[cismoll 13]

41 minutes ago, Vasil_Riabko said:

Не бывает "трансформаторов постоянного тока".

Разумеется. Как и пассивные цепи не усиливают мощность. Вы поняли, о чём речь -- а речь о трансформаторах низкой частоты, когда нет необходимости использовать передающую линии -- но решили как обычно придраться к терминам.

41 minutes ago, Vasil_Riabko said:

Это предложение лишено смысла  "Таким образом есть и индуктивная составляющая (магнитное поле сердечника и погонная индуктивность линии передачи), и ёмкостная (ёмкость между парой проводов в паре). "

Не лишено.

41 minutes ago, Vasil_Riabko said:

Сердечник играет роль как источника магнитного поля (как в с случае трансформатора постоянного тока)". Источником магнитного поля может быть ток, переменное электрическое поле либо постоянный магнит но никак не сердечник.

Принимается. Да, это ошибка.

41 minutes ago, Vasil_Riabko said:

"..., так и большой индуктивности, препятствующей протеканию синфазного тока по "оплётке." сердечник увеличивает индуктивность . 

Именно это я и сказал.

41 minutes ago, Vasil_Riabko said:

Количество витков определяют исходя из:
 - нижней рабочей частоты;
 - сопротивления нагрузки ;
- магнитной проницаемости сердечника ;
- площади сечения сердечника .
Детально можете посмотреть в книге  Справочник по высокочастотным трансформаторным устройствам Семен Лондон, Сергей Томашевич

Это не опровергает, а дополняет и/или уточняет мой тезис.

Ну что, по очкам победил я, получается? 🙂

Но дарю это победу вам! Чтоб воскресный день совсем не был потрачен зря.

[Vasil_Riabko 11]

12 minutes ago, cismoll said:

Разумеется. Как и пассивные цепи не усиливают мощность. Вы поняли, о чём речь -- а речь о трансформаторах низкой частоты, когда нет необходимости использовать передающую линии -- но решили как обычно придраться к терминам.

Не лишено.

Принимается. Да, это ошибка.

Именно это я и сказал.

Это не опровергает, а дополняет и/или уточняет мой тезис.

Ну что, по очкам победил я, получается? 🙂

Но дарю это победу вам! Чтоб воскресный день совсем не был потрачен зря.

Радиоэлектроника это не про очки это знания опыт и четкике формулировки вопросов и ответов.

[cismoll 13]

Как скажете.

Расскажите, к слову, про чёткость, знания и опыт инженерам Hittie, который, когда еще был отдельно от AD, всюду писал в даташитах начало частотного диапазона "DC - ..." и все всё прекрасно понимали.

Ну ладно, всё, достаточно.

[Vasil_Riabko 11]

39 minutes ago, cismoll said:

Как скажете.

Расскажите, к слову, про чёткость, знания и опыт инженерам Hittie, который, когда еще был отдельно от AD, всюду писал в даташитах начало частотного диапазона "DC - ..." и все всё прекрасно понимали.

Ну ладно, всё, достаточно.

Поделитесь про какие трансформаторы писали Инженеры Hittie .Очень интересно.

[rloc 43]

18 часов назад, repstosw сказал:

А в случае балуна какая арифметика? Есть ли схема замещения балуна (эквивалентная схема)?

Витая пара в балуне - это длинная линия с распределенными параметрами: погонной емкостью и индуктивностью. Соответственно модель линии - симметрично соединенные LC элементы в виде ФНЧ звеньев, при равенстве соотношения sqrt(L/C) волновому сопротивлению. Феррит играет большей частью роль поглотителя синфазной составляющей, за счет ненулевой комплексной составляющей проницаемости мю. Одна из моделей:

 

https://edadocs.software.keysight.com/pages/viewpage.action?pageId=5909260

 

[repstosw 18]

12 hours ago, Vasil_Riabko said:

PIN -диоды (2А507А), разрядник.

А вот такая диодная матрица подойдёт - HSMP-3822 ?

Интересует именно защита от статики - шаркание тапочек по полу, карман шерстяного свитера, касание к металлической ручки двери, и т.п.

Эта матрица стоит на входе LNA в китайском модуле E-byte E49 (CMT2300A). 

Считал, что она ограничивает мощность сигнала, если передатчик близко.  А вот от статики она защищает?

 

Изменено 24 апреля, 2023 пользователем repstosw

[Strashila 0]

22 hours ago, repstosw said:

Сопутствующий вопрос:   защита входа приёмника от статики.   Именно от статики.  Не путать с грозовыми разрядами и с большой входной мощностью сигнала.

Вот защитный диод от Инфениона, пользуюсь им вплоть до 10 ГГц, как раз для аналогичных целей. Посмотрите каталог, там линейка таких устройств. Емкость у них небольшая, на относительно высоких частотах использую несколько измененную топологию. 

[repstosw 18]

12 hours ago, Strashila said:

Вот защитный диод от Инфениона, пользуюсь им вплоть до 10 ГГц, как раз для аналогичных целей. Посмотрите каталог, там линейка таких устройств. Емкость у них небольшая, на относительно высоких частотах использую несколько измененную топологию. 

Спасибо, посмотрим.

А если антенна комбинированная - для передатчика и приёмника. Коммутация антенны SPDT ключом.  Как защитить выход передатчика от бытовой статики?

LC контур?

 

Пришли  SMD-балуны.  Входная мощность теперь требуется на 10-11 дБ ниже, чем с аттенюатором -7.636 дБ (и -3 дБ из-за ранее неиспользуемого второго плеча дифференциального выхода) при достижении той же выходной мощности.  Так что тут теория сошлась с практикой.

 

За кадром остался один вопрос: если делать балун самостоятельно, то как его расчитать именно для Z=50 Ом или для Z=75 Ом?  Чем определяется сопротивление балуна?  Расстоянием между витками, толщиной провода?  Радиолюбители мотают наобум?

 

Вот с коаксиалом понятно - диаметр центральной жилы, диаметр диэлектрика, материал диэлектрика. Они определяют волновое сопротивление.

Изменено 24 апреля, 2023 пользователем repstosw

[V_G 8]

https://3g-aerial.biz/onlajn-raschety/dopolnitelnye-raschety/twisted-pair-calculator

[repstosw 18]

4 hours ago, V_G said:

https://3g-aerial.biz/onlajn-raschety/dopolnitelnye-raschety/twisted-pair-calculator

Это если витая пара.

Балун, который мне пришёл  - намотан параллельными обмотками.  Он как считается для 50 Ом?

Ниже фото.  Реальный балун намотан виток к витку - намотка достаточно плотная

Изменено 25 апреля, 2023 пользователем repstosw

[arhiv6 14]

Такая линия называется "симметричная двухпроводная линия". Первый раз вижу, чтобы её использовали на высоких частотах.

Калькуляторы:

https://3g-aerial.biz/onlajn-raschety/dopolnitelnye-raschety/raschet-simmetrichnoj-linii

https://hamwaves.com/zc.circular/en/index.html

https://www.easycalculation.com/engineering/electrical/parallel-wire-impedance-calculator.php

[rloc 43]

59 минут назад, repstosw сказал:

Это если витая пара.

Особого значения не имеет, скручены провода или нет. Скручивают только для того, чтобы обеспечить постоянство расстояния между парой проводов, и увеличения эквивалентного расстояния между соседними парами. Если есть возможность склеить два провода, то такой вариант лучше скрутки, потому что скрутить провода с постоянным шагом свивки не просто.

 

59 минут назад, repstosw сказал:

Он как считается для 50 Ом?

Грубо - по волновому сопротивлению пары проводов, калькулятор тот же. То, что витки находятся рядом - с одной стороны хорошо, а с другой - плохо. Полностью учесть влияние шага намотки можно в 3D EM симуляторе.

 

Задача балуна - обеспечить как можно большую разность между собственным волновым сопротивлением и волновым сопротивлением каждого провода в отдельности относительно земли. Если относительно земли не удается обеспечить достаточно большое волновое сопротивление, то его стараются делать одинаковым, насколько возможно. Оптимальная длина линии - четверть длины волны. Феррит позволяет сократить эту длину за счет поглощения синфазной составляющей, но за счет внесения дополнительных потерь. Материал феррита особого значения не имеет, потому что действительная компонента комплексной проницаемости на 400-500 МГц близка к 1 у любой марки. Для балунов чаще используют проницаемость около 10000 (10K). Поглощающие свойства ферритов различных марок примерно одинаковые на высоких частотах, в диапазоне 100 - 2000 МГц.

 

 

[yurik82 18]

В 23.04.2023 в 14:08, repstosw сказал:

По логике вещей - если балун 1:1 то он может с любым активным сопротивлением работать.

балун 1:1 это маркетинговое название. физическая сущность - балун с импеданса 50 на 50.

Приведу наглядный пример с токовым балуном Гуанелла 4:1. В этом балуне сопротивление дифференциальных линий в плечах балуна равно половине согласуемого, т.е. для 300->75 оно равно 150, а для 200->50 равно 100 Ом.

На скриншоте - печатное полосковое исполнение на диапазон ДМВ. Толстый это 200->50, тонкий 300->75

Слева питается симметричная 2-проводная линния (зазоры 200 и 300 Ом соответственно).

Как объяснить работу этого балуна не прибегая к эквивалентным схемам RLC на которых рисуют балансы токов и напряжений?

Слева по рисунку дифференциальная линия 200 Ом видит Т-тройник (раздвоение), далее идут две линии по 100 Ом каждая, которые слева сошлись в одну точку на Т-тройник.

На Т-тройнике 50% энергии пошло в одну половину, 50% в другую (мост Вилкинсона весьма схож).
Справа имеем второй Т-тройник, где сходятся эти же 2 половинки.

Но есть одна хитрость - одна из половинок перевернута как лист Мёбиуса навыворот. Если на одном конце деление энергии синфазное, то на другом конце сложение уже противофазное. В синфазном суммируются токи, в противофазном - напряжения.

Балансная линия 200 Ом расщепляется на 2 линии по 100 Ом, а потом 2*100 сходятся в линию 50 Ом. Получилось преобразование с 200 в 50.

Что будет если 200 Ом балансная линия далее будет нагружена на 150 Ом (более тонкие линии как на рисунке справа)? Получится рассогласование, такая 200 Ом линия будет нагружена как бы на 300 Ом и отражение волны будет соответствовать КСВ=1.5. На правом конце когда 2х150 сойдутся на тройник результирующее будет 75, а не 50. Общий КСВ может достигать 2.25 в худшем случае

 

Спойлер

 

Вот то же самое в эквивалентной схеме теории цепей

 

Спойлер

 

 

Здесь нет ничего общего с обычным НЧ/ЗЧ трансформатором с первичной и вторичной обмотками, потому что те трансформаторы включаются вообще не так.

В классическом трансформаторе к одной обмотке (к разным концам одного и того же провода) прикладывается разность напряжений, а с другой обмотки с двух её концов снимается.

Здесь напряжение прикладывается к разным изолированным проводам, т.е. это просто обычная дифференциальная двухпроводная линия передачи (волновод). А зазор между этими линиями определяет импеданс этого волновода.

Любой балун - по определению это многополюсник который выполняет 2 условия:

- делит энергию поровну по 50% (амплитуда, магнитуда в каждом плече равна)

- поворачивает фазу относительно общей синфазной земли на -90 градусов в одном плече и на +90 в другом. Т.е. получить на выходе равное и противофазное напряжение, симметричное относительно общей земли

Токовый балун Гуанеллы 1:1 в полосковом или в коаксиальном исполнении это Т-тройник слева (в Т-тройнике энергия делится поровну), на одной л/4 фаза задерживается на 90 градусов

 

Чтобы трансформатор работал как трансформатор а не просто как симметричная двухпроводная линия передачи - он включается совсем не так

Обмотки работают как обмотки (связь через магнитопровод если есть, или через взаимный импеданс если полосковая линия) если к разным концам одной и той же обмотки приложить разность напряжений. Такой балун называют вольтажным балуном Гуанеллы типа 1:1

 

 

Изменено 25 апреля, 2023 пользователем yurik82

[Vasil_Riabko 11]

57 minutes ago, yurik82 said:

балун 1:1 это маркетинговое название. физическая сущность - балун с импеданса 50 на 50.

 

Не совсем корректная формулировка. Балун 1:1 может быть и 75 на 75 и даже 200 на 200.

Quote

Любой балун - по определению это многополюсник который выполняет 2 условия:

- делит энергию поровну по 50% (амплитуда, магнитуда в каждом плече равна)

- поворачивает фазу относительно общей синфазной земли на -90 градусов в одном плече и на +90 в другом. Т.е. получить на выходе равное и противофазное напряжение, симметричное относительно общей земли

Я знаю другое определение:

"Балун (от англ. balun — balanced-unbalanced) — жаргонное название симметрирующих устройств, преобразующих электрический сигнал из симметричного (balanced) в несимметричный (unbalanced) и наоборот. Чаще всего для этого применяются различные виды моточных трансформаторов, выполненных на магнитопроводах, однако это не всегда верно - иногда симметрирующее устройство может быть реализовано в виде четвертьволновых короткозамкнутых отрезков выполненных из отрезков коаксиального кабеля. "

https://ru.wikipedia.org/wiki/Балун

[yurik82 18]

4 часа назад, Vasil_Riabko сказал:

Я знаю другое определение:

аббревиатура балун - жаргонная, каноничное название "симметрирующее устройство". а СУ является СУ когда выполняются два условия. Только при выполнении этих 2 условий common mode impedance будет бесконечным, а чем эти условия хуже выполнены (чем больше неточность фаз или чем больше неравность деления мощности) тем ниже будет запорный импеданс.

Сам Гуанелла в 1945 в патенте называл своё устройство HF Matchin Transformer (ВЧ согласующий трансформатор)

Кстати токовый балун Гуанеллы 4:1 эти условия не выполняет (его полное название -  balun with floating load). При подаче на вход +1V относительно общей земли - на дифференциальных выходах напряжение не равно +1 и -1V, а +1.5V и 0.5V, поэтому запорный импеданс низкий, симметрирование лишь частичное, часть тока далее потечет по общей земле. Сам Гуанелла предлагал последовательное включение токового балуна 1:1 и лишь потом 4:1 для случаев если симметрирование важно

 

4 часа назад, Vasil_Riabko сказал:

может быть и 75 на 75 и даже 200 на 200.

да, сами значения импедансов могут быть разные, и равные и неравные, и кратные и произвольные.

на практике широкополосными бывают только типы 1:1 и 4:1, 9:1, 16:1 (комбинации включения согласованных Т-тройников), а балуны с другими соотношениями имеют ярко выраженные резонансные свойства (разный коэффициент трансформации и нежелательная реактивность на разных частотах)

Изменено 25 апреля, 2023 пользователем yurik82