Здравствуйте. Собственно, вопрос в заголовке...

Диапазон частот?

Если действительно на "печатной плате", т.е. на стеклотекстолите указанной толщины, тогда надо прежде всего знать его диэлектрическую проницаемость.
С этим особых затруднений нет, но производители стеклотекстолита обычно дают "вилку" значений, причем достаточно широкую.
Если трансформатор в "печатном исполнении", тогда проще.
Используемые для этого стандартные СВЧ фольгированные материалы имеют эту "вилку" гораздо более узкую.
Следующая задача: оценить длину трансформатора. При прочих равных условиях чем ниже частота, тем длиннее трансформатор.
Поэтому с частоты надо и начать, т.е. получить ответ на вопрос: а поместится ли этот трансформатор на печатной плате?
Для расчета можно использовать любой пакет типа MWO, Genesys или Serenade. В них входят самостоятельные программы для расчета параметров линий передачи.

О-о-о! Как я мог про частоту забыть...Всем пардон...Средняя частота - 900 МГц, т.е. диапазон сотовой связи.
Насчет программных пакетов я в курсе. Но у меня их нет, я с ними не собираюсь работать, поэтому и возник вопрос в технической помощи...Спасибо!

В догонку...материал FR-4, посмотрел по инету - диэлектрическая постоянная в районе 5.5, толщина 1.5 мм

Нарисуй четвертьволновую линию с волновым сопротивлением равным среднему геометрическому между 50 и 75, и будет счастье.

насчет такого я в курсе...Думал, может есть что по-интереснее, типа линии с переменной шириной полоска, от и до...А четверть волновый трансформатор - достаточно узкополоснен, так ведь? Что-нибудь пошире можно предложить?

Нарисуйте полосковую линию переменной ширины. Начальная ширина соответствует 50 омам, конечная -75. Получится конус с плоскими основаниями. Его высота(длина линии) как минимум четверть длины волны на Вашей частоте, но в диэлектрике.
Для 50 ом -ширина линии 2.372 мм.(2.4)
Для 75 ом -ширина линии 1.0284мм(1.0).
Длина трансформатора -40...50 мм.
Это все для частоты 900 МГц, диэл. проницаемости 5.5, толщины металлизации 35 микрон, толщины подложки -1.5 мм.
Не забудьте, что с обратной стороны должен быть металл.

Большое спасибо!!!

А еще можно тоже самое сделать на плавно нерегулярной линии передачи... Если конечно изготовление таковой для вас не затруднительно, и широкополосность подобрать можно нужную... И согласовывать сопротивления вплоть до комплексных.

Абсолютно правильно!
А еще этот трансформатор можно поместить в жидкий азот, потери в нем резко упадут!

С азотом придумано хорошо, только вибростойкость снизится.

Так подвесить его, вместе с Дьюаром на пружинах из бериллия!

Так, если не изменяет память, при таких размерах этот трансформатор будет работать от 900 МГц и выше? Вопрос в том, что в GSM есть ведь и 1800 МГц? А для этого диапазона трансформатор будет "трансформить"? Извините, что вторгся...

Будет.

Triangular Taper, любезно предложенный Mirabella, безусловно, будет работать. Хотя это самый неэкономичный транс. в этом классе. Переход экспотенциальный, Хакена или Кнопферштейна дают значительно более низкую частоту начала согласования при одинаковой длине линии. Сейчас точно не помню, кто из них лучше, вроде, последний. Расчитается все элементарно, например, в ADS - там вообще все уже готово.
Кстати, то же можно делать на сосредоточенных элементах. На память, схема на двух инд. и двух конд. дает примерно октаву с двумя нулями на компл. плоск. Из них только одна емкость сосредоточенная. Это я где-то как-то видел и даже где-то у меня есть. Если надо - найду. Размеры будут, скорее всего, поменьше...
Но... Может, стоит посчитать для начала потери, вызванные рассогласование 50 на 75, а потом сравнить их с потерями из-за включения подобного девайса? И сделать вывод, а нужен ли он вовсе...

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

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!

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!..."

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.

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! :

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.

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?

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

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.

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.

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

Действительно, оказалось именно профиль Кнопфенштайна обеспечивает минимальную возможную длину трансформатора, являясь предельным случаем многоступенчатой чебышевской аппроксимации. Лет двадцать назад для его расчета приходилось по таблицам долго и нудно считать функции Бесселя не помню какого порядка. Сейчас совсем другое дело. Расчет в ADS.
Для данного примера:
Согласование 50 на 75
Начальная частота согласования 890
Требуемый макс. коэф. отражения 0.1
Материал FR4 h=1.5 Er=4.6
Результат на двух картинках. Кнопфенштайну хватило 39мм, треугольный переход получился более чем в два раза длиннее. Через ЕМ симулятор прогнал только первый, второй поленился.
Кстати, кабель 75 Ом даже теоретически при прочих равных условиях обладает меньшим затуханием, чем 50-омный, а значит, и более предпочтителен.
Хотя для данного конкретного случая по-прежнему считаю всю эту бодягу совершенно пустой затеей.



Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Этот вопрос достаточно хорошо освещен в соответствующем подфоруме.
Только добавлю: по моему мнению - это одна из лучших программ, которая быстро осваивается.





Вот в том то и дело: чем меньше затухание, тем больше КСВ.






Если считаете бодягой, считайте. У Вас на это есть конституционное право.
Вопрос этот (согласование) имеет и познавательное значение, и практическое.

Самое главное: понимать разницу между теоретическим согласованием и практическим.

Меня поражают и удивляют выражения типа "...соединитель имеет такой-то КСВ."
Следствие непонимания элементарных понятий по теме.

Если не трудно, напомните отношение функций Бесселя к расчету переходов. Подзабыла, однако.

Немного непонятно. А что плохого в выражении типа "...соединитель имеет такой-то КСВн."? Насколько я понимаю любой соединитель имеет какой-то КСВн, и не всегда хороший. Что имелось ввиду?

Нет, не трудно. Для этого даже выйду на минутку из шока . Это лист Mathcad с экспортом в Акад.
Коакс. линия в 75 (точнее в 77 Ом для вакуумного заполнения) имеет меньшее затухание просто по определению, из законов физики. К КСВ это имеет достаточно косвенное отношение. Откройте свой томик Лебедева, возможно, это там есть. Если нет, ну, например Маттей с Янг'ом, думаю, там точно должно быть.
Ушел обратно. В смысле в шок...

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Возможно я задам бестактный вопрос, но все-таки - хоть в какой ветке ЭТА тема обсуждалась? Я насчет ФТП...
Собственно по теме - да насчет бодяги я согласен, вот только не хотелось имидж невеж создавать в конторе. Как там у Гоголя - попадется какой-нибудь бумагомарака и ославит на всю страну...Ну ладно, хоть коллеги не осмеяли, а даже наоборот. Всем премного благодарен!

Нет, я просто хотела узнать, зачем Вы "...считали функции Бесселя не помню какого порядка".
Дело в том, что этими функциями я пользуюсь широко (правда для других задач).
И точно знаю, что даже "лет двадцать назад" они уже были табулированы.
Это означает, что уже тогда существовали таблицы этих самых функций и считать их не было никакой необходимости. (Даже при проектировании переходов!).
Лично я тогда пользовалась Янке Е., Эмде Ф., "Таблицы функций с формулами и кривыми", Гостехиздат, 1949 г.
Единственная причина, по которым Вы "...считали функции Бесселя не помню какого порядка." , очевидно заключается в учебных целях: Вашим руководителям было не до Вас, молодого специалиста, и они давали вам эту тяжелую работу для занятия Вашего времени.
Это как в армии -"отгонять метлой помехи от антенны". (Лично неоднократно наблюдала).

Но сейчас- то у Вас есть таблицы? Если что, пишите, пришлю.

to Mirabella
Ловля блох, передергивание цитат и переход на личности - последнее дело. Потрудитесь вести себя хотя бы корректно. Да и в оценке моего возраста Вы ошиблись.
По теме.
Я не собираюсть никому и нечего доказывать. Комментировать чужие опусы тем более. Предложил свои два решения. Специалист обязан знать в т.ч. разные профили переходов согласования. В последнюю очередь он использует линейный и, уж тем более, редко назовет его оптимальным. Спорить банально лень. Думающий человек разберется сам.

2_Mirabella
Так все-таки, как на ФТП зайти, ну подскажите, плиз...

Надо стать "своим". Почитайте, как это сделать. Как мне показалось, для Вас это будет не сложно.
Просто надо сделать так, как положено: иметь требуемое количество информативных сообщений.
Считаю, что предъявляемые к соискателям звания "свой" требования вполне разумные и не сложные.

Успехов Вам.

P.S. Сейчас готовлю информацию для обоснованного ответа на вопросы, поднятые по этой теме.