Трансформатор 50-75 на ПП, Нужен чертежик с размерами для 1.5 мм ПП Опции

[Eddy_Og]

Здравствуйте. Собственно, вопрос в заголовке...

[Eddy_Og]

А тема-то еще живет! Всем спасибо за советы! Объясню, зачем мне транс. Делаем и уже выпускаем девайсы с ГСМ модулем для охраны. Иногда требуется использовать выносную антенну, для этой цели очень неплох кабель RG6-U - и недорог, и потери в рамках допустимого, одно плохо - он 75 Ом. Чем еще он хорош - можно применять Ф-коннекторы. Так и решили, выходной из блока разъем тоже решили использовать из этой серии, вопрос в переходе с 50 Ом выхода ГСМ модуля на 75 Ом в разъеме. Можно, конечно, и пренебречь потерями и выход модуля подключить сразу к 75 Ом разъему, но как-то коробит от такого валюнтаризма, да и клиенты всякие бывают, может кто и придерется, да и недоброжелатели могут этот факт на знамя поднять - вот, мол, даже элементарных вещей не понимают. А что если померить КСВ у реальной антенны внутри мобилы, если она в руках или еще где-нить - там может КСВ и 3 показать - это же никого не волнует!
Так мы и решили на плате контроллера, куда интегрируется ГСМ модуль, воткнуть полосковый транс 50 -75, причем 75-омный конец транса подвести к выходному ВЧ 75 Ом разъему.
Может, кто оценит такую индейку? И стоит ли игра свеч?
И еще, подскажите, если переход с выхода модуля на плату сделат просто кусочком луженого провода, типа петельки, сильно это ухудшит КСВ нагрузки?

[alex-sss]

А тема-то еще живет! Всем спасибо за советы! Объясню, зачем мне транс. Делаем и уже выпускаем девайсы с ГСМ модулем для охраны. Иногда требуется использовать выносную антенну, для этой цели очень неплох кабель RG6-U - и недорог, и потери в рамках допустимого, одно плохо - он 75 Ом. Чем еще он хорош - можно применять Ф-коннекторы. Так и решили, выходной из блока разъем тоже решили использовать из этой серии, вопрос в переходе с 50 Ом выхода ГСМ модуля на 75 Ом в разъеме. Можно, конечно, и пренебречь потерями и выход модуля подключить сразу к 75 Ом разъему, но как-то коробит от такого валюнтаризма, да и клиенты всякие бывают, может кто и придерется, да и недоброжелатели могут этот факт на знамя поднять - вот, мол, даже элементарных вещей не понимают. А что если померить КСВ у реальной антенны внутри мобилы, если она в руках или еще где-нить - там может КСВ и 3 показать - это же никого не волнует!
Так мы и решили на плате контроллера, куда интегрируется ГСМ модуль, воткнуть полосковый транс 50 -75, причем 75-омный конец транса подвести к выходному ВЧ 75 Ом разъему.
Может, кто оценит такую индейку? И стоит ли игра свеч?
И еще, подскажите, если переход с выхода модуля на плату сделат просто кусочком луженого провода, типа петельки, сильно это ухудшит КСВ нагрузки?

КСВ F-разъемов на 900 МГц в районе -18...-20 дБ,
а если работать еще на 1800 МГц, то еще хуже.
Если плохое КСВ у передающей антенны,
то можно без всяких переходов работать.
При КСВ=3 отражается 25% мощности.
Если КСВ более менее нормальное, то можно подсогласовать.
Короткая петелька из луженки, если будет иметь индуктивную составляющую,
может наоборот улучшить КСВ: Rвых+jx будет ближе к 75 Ом.
петелька

[EVS]

Виноват, сразу не обратил внимания на длину трансформатора, предложенного Mirabella.
Поздно было, почти спал
Конечно, это не трансформатор, а ... ну.. кусок линии с изменяющейся шириной. И все. Все, что я написал выше относится к трансформаторам с длиной горазно большей.
to Eddy_Og
Прогнал вариант, предложенный Mirabella, через IE3D. Собственно, вот результат.
Резюме: если вам не жалко 50 мм текстолита, то вперед. Получите уменьшение КСВ с 1.5 до 1.3. Но, по моему, сиысл в этом .. хм.. ну никакого!

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Mirabella]

Поздно было, почти спал

Надеюсь, что сейчас вы не спите:

1. Размеры трансформатора, предложенного уважаемому Eddy-On с учетом постановки первоначальной задачи абсолютно правильные и наиболее "экономичные". При выборе длины трансформатора я исходила из необходимости получения значения КСВ менее 1.5.
В этом случае КСВ трансформатора на частоте 900 МГц будет 1.27, а на частоте 1900 МГц -1.057.

2. Действительно, при увеличении длины трансформатора например до 92 мм КСВН уменьшается на частоте 900 МГц до 1.034, а на частоте 1900 Мгц до 1.23.

НО:


3. Все эти цифры справедливы при идеальной нагрузке этого трансформатора: когда собственный КСВН
этой самой нагрузки равен 1.

4.Увеличим КСВ нагрузки до ближайшего "практического" значения - например до 2-х.
Это можно сделать, например, подключением к идеальному резистору 75 Ом конденсатора 1.6 пф (или соответствующей небольшой индуктивности, или более сложными способами).

5.В этом случае на частоте 900 МГц КСВ нагрузки будет равным немного менее 2-х.

6.В этом конкретном случае КСВ входа будет равным для трансформатора длиной 50 мм 1.569 на частоте 900 МГц и 3.311 на частоте 1900 МГц.

7.Для трансформатора длиной те же 92 мм КСВ на частоте 900 Мгц будет равным 1.878 и 3.217 на частоте 1900 МГц.

8.Меняем длину трансформатора от 5 до 500 мм, при этом КСВ входа будет "колебательным" способом изменяться в пределах от 1.406 (длина 30 мм) до 1.857 (длина 80 мм).Эти цифры для частоты 900 МГц, аналогичные колебания будут наблюдаться и для частоты 1900 МГц.

9. В зависимости от характера нагрузки (RLC) КСВН на входе трансформатора будет определенным образом изменяться, колеблясь в тех-же пределах при КСВ нагрузки менее 2 для частоты 900 МГц.

10. Вот именно поэтому увеличивать длину трансформатора нет никакого практического смысла.
Если бы в исходной задаче была задана полоса частот, тогда имелся бы смысл переходить на более сложную конструкцию трансформатора.

11. Теперь переходим к откорректированной постановке задачи: трансформатор на плате,, соединитель 75 Ом, кабель 75 Ом.
Так делать нельзя!!!
Необходимо поставить соединитель 50 Ом, кабель 50 Ом и перед самой антенной трансформатор 50 на 75.
Длину трансформатора можно оставить той-же: 50 мм.

Теория здесь совсем не хитрая, можно почитать: И.Ф.Лебедев, "Техника и приборы СВЧ", том 1, стр.229, рис 7.36.

13. Если Вы поставите трансформатор на плате, а потом будете тянуть кабель 75 ом, то КСВ входа кабеля будет зависеть от длины кабеля и очень сильно от характера нагрузки.
Кроме того, уровень согласования будет зависеть от потерь в кабеле: чем более лучший кабель вы примените, тем хуже будет согласование, и наоборот. Это обьясняется тем, что потери в кабеле являются неким аттенюатором, улучшающим согласование.


14. Всё сказанное подтверждено расчетами на Genesys 2006.4, если кому интересно, могу прислать.

15.Проверьте Ваши расчеты, характер изменения КСВ в полосе гораздо более сложный.

16. Уважаемый Eddy_On, для решения Вашей откорректированной задачи наиболее просто использовать трансформатор, конструкция которого сопряжена с конструкцией антенны.
Вероятнее всего это симметричная полосковая линия.


17. Успехов!



Да, чуть не забыла! Для всех: КСВ - мужского, а не среднего рода! (Это коэффициент!)

Еще раз повторяю небольшое стихотворение, позволяющее запомнить правильное склонение:

"... Я уж старший инженер, мне пора жениться,
КСВ, мой КСВ, близок к единице!..."

[EVS]

Тракт: модуль 50 Ом (КСВ<2) - кабель любой длины 50 или 75 Ом - антенна 75 Ом (КСВ<2). С какого конца ставить трансформатор и, соответственно, какой кабель брать - ИМХО, совершенно без разницы. Технологические и экономические предпочтения. И почему один вариант "...Так делать нельзя!!!...", а другой "...Необходимо..." для меня, боюсь, так и останется загадкой.
Теория, похоже, не такая уж и не хитрая
p.s. для простоты представьте, что модуль имеет по выходу 75, а антенна 50...

Сообщение отредактировал EVS - Nov 15 2006, 19:07

[Mirabella]

Тракт: модуль 50 Ом (КСВ<2) - кабель любой длины 50 или 75 Ом - антенна 75 Ом (КСВ<2). С какого конца ставить трансформатор и, соответственно, какой кабель брать - ИМХО, совершенно без разницы. Технологические и экономические предпочтения. И почему один вариант "...Так делать нельзя!!!...", а другой "...Необходимо..." для меня, боюсь, так и останется загадкой.
Теория, похоже, не такая уж и не хитрая
p.s. для простоты представьте, что модуль имеет по выходу 75, а антенна 50...

Теорию почитайте (всё-таки разница есть!), а если 75 на 50, то тогда тронсформатор надо 75 на 50
И загадок не будет.

[EVS]

Мда... Сударыня, я в шоке...
Жаль, бедный Eddy_Og окончательно запутается.

[Mirabella]

Мда... Сударыня, я в шоке...
Жаль, бедный Eddy_Og окончательно запутается.

Добрый человек EVS, давайте вместе поможем уважаемому Eddy_Og, и тогда он не запутается!
Но Вам надо:
1. Выйти из шокового состояния,
2. Почитать теорию (если конечно Вы не возражаете ).
3. Посчитать программами, предназначенными для анализа соответствующих структур.


Успехов Вам! :

[Gelo]

Признаться, тоже не понял, почему ТАК нельзя? И потом, - " 13. Если Вы поставите трансформатор на плате, а потом будете тянуть кабель 75 ом, то КСВ входа кабеля будет зависеть от длины кабеля "...Если кабель честный, ровно 75 Ом, почему КСВ-то будет плавать? Согласен, что реально там не 75 и КСВ таки будет плавать, но если Вы рассуждаете теоретически, давайте исходить из идеальных условий.

[Gelo]

В догонку...Мы же согласовываем низкое выходное сопротивление выходного каскада УМ с сопротивлением нагрузки, например 50 Ом? И дальше подключаем кабель 50 Ом, а к нему анетенну, так ведь? Мы же не ищем низкоомный кабель, чтоб его подключить прям на выход транзистора, а уж перед антенной поставить трансформатор?

[андр]

Извиняюсь что вторгся, но по моему надо просто поставить 75Омный кабель без всяких трансформаторов и не мучатся. Ну отразится чуток. Хуже от этого не станет. Не такие уж и большие мощности там, чтобызаниматься согласованием

[Mirabella]

Признаться, тоже не понял, почему ТАК нельзя? И потом, - " 13. Если Вы поставите трансформатор на плате, а потом будете тянуть кабель 75 ом, то КСВ входа кабеля будет зависеть от длины кабеля "...Если кабель честный, ровно 75 Ом, почему КСВ-то будет плавать? Согласен, что реально там не 75 и КСВ таки будет плавать, но если Вы рассуждаете теоретически, давайте исходить из идеальных условий.

Вы абсолютно правы, уважаемый Gelo, когда говорите о том, чтоесли поставить "честный" кабель
и всё остальное "честное", то тогда все будет хорошо.
Но как я понимаю, автору первоначально поставленной задачи надо не теоретические рассуждения, а практические советы.
Поэтому я не сочла нужным рассматривать идеальные элементы тракта, а рассмотреть более-менее реальный случай, причем тоже немножко идеализированный:КСВН , равный 2 - это в данном случае достаточно оптимистично.
Виду интереса к теме (она относится к числу основополагающих) предлагаю следующее: заинтересованным почитать информацию по моей ссылке.
Если этот источник окажется недоступным, я согласна для общего блага более подробно осветить вопрос с приложением практических расчетов и схем и рекомендаций, подтверждающих мою позицию.

[Eddy_Og]

Уважаемая Мирабелла! Очень любезно с Вашей стороны так подробно освещать тему...Видимо все-таки воспользуюсь советом оставить все без изменений, т.е. ВЧ 75 Ом разъем размещу как можно ближе к ГСМ модулю, соединю сигнальную линию петелькой с сигнальным контактом разъема и ВСЁ! Правда, нечестно это...Ну что делать. Как-то померили КСВ у ГСМ антенны для автомобиля - ужас какой-то! Такое ощущение, что и кабель там не тот, и антенна не та...Сплошные волны, минимум очень плохо просматривается...Так что, сойдёт. А книжку Лебедева найду- прочитаю.

[Mirabella]

Уважаемая Мирабелла! Очень любезно с Вашей стороны так подробно освещать тему...Видимо все-таки воспользуюсь советом оставить все без изменений, т.е. ВЧ 75 Ом разъем размещу как можно ближе к ГСМ модулю, соединю сигнальную линию петелькой с сигнальным контактом разъема и ВСЁ! Правда, нечестно это...Ну что делать. Как-то померили КСВ у ГСМ антенны для автомобиля - ужас какой-то! Такое ощущение, что и кабель там не тот, и антенна не та...Сплошные волны, минимум очень плохо просматривается...Так что, сойдёт. А книжку Лебедева найду- прочитаю.

Уважаемый Eddy_Og!
Думаю, торопиться Вам не стоит. Для начала скачайте с ftp Genesys 2006.04. Вместе смоделируем и сравним.

Результат оправдает Ваши затраты времени.

[Eddy_Og]

А как его скачать? В смысле, пароль там нужен или что?