Я разрабатываю направленный ответвитель на 250МГц, на тороидальных сердечниках. Схема примерно такая.
Используя ферритовые сердечники M20ВН К7х4х2 я вижу, что мне немного не хватает частотного диапазона. У меня идет завал характеристик, не хватает направленности. Видно, что появляется реактивность примерно с 210МГц.
Просмотрев известных мне производителей я вижу, что ферритов менее мю = 20 не найти.

Вопрос: А чем мне грозит использование сердечников из магнитомягких металлических порошков например ИП14 или МП14 того, же феррит-домена. (или сердечников Amidona -17 (4,0), -0 (1), -2 (10) и т.д.)?
Добротность будет меньше? мне нужно будет больше объёма колец?

Попробовать намотать на таких сердечниках я пока не могу, т.к. их у меня пока нет. Вот решил спросить. Стоит пробовать или нет?
Буду рад, если пошлёте меня к хорошей книжке по данной теме (Рэд и книжки амидона уже всё вдоль и поперёк прочитал).

А почему обязательно на ферритах? Можно и на полосковых линиях. Какая мощность у Вас через ответвитель?

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 3 2012, 05:32

У меня габариты не позволяют. Нужно падающую + отраженную в стесненных условиях отсека. Мощность около 20Вт. В прошлой итерации НО был на сильно укороченых микрополосковых линиях. Были одни проблемы, особенно с линейностью в диапазоне частот и развязка получалось очень большой. Эти проблемы в конечном итоге приводили к нестабильности на температуре в диапазоне частот.
Мы по измеряли и нам немного, прям чуть чуть не хватило верхнего диапазона частот. А все остальные параметры хорошие.

Может я где-то чего-то недоглядел?

Если нужна компактность, можно попробовать по схемотехнике КСВ-метров КВ-диапазона: трансформатор тока на феррите и небольшие компенсирующие емкости с двух сторон, Вы наверное, видели такие.

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 3 2012, 06:35

Мы как раз по такой схемотехнике делаем. Немного не хватает высокочастотности

Высокочастотность можно вытянуть, минимизируя паразитные реактивности, но за счет феррита - вряд ли. Можно, например, попробовать вместо кольца взять ферритовую трубку, или склеить трубку из колец.

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 3 2012, 17:55

В самой партии феритов, разбежка по проницаемости может достигать 30%, это видно если намотать на кольце 10-100 витков, а потом померять индуктивность на виток, если у вас есть хотябы 100 колечек, можете попробовать подобрать себе нечто вразумительное, я думаю что из партии в 100 шт, 10 более подходящих к вашей задаче найдется. Я так и делал, пришлось всю партию классифицировать на более "красивые" и менее "красивые" ферриты )) Заморочки еще те, но когда выбор не велик, можно и поковыряться)) Габариты можно сократить , наверно если ответвитель сделать на сильно-связанной линии, те не на боковой связи, а на лицевой, те широкой стороной, а коэффициент связи подобирать площадью перекрытия полосок.

Был опыт использования АльСиФер-а, и прочих низкодобротных вещей, у них есть какое то ограничение по мощности, видимо связано с добротностью, те тот же альсифер просто грелся как утюг на 10 Вт 200МГц , от размеров кольца сильно не зависело, 2-3 кольца, картинка не сильно отличалась.

Не не, так там не получится. При измерении параметров на линии видно, что пока колечко "работает" точка на диаграмме Смитта находится в центре и ничего согласовывать не надо. Как только колечко "перестаёт работать", это видно по нарезанию кругов на диаграмме Смитта. И после этого все параметры портятся. Пропадает направленность и изоляция. Я конечно поигрался с ёмкостями, но улучшение параметров нет.
Кстати да. Про конденсаторы. Для измерения и подключения мы используем технологическую платку на которой китайские соединители BNC. Вот их то больше нужно согласовывать. Мы проверяли это подпаивая 49,9Омный резистор. Итог: требуют подпаять около 1.7...4.4пФ в точку пайки соединителя на плату.


Не могу, я делать выборку. У нас серийное производство. Куда потом продавать горы "плохого" феррита. Меня сьедят руководители. А ещё. Я боюсь, что потом регулятор которые настраивает УМы будет меня к какойто матери посылать, т.к. направленности не будет.
Изучил я частотные зависимости магнитной проницаемости от частоты (в каком то файле). Там на моих частотах подьем мегнитной проницаемости, а потом резкий спад. Видимо работаю на резонансе вот и нет стабильности параметров.


Это как будет реализовываться? Я чегото плохо представляю. И в каком параметре я буду выигрывать? Ведь есть требования по длинне связаных линий и от него никуда не уйти...
И ещё, а зачем мне сильная связь, потом же я в теплоту буду выходную мощность рассеивать.


Упс. Пошли незнакомые термины. В этом я не силен. Пойду читать.

Ну вообще-то ЕМНИП альсифер (сендаст) применялся до 2МГц, максимум - 10МГц. Оксифер, или обычный феррит - повыше. Еще выше - карбонильное железо из мелких, что-то меньше микрона шариков - нам его приходилось печь самим на заводе - поставляемое серийно немного, а точнее совсем, не устраивало повторяемостью параметров.
Но здесь надо определиться зачем феррит - то ли это длинная линия, то ли транс.
Что касается М20ВН. Вроде из тройки 20, 30 и 50ВН, двадцатка обладала не лучшими частотными свойствами, во всяком случае, ЕМНИП критическая частота (где тангенс дельта становится 0.1) у 20ВН - 100МГц, у 30ВН - 200МГц. Может лучше взять сердечник 30ВН, но меньшего размера?

Сообщение отредактировал ledum - Jul 5 2012, 08:37

Чтобы спроектировать ответвитель, который работает на границе работоспособности феррита по частоте, надо для начала снять полную характеристику поведения сердечника на таких частотах. Тогда станет понятно, феррит превращается просто в кусок диэлектрика или в такой нехилый поглотитель. Если первое- кое-что еще сделать можно, если второе- то менять тип феррита.
Далее. Попробуйте тупо сделать ответвитель на двух сердечниках вместо одного- то же число витков, только все в 2 раза длиннее и сравните результат.
Как у Вас реализована центральная жила? Она центрирована в отверстии в сердечнике или прижата к одному из краев?. Как происходит укладка обмотки связи и какой диаметр изоляции у этого провода?
Т.е Вам надо смирится с мыслью, что вверху диапазона ферритовый сердечник исчезает, превращаясь в неизвестно что. И надо, чтобы конструкция ответвителя оставалась работоспособной с этим "черти чем" и продолжала выполнять функции ответвителя уже чисто на ЭМ связи в пространстве (без использования сердечника).

Это трансформатор. Это не длинная линия с поглотителем EMI.

Спасибо за совет. Принял.


Прошу пояснить. Мне непонятно как это делать. Я ни разу это не делал.
Мои размышления: я измеряю S11 дросселя на колечке втыкая его в откалиброванный кабель линии. Далее используя L, f, и размеры колечка я вычисляю магнитную проницаемость и строю график? Эх, вот только точность будет плохой.
А дальше что? Допустим будет плохо. Что дальше?


Как мы делали. Мы делали НО на колечках, подбирали нужное количество витков. Измеряли. Если всё хорошо, то подавали мощность и смотрели параметры и температуру на мощности. Понемногу размеры колечек росли. Потом стенки отсека стали ограничивать рост размеров колец и мы начали набирать в длину, увеличивая количество колец в сборке (7 шт.).



Мощность 20...25Вт.
кольца M20ВН К7х4х2. По 7шт в каждом дросселе. Склеены. И обмотаны плёнкой.
Намотано 8 витков провода - диаметром помоему 0,5. Намотка равномерная на 3/4 сектора. Оставшейся четвертю два дросселя соприкасаются друг с другом.
По центру проходит силовой провод 1,0. Центральный провод без экрана, без каких либо трубочек, т.к. там и так места мало.
Потом все внутренности будут заливаться ВГО и приклеиваться на плату.

А про ЭМ моделирование: Вроде и так всё до банального просто должно быть. И изучая литературу и радиолюбительские конструкции я не видел ничего, такого, чтоб можно было всё исправить. Если для такого случая и на таких частотах делать цепи коррекции, то они помоему будут больше самого НО.

Почитал я Ваши мысли и подумал.
Похоже всё опять сводится к покупке других сердечников. Оцениваю - мной макетирование проведено было плохо.
Щас пойду к начальству и снабженцам. Надо бы вазелин прихватить

Спасибо за советы

Дык у Вас еще и мощность есть немалая, с этого надо было начинать в описании задачи

Одно с другим выглядит немного дико. К7х4х2 можно в измерительной линии на доли ватта применять.
А при 20 Вт надо смотреть в сторону К20 как минимум или еще по-более.



Без дросселя- просто надеть кольцо на центральный проводник воздушной линии типа 7/3. Скалибровать сначала VNAшку без кольца- только воздушная линия. Потом надеть кольцо и провести цикл измерений. Опубликовать график полученного тут. Промерять несколько колец для статистики.
Вот только поскольку Вы работаете с мощой, то тут измерения малосигнальных параметров мало помогут. Надо измерять поведение феррита на полной мощности. Если есть внешний измерительный (широкополосный и согласованный) усилок и VNA имеет опции для такой работы (направленники и нагрузки выдержат такую мощу) то проблем нету. А иначе приходится стенд городить из подручных материалов и мерять что получится- например не векторно, а скалярно или просто потери и перегрев феррита. Главное, промерять тенденцию от частоты выше и ниже рабочей- тогда поведение феррита будет понято более точно. Хотя бы что то такое как на рисунке.

Есть опыт применения Амидоновских колец в КСВ-метрах КВ диапазона (до 50МГц). Стандартно я применяю К20 из материала 30ВЧ, но как-то закончились, а очень надо было сделать партию Поставил Т80-26 (!) - все работало отлично .

Можно поэкспериментировать с материалом -10 (проницаемость 6) и -17 (проницаемость 4). Материал -10 вроде самый удачный по потерям на ВЧ. А вообще, ИМХО, смотрите конструктив - на широкополосность таких решений он очень сильно влияет.


Зачем ему на 20Вт кольца К20 Главное, чтобы сердечник не входил в насыщение, а на это будет влиять кол-во витков и нагрузочное сопротивление. Мои девайсы с кольцами К20 нормально работают на КВ при мощностях до 12кВт - главное уметь правильно готовить это дело ...


Вы бы уточнили, что Вам нужно именно НО или измеритель КСВ?


И что Вы хотите от такого исполнения? Как я понимаю у Вас один трансформатор тока, а второй трансформатор напряжения? ИМХО, избавьтесь от второго и сделайте по типу КВ КСВ-метров (прочитайте пост Professor'а еще раз), заодно и транформатор тока не нужно будет городить из 7колец (хватит 1..2), правда потребуется подстройка скорее всего...

Это справедливо пока кольцо полностью феррит- то, что намагнитит виток первички- размагнитит ток вторички. Поэтому колечко К20 будет работать на киловаттах на КВ (хотя и горячее будет) а на УКВ на сотне ватт нагреется и рассыпится- потери в материале начинают расти, передача энергии во вторичку становится менее эффективна итд.

Позволю с Вами не согласится по двум причинам:
1. Если колечко приходит в насыщение, то появляются прямые потери на большой мощности. Или по другому сформулирую - будут увеличиваться потери при увеличении мощности. Это всё отлично видно при развертке по мощности.
2. Если п.1 нормально выполняется, то проверяется колечко на нагрев и перегрев. Мы исходили из принципа +10...15 градусов норма.
кстати если устройство линейное, то измерительная мощность не важна.

Я видимо из молодого поколения и с воздушной линией 7/3 ни разу не сталкивался. Не работал, не знаю. Пойду самообразовываться. Пойду у гугла спрошу. А у Вас книжка на эту тему есть?
А есть ещё какие нибудь варианты измерения МЮvsFREQ?

Мне нужен НО. Сигнал с которого управляет АРМ и защитой у усилителя. Потери в НО должны быть минимальны. Габариты ограничены заделом по железу.

Это просто напросто один из вариантов исполнения НО на трансформаторе. Он не плохой и не хороший, он просто чуточку другой.
В варианте который предложил профессор опорный сигнал берется с центральной жилы через ёмкостной делитель. Для нормальной работы которого необходимо правильно подобрать коэффициент деления.
В моём варианте основное достоинство, что оба плеча симметричны и не требуют никакой настройки и подстройки. При монтаже я просто буду выбирать лучшее плечо.
Почему в варианте профессора НО лучше? Я непонимаю.

Кстати, а как надо было делать НО? Я с благодарностью приму рекомендации по изготовлению НО. т.к. сам его делаю первый раз. Но, для каждой рекомендации я буду спрашивать: почему так? какой выигрыш?...

Я вот непонял почему это за счет феррита нельзя? т.е. развивая мысль дольше можно будет сказать, что М2000 и М20 одинаковы?
А вот трубку мы какраз и сделали. Так сказать дошли руками.
Я пробовал делать не симметричную намотку, т.е. мои 8 витков наматывать на 1 четверть кольца. Сильно влияния не оказывает. Хотя в литературе говорится, что мю должно немного уменьшаться.

Примечание:
Это мой вариант исполнения. Только немного размеры и параметры другие.

От сюда

Как я понял проффессор предлагает такой вариант

от сюда

В обоих вариантах трансформатор тока служит для выделения пад/отр...