[clawermachine 0]

добрый день, уважаемые форумчане.

пытаюсь построить отрицательный конвертер импеданса для согласования антенны. (в ходе работы над диссертацией)

 

такие схемы-довольно новое течение, суть описана например здесь: http://www.ieee.li/pdf/viewgraphs/matching..._impedances.pdf

кратко: она обеспечивает такой сдвиг фаз на входных зажимах, который соответствует "отрицательному" реактивному элементу, то есть Xl=-wL либо Xc=1/wC. то есть она "переворачивает" элемент,позволяя компенсировать реактивность антенны. мультивибратор,по сути. переворачиваемый элемент-конденсатор С20.

 

схема разработана на двухзатворных транзисторах BF998, нарисована в AWR,работает. развёл плату, ввёл поправки в модель-работает. схема в приложении.

SUBCKT S8-это импортированный S11 антенны. порт Port1 P=4-это выход,там же возбуждение.

 

собрал плату, на анализаторе спектра наблюдаю большую "бороду", полагаю что это автогенерация: при С20=51 пФ и дросселях на входе L11=L12 пики идут через каждые 2.75 МГц, то соответствует резонансу С20 и последовательно включенных L11 L12. при замене С20 на 102 пФ резонансные пики стали идти через 2 МГц.

 

уже голову сломал, прав ли я, считая это автогенерацией, что с этим делать, а также правильно ли разработана схема?

Изменено 18 мая, 2015 пользователем clawermachine

[Tura 0]

собрал плату, на анализаторе спектра наблюдаю большую "бороду", полагаю что это автогенерация: при С20=51 пФ и дросселях на входе L11=L12 пики идут через каждые 2.75 МГц, то соответствует резонансу С20 и последовательно включенных L11 L12. при замене С20 на 102 пФ резонансные пики стали идти через 2 МГц.

уже голову сломал, прав ли я, считая это автогенерацией, что с этим делать, а также правильно ли разработана схема?

Может надо было начинать с биполярных транзисторов, как нарисовано в указанной презентации? Схемы на биполярных транзисторах уже довольно хорошо обсчитаны, посмотрите, например https://digital.library.adelaide.edu.au/dsp...3/8/02whole.pdf. Там хорошо освещены вопросы коррекции и компенсации паразитных параметров применительно к биполярным транзисторам.

Здесь скорее не соблюдаются условия устойчивости, указанные на стр.18-21 презентации http://www.ieee.li/pdf/viewgraphs/matching..._impedances.pdf (раздел Stable). Петлевой (суммарный) иммитанс цепи должен быть положительным. А значит антенный порт надо нагрузить емкостью большего номинала, чем С20.

А emp-файлец не могли бы выложить?

Изменено 19 мая, 2015 пользователем Proffessor

[Terehov 0]

добрый день, уважаемые форумчане.

пытаюсь построить отрицательный конвертер импеданса для согласования антенны. (в ходе работы над диссертацией)

 

такие схемы-довольно новое течение, суть описана например здесь: http://www.ieee.li/pdf/viewgraphs/matching..._impedances.pdf

кратко: она обеспечивает такой сдвиг фаз на входных зажимах, который соответствует "отрицательному" реактивному элементу, то есть Xl=-wL либо Xc=1/wC. то есть она "переворачивает" элемент,позволяя компенсировать реактивность антенны. мультивибратор,по сути. переворачиваемый элемент-конденсатор С20.

 

схема разработана на двухзатворных транзисторах BF998, нарисована в AWR,работает. развёл плату, ввёл поправки в модель-работает. схема в приложении.

SUBCKT S8-это импортированный S11 антенны. порт Port1 P=4-это выход,там же возбуждение.

 

собрал плату, на анализаторе спектра наблюдаю большую "бороду", полагаю что это автогенерация: при С20=51 пФ и дросселях на входе L11=L12 пики идут через каждые 2.75 МГц, то соответствует резонансу С20 и последовательно включенных L11 L12. при замене С20 на 102 пФ резонансные пики стали идти через 2 МГц.

 

уже голову сломал, прав ли я, считая это автогенерацией, что с этим делать, а также правильно ли разработана схема?

Не понятно что с затворами? Первый не поключен, на втором не хватает блокировочного конденсатора, что может привести к самовозбуждению.

[clawermachine 0]

 

и снова здравствуйте! я ждал Вас в этой теме :)

за первую ссылку спасибо,не видел,изучу.

вторую читал. не совсем понятно,как применять эти условия для чётырёхполюсника в моем случае, потому как у меня двухполюсник (floating схема).

до подключения к антенне не дошло дело. я включал последовательно с конденсатором 100 пф, параллельно с контуром 100 пф || 4.7 мкГн, и вообще без сигнала на одном входе. вроде всё время "борода" в спектре.

дело в том,что у меня только осциллограф и спектроанализатор. смотреть на сдвиги фаз можно на осциллографе, но это невозможно при генерации, картину которой смотрю на анализаторе.

 

прикладываю .emp, не знаю, потеряются ли прикреплённые даты на S-файл и на транзистор.если потеряются-выложу.

 

и ещё тонкий вопрос, как тут делать земли. т.к. схема Floating (по Вашей ссылке в презентации Сьюссмана.стр.8), по сути это конденсатор, имеющий лишь два вывода, в один сигнал втекает,в другой вытекает. то есть сигнальная земля идёт своим путём мимо NIC. но земли требуют транзисторы. на изображённой мною схеме все точки земли-это нулевой потенциал источника питания транзисторов. ВЧ сигнал этой земли в идеале касаться не должен.

 

Не понятно что с затворами? Первый не поключен, на втором не хватает блокировочного конденсатора, что может привести к самовозбуждению.

Спасибо за ответ! первый затвор подключен, просто в NXP-шной библиотеке УГО слегка корявая.

блокировочный конденсатор должен разделять по постоянке затворы транзисторов?

nic_test.rar

[Tura 0]

Спасибо за emp, все нормально, данные по s-параметрам антенн не потерялись. Что касаемо четырехполюсника, здесь никаких проблем: любой двухполюсник при последовательном включении превращается в четырехполюсник, а у Вас двухполюсный NIC включен последовательно с антенной. По устойчивости могу сказать, что для стабилизации применяют в обвязке массу пассивных корректирующих элементов, посмотрите например схемы конверторов на биполярных транзисторах, моделируемые в ADS (в документе 02whole.pdf).

Теперь по поводу правильности выбора схемы конвертора.

Я так понимаю, своей схемой Вы собираетесь компенсировать реактивность ферритовой антенны, а импеданс ферритовой антенны имеет преимущественно индуктивный характер, по крайней мере до достижения первого резонанса. Следовательно, чтобы скомпенсировать индуктивность, нужна схема, формирующая отрицательную индуктивность. А Ваша конкретная схема конвертора формирует отрицательную емкость. Дам Вам "по секрету" ссылки на трактаты по практической реализации отрицательных индуктивностей и емкостей применительно к антеннам.

http://www.home.earthlink.net/~christrask/...20Inductors.pdf

https://etd.ohiolink.edu/rws_etd/document/g...08313555/inline

Вторая ссылка - готовая диссертация по Вашей теме, с практическими схемами в приложениях.

Изменено 20 мая, 2015 пользователем Proffessor

[Terehov 0]

Спасибо за ответ! первый затвор подключен, просто в NXP-шной библиотеке УГО слегка корявая.

блокировочный конденсатор должен разделять по постоянке затворы транзисторов?

Блокировочный конденсатор обеспечивает нулевой потенциал по ВЧ на втором затворе. В этом случае уменьшается влияние проходной емкости транзистора в том числе и на устойчивость усилителя. Устанавливается по кратчайшему пути между вторым затвором и общим электродом или "землей".

Кроме того необходимо установить ток покоя транзистора, для этого типа это порядка 10 мА. Ток зависит от величины постоянного напряжения на первом затворе - от минус 0,2 до плюс 0,2 вольта.

[Tura 0]

Еще такой патент посмотрите

http://www.google.com/patents/US4442434

Еще цитата из другого патента:

В антенне по заявке ФРГ №OS 3109391, МКИ H 01 Q 23/00, H 01 Q 7/08 (США №4439771) для повышения широкополосности МА предлагается к рамочной (или ферритовой) антенне подключать неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления +2, а в цепь обратной связи включать вторую такую же антенну. В результате в первую (основную) антенну вносится импеданс, равный по модулю ее импедансу, но противоположный по знаку (отрицательный импеданс). Происходит компенсация импеданса основной антенны и устранение ее резонансных свойств. Основным недостатком такой антенны является неустойчивость работы и склонность к самовозбуждению при воздействии внешних дестабилизирующих факторов.

Изменено 21 мая, 2015 пользователем Proffessor

[clawermachine 0]

Блокировочный конденсатор обеспечивает нулевой потенциал по ВЧ на втором затворе. В этом случае уменьшается влияние проходной емкости транзистора в том числе и на устойчивость усилителя. Устанавливается по кратчайшему пути между вторым затвором и общим электродом или "землей".

Кроме того необходимо установить ток покоя транзистора, для этого типа это порядка 10 мА. Ток зависит от величины постоянного напряжения на первом затворе - от минус 0,2 до плюс 0,2 вольта.

 

извиняюсь,на схеме не указано, но в реальности конденсаторы, шунтирующие рабочие частоты на землю, стоят по обоим вторым затворам транзисторов.

ток покоя устанавливаю от 4 до 10 мА, на возбуждение это не влияет.

 

повторюсь, до испытаний с антенной ещё далеко. на данный момент мне проще испытать схему, погасив иммитанс чип-конденсатора.

касательно же ферритовой антенны-по результатам моделирования ФА с двумя обмотками (схема dinlar) с применением подобмоточного экрана антенна вгоняется в емкостной характер импеданса на моём диапазоне частот, из-за резонанса с этим экраном на низкой частоте. но это оффтоп.

добивались ли Вы успеха с NIC?

[Tura 0]

добивались ли Вы успеха с NIC?

Серьезно еще не занимался, у меня плановые работы, которые никак не связаны с данной темой. Так, изучал по первоисточникам. Считаю, что доказать на практике возможность широкополосного согласования с антенной - это еще не все. После триумфа исследователя неизбежно встанут вопросы динамического диапазона всех этих NIC-ов, и вот здесь начнутся настоящие трудности, бороться с которыми хватит и на десяток диссертаций...

Изменено 27 мая, 2015 пользователем Proffessor