegów wykonało już ten układ i prawdopodobnie nie zastosowali aż takiej precyzji - układy te też bardzo dobrze działają, ale nie mają maksymalnych możliwych do uzyskania topowych parametrów tylko ciut gorsze czego na ucho i tak nikt nie usłyszy, a dowie się dopiero gdy w pobliżu zacznie nadawać sąsiad z odpowiednią mocą.
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 08-03-2011 22:55 przez SP2JQR.)
08-03-2011 18:19
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,409
Dołączył: 23-08-2009
Post: #55
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Dziś napiszę trochę o pomiarach hybrydy dzielącej i sumującej moc.
Jak sprawdzić czy jest dobrze wykonana pojedynczo i obie razem?

Nasza hybryda złożona z kondensatorów i transformatorka ma jedno wejście i trzy wyjścia. Dwa są wykorzystane i podłączone do filtrów kwarcowych, a trzecie jest obciążone rezystorem.
Aby przebadać nasz układ, którego zasadniczym zadaniem jest właściwe obciążenie mieszacza rozpoczniemy od pomiaru dopasowania jego wejścia. W tym celu musimy użyć mostka odbiciowego połączonego z NWT lub na piechotę można zamiast NWT podłączyć fabrycznego TRXa z tłumikiem mocy. Niezastąpiony może się okazać w tym przypadku też analizator antenowy MFJ. Odczyt częstotliwości nie będzie na nim jednak tak prezyzyjny, ale wystarczający.
Wszystkie wyjścia naszej hybrydy muszą być przy tym pomiarze zapięte dokładnymi rezystorami 50 omów. Tłumienie odbicia mierzone w decybelach powinno wynosić co najmniej 20dB a najlepiej aby przekraczało 26dB co daje w przeliczeniu na SWR wartość lepszą od 1,1.

Kolejny pomiar to sprawdzenie tłumienia sygnału wejściowego na rezystorze obciążającym. Zamiast niego podłączamy sondę analizatora NWT i obserwujemy wynik. W pobliżu częstotliwości rezonansowej tłumienie powinno wynosić co najmniej 30dB lub lepiej ( 40dB to byłby sukces na miarę Mercedesa)

Pozostało jeszcze sprawdzenie podziału mocy - zależy on od dokładności wykonania linii sprzęgającej w transformatorku.
Kalibrujemy nasz NWT na sondzie pomiarowej razem z kablami na zero. Kable też wnoszą tłumienie i jest to bardzo istotne.
Sygnał z NWT podłączamy do wejścia hybrydy a sondę do jednego z wykorzystywanych wyjść pozostałe obciążając dokładnymi rezystorami 50 omów. Tłumienie zgodnie z teorią powinno wynosić dokładnie 3dB. Dopuszcza się różnice rzędu 0,1dB. W identyczny sposób sprawdzamy drugie wyjście hybrydy. Pożądane jest aby przeciwne wejście obciążyć przy tym pomiarze tym samym rezystorem, którym było obciążone pierwsze wyjście.
Jeśli np. na pierwszym wyjściu dostaliśmy pomiar tłumienia równy 3,1dB, to na drugim jeśli hybryda działa poprawnie powinno być 2,9dB. Większe różnice nie powinny występować. Jeśli występują to sprawdzamy czy transformatorek jest nawinięty poprawnie wykonaną linią oraz czy kondensatory w hybrydzie są identyczne - liczą się też dodane pojemności ścieżek na płytce.

Można jeszcze wykonać dodatkowy test odbicia. Mianowicie zdejmujemy drugie obciążenie, wówczas podana moc powinna podzielić się po połowie między wyjście i rezystor obciążalnika. W praktyce sprawdzamy czy po wylutowaniu rezystora na wyjściu nadal mamy 3dB tłumienia.

W identyczny sposób sprawdzamy działanie drugiej hybrydy.
Gdy obie są sprawne możemy je połączyć w mostek tym razem bez filtrów kwarcowych. Sygnał na wyjściu przy prawidłowym zestrojeniu nie powinien być tłumiony w zauważalny sposób. Tłumienie mierzone pomiędzy wejściem pierwszej hybrydy a wyjściem drugiej nie powinno przekraczać 0,3dB, a tłumienie odbicia wejścia pierwszej hybrydy powinno być lepsze niż 26dB czyli SWR poniżej 1,1.
c.d.n.
09-03-2011 10:53
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
HM_DIPOL Offline
Heniek
***

Liczba postów: 172
Dołączył: 27-04-2010
Post: #56
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Z ogromnym zaciekawieniem i podziwem czytam posty Kolegi Henryka. Rzadko spotyka się się tak precyzyjne komentarze i opisy na forach i prasie radioamatorskiej. Dzięki Jego wiedzy, doświadczeniu oraz chęci pisania mamy wielką szansę zrozumieć jak naprawdę to wszystko działa.

Jest jednak pewne ale ..., moim zdaniem 80% czytających nie "kuma" wszystkiego z tych opisów i powstaje wrażenie, że ta konstrukcja jest tylko dla kilkunastu "zawodowców". Nie wszyscy wiedzą jak zbudować mostek odbiciowy, jak pomierzyć tłumienie odbicia, itd. Poziom wiedzy i doświadczeń ogółu jest mały dlatego opisy powinny być bardziej dla "ludu" niż profesjonalistów.
To jest dobra okazja aby pokazać konieczność zbudowania podstawowych narzędzi pomiarowych, opisać sposoby wykonywania poprawnych pomiarów oraz ich interpretację.

Dla mnie to radio jest ogromnym wyzwaniem, właśnie dlatego je zbuduję, nie ważne ile będę musiał się nauczyć i poświęcić na to czasu i kasy. Duże nadzieje pokładam w forum sp-hm oraz Kolegach z większym doświadczeniem. A jak będę "za krótki" w jakimś temacie to będę po prostu pytał.
Pozdrawiam Heniek
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 09-03-2011 12:17 przez HM_DIPOL.)
09-03-2011 12:03
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2QCA Offline
Artur
****

Liczba postów: 341
Dołączył: 22-06-2009
Post: #57
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Henryku,

dziękuję bardzo za te opisy - dla mnie nowe i bardzo ciekawe.
Pamiętam jak jakiś czas temu opisywałeś wykonywanie tych linii transmisyjnych skręconymi przewodami (może to się nie calkiem tak nazywa - nie jestem pewien).
Przyznam że z tamtego opisu nie wszystko zrozumiałem Big Grin
Ten jest dużo "strawniejszy"

Jeśli możesz, proszę o odpowiedz na 1 pytanie:

(08-03-2011 16:15)SP2JQR napisał(a):  Do wykonania kilku transformatorków nie potrzebujemy dużo drutu. Przy małej długości jednak linia w zakresie fal krótkich również nie będzie miała istotnego wpływu na pomiar. Zatem musimy dobrać częstotliwości z zakresów UKF przestrzegająć podanych wcześniej zasad.
Na zdjęciu widać że mierzyłeś dla czestotliwości 134MHz - czy 60MHz (tyle daje moje NWT7) - też bedzie ok?

73! Artur sp2qca
09-03-2011 13:44
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,409
Dołączył: 23-08-2009
Post: #58
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
60 MHz wystarczy, ale aby uzyskać widoczny wynik przy skręcaniu trzeba wziąć dłuższe odcinki drutu.
Co do linii transmisyjnej to poczytaj sobie to...

http://sound.eti.pg.gda.pl/~landos/Labor...Acw_06.pdf

W tym wątku pisałem do ludzi, którzy głębiej siedzą w temacie. Ten układ (ale nie całe radio) jest dla najbardziej zaawansowanych radioamatorów. Początkujący nie powinni się za niego w ogóle zabierać, a ci bardziej zaawansowani, którzy podejmą się jego zrobienia, a nie posiadają odpowiednich przyrządów i wiedzy na temat ich używania powinni te przyrządy zdobyć i zapoznać się z potrzebną wiedzą.
Na tym forum są wątki na temat analizatorów i pomiarów. Tam trzeba szukać wiedzy podstawowej i pytać o te rzeczy kolegów, którzy się w tym specjalizują.
Dla mniej zaawansowanych pozostaje wykonać układ ze sprawdzonych i pomierzonych elementów - ze zrobieniem naprawdę nie powinni mieć kłopotów. Układ będzie działał, tylko nie będzie wiadomo czy z najlepszymi parametrami, a to z czasem po zdobyciu wiedzy i przyrządów można zawsze później sprawdzić, można też działać zespołowo i udać się na uruchomienie do tych, którzy posiadają wiedzę i przyrządy, a jest ich wielu.
Trudno jest poczynając od prawa Ohma wyjaśniać po kolei wszystko w każdym wątku od początku, tym bardziej, że temat dotyczy bardzo konkretnej rzeczy, a nie podstaw radiotechniki.
Może warto taką działalność zainicjować i założyć kilka nowych potrzebnych tematów z tymi podstawami - to mój apel do innych kolegów. Ja mam na to za mało czasu .
Musicie również wybaczyć częsty brak spójności i ciągłości - jest to wynikiem dorywczego pisania przerywanego innymi zajęciami. W inny sposób nie jestem w tej chwili w stanie tego robić - albo tak, albo wcale.
Może za jakiś czas uda się pewne rzeczy zebrać do kupy i zamieścić w formie bardziej treściwej, przystępnej i z potrzebnymi rysunkami, na rysowanie których zupełnie nie mam w tej chwili czasu. Może ktoś inny się tego podejmie?
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 09-03-2011 16:46 przez SP2JQR.)
09-03-2011 16:17
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP4HKQ Offline
Zdzisław SK!
****

Liczba postów: 490
Dołączył: 19-08-2009
Post: #59
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Henryk mam pytanie które powinno wszystkim doprecyzować twoje posty.
Jeśli mamy dwa wykonane "idealnie" filtry kwarcowe, to w którym momencie zobaczymy odbicia na opornikach w rozdzielaczu i sumatorze? Pomiar widzę tak: do wejścia rozdzielacza połączamy generator sygnałowy o oporności 50 Om i przestrajamy go np. 1kHz od dolnej krawędzi filtru w górę, wchodzimy na dolne zbocze, w pasmo przenoszenia filtru, na górne zbocze i 1 kHz poza filtr. Sygnał mierzymy podłączając sondę NWT w miejsce opornika 50 Om do masy. Wyjście roofing filtru oczywiście obciążone opornikiem 50 Om. Jak zrozumiałem sygnał na oporniku powinien być niższy przynajmniej o 30-40dB od sygnału podawanego na wejście (jeśli wszystko jest OK). Drugi pomiar analogicznie tylko sygnał podajemy na wyjście roofing filtru, a mierzymy w miejscu opornika w sumatorze. Kiedy na tych opornikach nam się pojawi jakikolwiek wyższy sygnał? Czy nam się pojawi cokolwiek, jeśli filtry i rozdzielacz i sumator są "idealne"?
Z mojego doświadczenia wynika, że sygnał powinien się pojawić gdy jesteśmy poza pasmem przenoszenia filtrów, ponieważ dopasowanie oporności jest prawidłowe tylko dla tej częstotliwości, ale czy to jest spadek 3 dB czy 6dB? Czy gdy jesteśmy poza filtrem to na oporniku powinna się pojawić cała moc doprowadzona do rozdzielacza?
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 11-03-2011 9:03 przez SP4HKQ.)
11-03-2011 8:34
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,409
Dołączył: 23-08-2009
Post: #60
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Na wstępie trzeba sobie zadać pytanie co to znaczy idealnie zestrojone filtry.
Większość kolegów po wejściu w posiadanie wobulatora albo analizatora NWT jest przekonanych, że w momencie kiedy udało im się uzyskać ładną ch-kę przenoszenia lub dwie ładne i identyczne ch-ki przenoszenia to filtr jest zestrojony i gotowy do użycia.
Nic bardziej błędnego.
Uzyskanie ładnej ch-ki przenoszenia to około 20 - 30% wysiłku włożonego w porządne zestrojenie filtru.

Aby się o tym przekonać obowiązkowo należy wykonać mostek odbiciowy. Nie będę się na jego temat rozpisywać opisy i linki są również na tym forum.
Pomiar ch-ki przenoszenia zawsze traktowałem jako pomiar wstępny. Właściwy pomiar i strojenie wykonuje się za pomocą mostka odbociowego. Dowolny analizator podłączamy do mostka, a ten dopiero do wejścia filtru. Filtr obciążamy prawidłowym i dokładnym rezystorem 50 omów. Obrazek, który uzyskamy na ekranie naszego wobulatora lub analizatora może wyglądać tak:

İmage

ale ten sam filtr może wyglądać tak :

İmage

lub tak:

İmage

Na charakterystyce przenoszenia nie zobaczymy różnicy, ponieważ wynosić będzie ona setne części decybela. Dopiero oglądanie wykresu tłumienia odbicia pozwala w łatwy sposów ocenić zgodność zestrojenia filtrów.
Dodam jeszcze, że filtr sprawdzamy z obu stron, nastrojenie go od strony wejścia wcale nie oznacvza, że od strony wyjścia będzie dobrze.

Ponieważ idealne w powyższym świetle zestrojenie filtrów wymaga bardzo dużo wysiłku należy się zastanowić czy zawsze tak dobre zestojenie jest potrzebne i co to znaczy dobre?
Otóż w większości zastosowań wystarczy zestrojenie dające SWR około 1,5 czyli tłumienie odbicia na naszym wykresie rzędu -14dB. Większość anten masowo produkowanych dla radiokomunikacji tak ma.
Nasze filtry pasmowe do amatorskich TRXów też mogą tak mieć i będzie to zupełnie wystarczające.
Również pojedyncze filtry kwarcowe mogą tyle mieć i będzie to wystarczające w prostych TRXach.
Jeśli jednak myślimy o radiu wyższej klasy to należy zapewnić naszym filtrom lepsze dopasowanie, a i one same muszą być bardziej precyzyjnie zestrojone. Pojedynczy filtr w dobrym amatorskim tRXie powinien mieć tłumienie odbicia rzędu 20dB, profesjonalny poziom to co najmniej 26dB czyli SWR lepszy od 1,1.

W przypadku radia najwyższej klasy pracującego na zasadzie dipleksera zapewnbiającego brak odbicia dla sygnałów z mieszacza dwa filtry muszą być zestrojone niezwykle precyzyjnie.
Jednakowe ch-ki przenoszenia to za mało. Muszą mieć także jednakowe i dobre ch-ki odbiciowe. Do celów amatorskich tłumienie odbicia filtrów powinno wynosić co najmniej 20dB ( profesjonalnie nawet 30dB) i mieć ten sam charakter wykresu. Wykresy odbiciowe mogą się różnić dopiero wtedy, gdy osiągniemy poziom poniżej 30dB. Wtedy różnice nie będą powodowały dużych wyskoków na sumarycznej ch-ce odbiciowej całego zmontowanego układu dipleksera.
Charakterystyka odbiciowa całego dipleksera po złożeniu może wyglądać np. tak:

İmage

a po rozciągnięciu skali częstotliwości może to wyglądfać tak:

İmage

Największe zafalowania i tym samym pogorszernie intermodulacji w źle obciążonym mieszaczu występuje na granicy pasma przernoszenia filtrów kwarcowych.
Dlaczego zafalowania ch-ki odbiciowej będą największe na krańcach pasma przenoszenia filttrów?

Otóż nasz układ sumujący nazwany już wcześniej hybrydą (tak nazywają ten układ fachowe książki) działa na zasadzie fazowania sygnałów. W normalnym stanie pracy, gdy częstotliwość znajduje się wewnątrz pasma przenoszenia filtru mamy dobre dopasowanie dwóch filtrów i cała moc rozdziela się równo na dwa tory, w rezystorze sumatora (hybrydy) nie wydziela się wtedy żadna moc. Praktycznie to co zobaczymy na analizatorze jeśli podłączymy sondę na miejsce opornika obciążającego będzie podobne do charakterystyki odbiciowej przedstawionej w poprzednim poście. Wewnątrz pasma dobrze zestrojonego układu będzie mała amplituda - praktycznie od około 20dB do 40dB. Tą wartość nazywamy przesłuchem z wejścia układu do rezystora obciążenia. Przestrajając częstotliwość na dowolne zbocze ch-ki przenoszenia filtry pasmowe tracą dopasowanie - teoretycznie obydwa w jednakowy sposób, a moc zaczyna się wydzielać w rezystorze. Poza pasmem filtrów kwarcowych następuje już całkowite przejęcie podawanej na wejście układu sumowania mocy i wydzielenie jej na rezystorze.
Wykres mocy wydzielanej na rezystorze obciążalnika może zatem wyglądać tak:

İmage

Przy idealnym zestrojeniu wykres ten będzie taki sam jak ch-ka odbiciowa użytych filtrów.

Niestety, w realnym świecie niedoskonałych układów będą odchyłki.
Nasz hybrydowy układ sumowania mocy działa na zasadzie fazowego sumowania sygnałów we wrotach sumy i fazowego odejmowania sygnałów we wrotach rezystora obciążalnika. Aby układ prawidłowo działał, fazy doprowadzonych sygnałów z wrót filtrów kwarcowych muszą mieć dla każdego przypadku przesunięcie między sobą 90 stopni. Tylko wtedy na wrotach sumy dostaniemy sumę, a na rezystorze "nic".
Największe zmiany fazy zachodzą w filtrach na ich zboczach i bardzo trudno zachować identyczność zmian fazy na zboczach obydwóch filtrów, pomimo wielkiego wysiłku włożonego w ich zestrojenie. Z powodu tych różnic w fazie sygnały na zboczach filtrów nie odejmą się dokładnie tak, aby się wydzieliły na rezystorze obciążalnika. Część sygnału wróci do wejścia jako fala odbita. Dlatego pomimo zastosowania naszego pięknego rozwiązania technicznego na brzegach pasma przenoszenia filtrów będziemy mieli zafalowania w ch-ce odbiciowej. Mogą one mieć różny charakter w zależności od różnic w zestrojeniu filtrów. Widać to na poniższej charakterystyce odbiciowej całego układu - pomiar z wejścia do którego podłączamy mieszacz:

İmage

Teoretyczny wykres, gdyby filtry były idealnie równo nastrojone byłby linią prostą na poziomie -30 do -40dB. (40dB nigdy w życiu nie udało mi się osiągnąć ale 33dB owszem tak...)

Skala wynosi 10dB na działkę, więc zafalowania ch-ki odbiciowej nie przekraczają poziomu -20dB. W dalszej odległości od pasma filtru jest już idealnie - całe obciążenie przejął rezystor i mamy w miarę równo.

Jeśli uda nam się w proponowanym układzie tyle uzyskać, będę w siódmym niebie.
W CDG2000 zastosowano filtry z mniejszą ilością kwarców. Ma to swoje uzasadnienie - przy mniejszej ilości kwarców łatwiej jest uzyskać zgodne charakterystyki fazowe obu filtrów na ich zboczach, ponieważ zbocza są łagodniejsze.
Jeszcze jeden szczegół - nasz układ jest symetryczny, zatem powinien identycznie zachowywać się mierzony od tyłu, czyli wyjścia - zarówno same filtry jak i całość.
Jerśli więc pomiary z każdej strony będą dobre można będzie uznać układ za nastrojony.

Rób więc Zdzisławie jak najszybciej mostek odbiciowy i badaj najdokładniej jak to możliwe nastrojone przez siebie filtry, chętnie zobaczę poszczególne wykresy w naszej realnej rzeczywistości pomiarowej. Jestem ciekaw jak będą wyglądały dla filtrów 6 - kwarcowych.
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 13-03-2011 17:53 przez SP2JQR.)
13-03-2011 14:55
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
Odpowiedz 


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: