Ферритовые трансформаторы

[DL2KQ]

Букварь говорит, что трансформируются обе составляющие. По задумке трансформатор через короткий коаксиал можно подключить к трансиверу и дотянуть встроенным тюнером.

Букварь  кое о чем умалчивает.
    • ШПТДЛ тут работать не будет. Огромная полоса ШПТДЛ достигается только на согласованных по обоим обмоткам нагрузках. Длинные линии, будучи рассогласованными, такое натрансформируют...   
    • Просто магнитный трансформатор работать будет. Но с парой "но":
        1. Материал сердечника не должен влетать в насыщение (допустимая напряженность поля в сердечнике зависит от материала и размеров сердечника).  А величина поля в сердечнике определяется напряжением на витке. А оно на высоокомных импедансах получается большим. Поэтому, если планируется передача, то размер сердечника должен быть во много раз больше, чем у обычного трансформатора на ту же мощность и частоту, но на согласованную нагрузку.
        2. Допустимая частота сердечника. Смотрим, например, на параметры 61 материала:

И видим, что выше 20 (ну в крайнем случае 25) МГц заходить на нем не  надо: комплексная составляющая мю стремительно растет.
 

1. Пригоден ли трансформатор без феррита по типу http://dl2kq.de/ant/3-60.htm на практике для питания такой нерезонансной антенны? .

Трансформатор без сердечника, понятное дело, не имеет проблем с сердечником. Но имеет другие:
    •Реактивный импеданс индуктивности его обмотки должен быть как минимум вчетверо (а вообще-то лучше вдесятеро) выше модуля импеданса нагрузки. Требуемую индуктивность считайте сами. Но мало сомнений, что она будет очень большой. А т.к. сердечника нет, то и физическая длина провода обмоток станет большой.  И там, где она станет сравнимой с длиной волны (от нескольких % лямбда) начнутся проблемы.
    • А при большой индуктивности обмоток быстро растет индуктивность рассеивания, заваливая верхнюю частоту. И это еще не говоря о емкости обмоток, которые вкупе с  их индуктивностью образуют колебательный контур на частоте собственного резонанса трансформатора. Выше которой это уже не трансформатор.

.

3. Верно ли, что для более чем двух соседних диапазонов выгоднее способ по типу http://dl2kq.de/ant/3-38.htm с ферритовым трансформатором? И выгоднее ли он с такими значениями реактивности в нагрузке?

Да. Но см. выше о феррите и высоким импедансе.

[R2ATO]

Ого. Спасибо за полноту и оперативность.

Букварь  кое о чем умалчивает.
    • ШПТДЛ тут работать не будет. Огромная полоса ШПТДЛ достигается только на согласованных по обоим обмоткам нагрузках. Длинные линии, будучи рассогласованными, такое натрансформируют...

На ШПТДЛ я и не надеялся, линии и правда натрансформируют. На трансформации линией и была основана работа с имеющейся антенной, которая вблизи точки питания не согласована вообще нигде кроме 14 МГц, а вот через 32 метра кабеля таки вытягивается встроенным тюнером на любом диапазоне, но какой ценой...

• Просто магнитный трансформатор работать будет. Но с парой "но":
        1. Материал сердечника не должен влетать в насыщение (...) Поэтому, если планируется передача, то размер сердечника должен быть во много раз больше, чем у обычного трансформатора на ту же мощность и частоту, но на согласованную нагрузку.

Передача, конечно, планируется: на приём я бы просто соорудил ферритовую антенну с КПЕ и дифференциальным усилителем, и горя бы не знал. Выше 18 МГц мне особо не горит, а коли потребуется, антенны там всё-таки попроще. Можно будет просто слопер кинуть вниз и согласовать любым доступным способом. Раз трансформатор должен быть просто большой, попробую найти для имеющегося бинокля верхний предел мощности. Если он окажется выше, чем в случае питания рассогласованной антенны 30-метровым коаксиалом — это какой-никакой, а профит.

Вообще была мысль ещё соорудить из подручных компонентов Г-образный тюнер и не морочить голову с трансформатором, но тогда неясно, как передавать энергию в точку питания антенны: высокоомную симметричную линию через стеклопакет перебрасывать я не представляю как, а выставлять тюнер на подоконник со стороны улицы идея здравая для антенны, но сомнительная с точки зрения практики. Ему ж придётся делать корпус уличного исполнения.

Кстати, а можно в четырёхдиапазонном LW подключать точку питания антенны к тюнеру через короткий (до 1 метра) отрезок коаксиала? Вопрос вызван тем, что протянуть симметричную линию через стеклопакет представляется сложным, тогда как коаксиал там пролезает. Встроенный тюнер по идее должен справиться, по крайней мере, с теми импедансами, которые есть в точке питания. Понятно, что коаксиал натрансформирует, но вроде бы в не очень больших пределах. По крайней мере, окно Transmission Line в GAL-ANA говорит, что так можно.

[DL2KQ]

высокоомную симметричную линию через стеклопакет перебрасывать я не представляю как

Как на фото в аттаче.

Материалы:
 

• Две медные шпильки диаметром 3...4 мм, например, обрезки толстого электропровода или биметалла. Длиной  на  3 см больше, чем толщина рамы пакета.
• Плашка, чтобы нарезать резьбу миллиметров по 15 с каждой стороны шпилек
• Термоусадочные трубки разных диаметров.

Технология:
 

• Режем  на шпильках ~по 15 мм резьбы с каждой стороны.
  
• Для каждой из шпилек. Надеваем сначала одну термоусаживающуюся трубку и обжигаем. Затем вторую, большего диаметра. И так 4 .... 5 слоев (один слой держит 600 V, считайте, сколько при вашей мощности будет на линии напряжения, и сколько слоев изоляции надо).
• В раме сверлятся две дырки диаметром чуть больше, чем толщина шпильки в изоляции. Сверло должно быть по металлу и острым, кроме пластика в раме есть металлические профили.
• Вставляем шпильки в отверстия.
• Обойным ножом с обоих сторон шпильки срезаем излишки термоусадок точно по толщине рамы окна.
• На каждый конец шпильки надеваем большую по диаметру шайбу (больше, чем дырка в раме)  и с двух сторон затягиваем гайками. С каждой стороны должно остаться торчать наружу ~ по 10 мм резьбы.
• Из концов проволочной линии делаем петли-клеммы и надеваем их на торчащую резьбу. Фиксируем небольшими шайбами и гайками сверху.

   При сомнениях в герметичности между большими шайбами и пластиком окна устанавливаются прокладки из тонкой листовой резины или силикона.
 

[ra9mds]

Здравствуйте. На работе хочу протянуть антенну луч из тонкого провода, что бы она была незаметной. А то уже замечание сделали. Антенна для приема 80 метрового диапазона, на работу прихватил ППП Полякова. Часто использую ферритовую трубку в своих конструкциях, трансформатор 1:1
Хочу посмотреть в MMANA, что будет при таком способе питания антенны и как изменится сопротивление антенны с разным диаметром провода, что бы рассчитать нужное количество витков для согласования. Как правильно начертить в программе точку питания. Эскиз прилагается.

[DL2KQ]

Точно так же, как на картинке. Только наклонный провод составьте из двух 7 и 13 м и источник в начало провода 13 м.

[Serge, UA9LP]

Привет, всем.

Вопрос к Игорю Викторовичу.
Для запитки аненны требуется трансформатор 1:4, с намоткой все ясно и понятно, вопрос в следующем:
Имеется провод МГТФ сечением 0,5кв.мм. Достаточно такого сечения для мощности подводимой к антенне до 1 КВт. или нет?
Если такого сечения не достаточно, то возможно ли обмотки требуемого трансформатора мотать двойным таким проводом?

[DL2KQ]

    Даже если нагрузка чисто активна, ток при киловатте ~5 А (а если она с реактивностью, то ток возрастает в Q раз). Скин-слой (МГТФ не имеет изоляции между жилами, поэтому он работает просто как один толстый провод) на КВ десятки микрон.

   Прикинем: толщина скин-слоя на 14 MHz ~0,02 мм. Провод диаметром 0,8 мм (это 0,5 мм² НЧ сечения) имеет длину периметра сечения ~ 2,5 мм. Значит на 14 MHz эффективное сечение будет 0,02 *2,5 ≈ 0,05 мм². При токе 5 А это даст огромную плотность тока 100А/мм². При такой плотности провод раскалится и изоляция (даже тефлоновая) сгорит.
 
  В открытом медном проводе на КВ нежелательно уходить плотностью тока в меди выше 20...30 А/мм²  (меньше в случае изолированного провода - он же хуже охлаждается воздухом). Т.е. для 5 А эффективное сечение изолированного проводника должно быть не меньше 5 А/20 А/мм² = 0,25  мм². При скин-слое 0,02 мм получается периметр сечения ~ 12 мм. Т.е. диаметр в 3,14 раз меньше: ~4 мм. Или 2,7 мм если согласиться на 30 А/мм².

  Если ШПТ на феррите, проблема нагрева провода усугубляется плохим охлаждением внутренних частей витков и перегревом самого феррита (он и так греется, а тут его еще и провод подогревать будет).

    Все вышеприведенные прикидки для непрерывного излучения средней мощностью 1 кВт. Если средняя (тепловая) мощность ТХ меньше (а она меньше - не все же время мы передаем, да и кроме цифровых видов и FM даже во время передачи средняя мощность не киловатт),  то диаметр провода можно уменьшить в корень из отношения реальной средней мощности к киловатту.
   Например, если режим SSB, то средняя мощность передачи хорошо если 300 W (да и то при хорошем компрессоре) и если время TX/(RX+TX) = 1:3, то средняя мощность, греющая обмотки трансформатора будет всего 100 Вт. Т.е. вышеприведенные диаметры можно уменьшить в 3,16 раза.
   А если FT8, то при передаче идет вся мощность, а отношение времени TX/(RX+TX) = 1:1, то средняя мощность будет 500 W и уменьшать диаметры можно только в 1,4 раза.

 PS. Кстати, у меня как-то сильно погорела тефлоновая изоляция проводов  в киловаттном балуне  на феррите, намотанном в два параллельных провода типа МГТФ по 1 кв. мм  каждый (в смысле там где по схеме один провод, у меня были два в параллель). Правда там была реактивность в нагрузке.

[BL68]

Игорь, доброе время суток. Подскажите, в балуне 1:6 по ссылке https://vk6ysf.com/balun_6-1.htm имеет значение как подключать кабель 50 Ом (куда центральную жилу, а куда оплетку)? И также имеет ли значение куда подключать длинный луч, а куда короткий антенны Windom?

[DL2KQ]

1. Имеет.
2. Этот трансформатор рассчитан на симметричную нагрузку. Подключать к нему несимметричную антенну – прямой путь к большому паразитному излучению\приёму оплётки кабеля.
  Если его надо подключить к несимметричной антенне, то между питающим коаксиалом и 50-ти омным входом трансформатора нужен немаленький развязывающий дроссель.

[BL68]

Спасибо! На кабеле будут ферритовые защелки 5шт. Пока планирую так.
Придет кольцо с Али, сделаю