|
Передающая ферритовая антенна, реверс-инжиниринг |
|
|
|
May 30 2015, 16:21
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 84
Регистрация: 2-10-09
Из: Сп-Б
Пользователь №: 52 702

|
Собственно есть передающая антенна со следующими параметрами: Сердечник- феррит с магнитной проницаемостью- Х, стержень, диаметр- 6мм, длинна- 102мм. Обмотка- 35 витков провода сечением 0.4мм. Частота 33 кГц, меандр. Драйвер- полумостовой, питание 6.5в. Последовательно с антенной конденсатор 1 мкф. Ферритовый стержень раскололся, индуктивность сломанной антенны мерял китайским LC-метром MY6243, работает на 1 кГц. У сломанной антенны прибор показал 20 мкГ. В принципе при индуктивности 23 мкГ и емкости 1 мкф, как раз и получается резонансная частота 33 кГц. По идее, мне нужно просто рассчитать катушку на феррите заданного размера с индуктивностью 23 мкГ в программе и подставлять разные марки феррита? Правильно мыслю или есть нюансы, которые упустил?
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
 |
Ответов
(30 - 44)
|
Jun 4 2015, 20:13
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 84
Регистрация: 2-10-09
Из: Сп-Б
Пользователь №: 52 702

|
Цитата(Alexashka @ Jun 1 2015, 00:16)  А что толку. Вы остальные параметры феррита уже знаете? Например намагниченность насыщения. Ну рассчитаете допустим индуктивность и резонансную частоту контура, а то что индуктивность ой как здорово зависит от тока в этой индуктивности Вы знаете? Страшно представить форму тока в таком "колебательном" контуре, уже не говоря о том, что он будет излучать при этом в эфир. Цитата(saab @ Jun 1 2015, 21:10)  C американцами все не просто. Они что то намутили и стержень и материал. Какой нить 400-600НН стержень с барохолки, если таковой подойдет, я очень удивлюсь. А что скажите про HR-4B? http://www.st-europe.co.uk/wp-content/uplo...4B-Ferrites.pdfhttp://www.ruferrit.ru/sravnenie-materialov-hr-4-i-hr-4bПрочитал В.И. Хомича (ферритовые антенны). Я так понял, для меня важен параметр- коэффициент амплитудной нестабильности магнитной проницаемости? А частотные свойства не очень важны на такой низкой частоте, в плане того, что можно применять феррит с большой начальной магнитной проницаемостью? Цитата(Alexashka @ May 31 2015, 20:31)  По поводу измерения излучения антенны. Поскольку измерение происходит в ближнем поле, т.е измеряется просто величина магнитного поля по наведенной индукции, достаточно осциллографа и проволочной рамки подключенной ему на вход. На современных осциллографах есть еще и функция спектра, т.е можно смотреть и его. Но нужно учитывать, что поле такой антенны очень быстро убывает с расстоянием, поэтому рамку нужно ставить на определенном удалении, таком чтобы небольшие погрешности в расстоянии не особо влияли на уровень сигнала, но и чтобы уровень был хорошо наблюдаем на фоне прочих шумов. Можно увеличить чувствительность датчика сделав несколько витков или даже намотав такую же антенну, но без емкости (чтобы не было влияния своего резонанса). Плоскости витков антенн должны быть направленны строго друг на друга. Весь вопрос будет в том чтобы настроить антенну в резонанс, контролировать его можно по максимуму тока, потребляемому драйвером, а регулировать -витками, их сжатием/растяжением. Вот тут [attachment=92878:____0721...969_600M.rar] со стр.55 есть немного про передающие ферритовые антенны. Попробовал рамку с кондером, настроенную в резонанс 33кГц https://www.youtube.com/watch?v=kW4_eRXLdbshttp://youtu.be/9ce3p_cHI-gВ общем, надо осцил посовременнее подыскивать, с БПФ.
Сообщение отредактировал ostashv-evgeniyy - Jun 4 2015, 20:55
|
|
|
|
|
Jun 5 2015, 16:58
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 42
Регистрация: 17-04-15
Пользователь №: 86 261

|
Не вижу большой сложности в оценке параметров неизвестного магнитного материала, некоторый опыт измерений в этой области имеется. Конечно, ферритовый стержень не есть гут, лучше замкнутый сердечник, в идеале - тороид. А так придется делать замыкающюю магнитную систему, например взять достаточно большой П-образный ферритовый сердечник и просверлить в нём два отверстия, чтобы стержень туда плотно вставлялся, образуя квадрат или прямоугольник. Наверное с современным алмазным инструментом это выполнимо. Дальше - проще, на П-образный сердечник надо намотать намагничивающюю катушку, она будет создавать измерительное магнитное поле. Частоты интересуют не очень высокие, поэтому почти любой усилитель звуковой частоты мощностью 10-50 Вт подойдёт для намагничивания. Поле считается как H=N*I/l, где N - число витков, I - ток, l - длина средней магнитной линии, число витков выбирают так, чтобы максимально достижимое поле было хотя бы 1000 А/м, лучше больше. На стержень надо намотать измерительную катушку - один или несколько витков эмалированного провода прямо на феррит, концы свить вместе, чтобы не ловить поля рассеяния. Индукция считается по закону Фарадея B=-(1/(N*A))*Интеграл по времени от(U), где N - число витков в измерительной катушке, A - сечение стержня, U - напряжение на измерительной катушке. Т.е. надо включить намагничивание и синхронно оцифровать, к примеру осциллографом, ток через обмотку намагничивания и напряжение на измерительном витке/катушке. Далее посчитать интеграл и построить B(H) - петлю гистерезиса, провести несколько таких измерений и нарисовать кривую намагничивания. Теперь можно оценить параметры материала - проницаемость в различных полях, индукцию насыщения, потери(площадь петли). Так что если не лень ...
Сообщение отредактировал GSV0 - Jun 5 2015, 18:48
|
|
|
|
|
Jul 7 2015, 15:13
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 84
Регистрация: 2-10-09
Из: Сп-Б
Пользователь №: 52 702

|
Спасибо. Но, стержни с неизвестной мне маркой все разбиты на мелкие куски. В общем, набрал на пробу феррита, экспериментирую. Что делаю. Есть два стрежня L= 36мм D=6мм, катушка D=6мм w=23витка. Один стержень- осколок от штатной антенны, другой- заказанный, известной марки. Ради прикола замерил сопротивление стержней пост. току- 2к7 и 117к. Индуктивность мерил Mastech MS5308 на 100 кГц. Индуктивность катушки в воздухе 0.8 мкГ, а со стержнями 18.3 мкГ, причем одинаковая с обоими стержнями, добротность тоже одинаковая. Подал с генератора в катушку ток 50 мА 33 кГц, через резистор. Форму напряжения на катушке смотрел осциллом. В итоге результаты одинаковые с обоими ферритами, что на синусе, что на меандре. Я так предполагаю, что заказанный феррит мне подходит? Кстати, еще раз благодарю Alexashka за литературу. Попробую рассчитать антенну заново, т.к. есть возможность поставить более длинные стержни, может получиться увеличить КПД. Загвоздка в том, что у передатчика батарейное питание и отдать в антенну бОльшу мощность, чем была не получиться. Осталось рассчитать ток потребления передатчика и подбирать параметры антенны, по максимальному излучению, благо приемник сигнала антенны (локатор) у меня теперь есть и я смотрю излучение по уровню принимаемого сигнала приемника.
Сообщение отредактировал Herz - Jul 8 2015, 06:22
Причина редактирования: Избыточное цитирование
|
|
|
|
|
Jul 7 2015, 15:38
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 84
Регистрация: 2-10-09
Из: Сп-Б
Пользователь №: 52 702

|
Кстати, если у кого-нибудь есть опыт разработки устройств с батарейным питанием. От чего зависит длительность работы устройства от 2 элементов 343/R14/C, только от тока потребления? И линейная это зависимость? Про напряжение отключения устройства- понятно, это константа. У меня лежит исправный передатчик, более слабый, в спецификации на него указанно время работы- 30 часов, на передатчик с которым экспериментирую-20 часов. Ток потребления у слабого- 56 мА, у мощного получается- 84 мА? Цитата(zltigo @ Jul 7 2015, 18:20)  Ток на котором пытались выяснить пригодность, полагаю, просто "никакой" для передатчика. Посмотрите на реальном ЦЕЛОМ и настроеном, какой ток в антенне. Думаю, что он начинается от полуампера и более. Кстати, в продолжение мыслей о токе питания. Ток потребления (от батарей 3 вольта) с отключенной антенной катушкой 33 мА, соответственно передатчик потребляет 50 мА, т.к. запитан он от 6.6 вольт, С учетом КПД преобразователя (3в - 6.6вольт) (возьмем 90%) получается что-то около 20 мА.
|
|
|
|
|
Jul 7 2015, 16:15
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 42
Регистрация: 17-04-15
Пользователь №: 86 261

|
Цитата(ostashv-evgeniyy @ Jul 7 2015, 18:13)  Ради прикола замерил сопротивление стержней пост. току- 2к7 и 117к. ...... Я так предполагаю, что заказанный феррит мне подходит? Не факт, не факт ... Если верить Вашему измерению, удельное сопротивление у ферритов отличается примерно в 50 раз, а значит и проницаемость может разнится на порядок, см. например тут.
|
|
|
|
|
Jul 7 2015, 17:27
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 84
Регистрация: 2-10-09
Из: Сп-Б
Пользователь №: 52 702

|
Не знаю, почему с сопротивлением такая разница. Провел еще один опыт, взял те же ферритики и катушку, подключил на выход передатчика. запитал вых каскад от внешнего БП. При токе потребления вых каскадом примерно 400 мА, ток в катушке с "родным" 2798 мА, с моим 2827 мА (мерю флюком 45) (частота 33 кГц), но и показания на приемнике с моим примерно на 1% больше. Цитата(saab @ Jul 7 2015, 19:21)  Лучще конечно же катушка и мерить идуктивность. А сопротивление стержней это от лукавого. Так я же и мерил индуктивность, выше описывал. Сопротивление, я так, ради интереса померил. Цитата(saab @ Jul 7 2015, 19:03)  Ой как все запущено. Здесь классика генераторов с внешним возбуждением и выбор согласованной нагрузки, для получения критическаго режима.Вы удивитесь, но при оптимуме нагрузки ток потребления падает. Так что нужно рассчитать коэффициент включения. А учитывая действующую высоту этой антенки миллиметры а КПД тысячные доли процента и из этого нужно и исходить. Я в плане того, на какой ток потребления от батареек мне ориентироваться? Я подбираю конструкцию антенны по максимальному излучению, при токе потребления устройством не более 80 мА.
|
|
|
|
|
Jul 7 2015, 20:37
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 84
Регистрация: 2-10-09
Из: Сп-Б
Пользователь №: 52 702

|
Цитата(saab @ Jul 7 2015, 21:46)  Излучение, это измерение еще одной катушкой а максимальный КПД, это критический режим и легкий провал в потреблении тока, по цепи коллектора выходного каскада. Это элэментарно  сээр. Это я понимаю, у меня пока два неизвестных- индуктивность антенны и ток потребления для обеспечения заданной продолжительности работы от батарей. Если максимальный КПД у меня получится при токе потребления 120 мА, то мне это не подходит, надо так рассчитать антенну, что бы уложиться в 80...85 мА. Сравнил, кстати, свою антенну со штатной ( исправной, оригинальной, но от более слабого передатчика с потреблением 48мА), при равном потреблении передатчика, с моей передающей антенной (я изменил конструкцию) приемник показывает уровень сигнала на 15% выше. Теперь нужно пересчитать антенну на бОльшую мощность, исходя из тока потребления в 80 мА.
Сообщение отредактировал ostashv-evgeniyy - Jul 7 2015, 20:50
|
|
|
|
|
Jul 8 2015, 18:10
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 013
Регистрация: 8-04-14
Пользователь №: 81 284

|
Цитата(ostashv-evgeniyy @ Jul 8 2015, 04:37)  Теперь нужно пересчитать антенну на бОльшую мощность, исходя из тока потребления в 80 мА. Считается не сложно. Дросель в коллекторе и последовательно паррабельный конденсатор с последовательной катушкой- антенной. Можно прикинуть в СПАЙСЕ или С пар  на 30кГц!!! Подобрать связь просто. Достаточно индуктивности и сопротивления потерь, если дашь то посчитаю.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|