Spørgsmål:
Tilpasning af en antennekobling
user885
2014-12-11 20:35:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg har bygget AA5TB's antennekobler:

enter image description here

Jeg udelod C2, fordi jeg ikke forstod, hvorfor jeg havde brug for det - hvorfor skulle jeg? Det fungerer fint uden.

Desværre, da jeg begyndte at indstille en 5W 20m transceiver, lysede LED'en hele tiden. Jeg målte derefter vekselstrømsspændingen over LED'et med et multimeter og indstillede til minimum, ca. 3,2V ~. Maksimum var ca. 4,2 V ~. Jeg tænkte på at ændre R4 og / eller R5, så disse ekstremer er lidt lavere. Er det den rigtige måde at gøre dette på? Jeg er bekymret, fordi jeg vil sige, at modstanden i hele R4-R5-D2-kredsløbet skal være omkring 51 Ohm, ligesom de andre modstande. Eller ville tilføjelse af C2 løse dette problem?

Hej Camil, velkommen til amatørradio stack exchange! Du har stillet to interessante ting her - tror du det ville være i orden at opdele dette i to separate spørgsmål? Som det er, er det lidt vanskeligt at besvare begge spørgsmål på samme tid, da de er ret forskellige med hensyn til omfang.
@mtrberzi ja, det tænkte jeg efter udstationering. Her er det andet spørgsmål til reference: http://ham.stackexchange.com/q/2400/885
To svar:
Phil Frost - W8II
2014-12-12 19:20:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

C2 fjerner vekselstrømskomponenten over LED'en og forhindrer, at LED'en lyser, når antennen matches til 50 ohm. Du siger, at kredsløbet fungerer alligevel - sandsynligvis på QRP-niveauer er det ikke lyst nok til at se. Jeg vedder på, at hvis du prøver det i et mørkt rum eller med en sender med højere effekt, vil du se det.

Overvej alligevel, hvordan dette kredsløb fungerer. Her er en forenklet version, der gør antenneimpedansen mere eksplicit og mangler enhver form for synlig indikator:

schematic

simuler dette kredsløb - Skematisk oprettet ved hjælp af CircuitLab

Dette er en Wheatstone-bro. V1 er din sender, og antennen er modstanden af ​​ukendt værdi ($ R_ {ant} $).

Tænk på det på denne måde: $ R_1 $ og $ R_3 $ danner en spændingsdeler, og $ R_2 $ og $ R_ {ant} $ danner en anden.

D1, C1 og R5 udgør en spidsdetektor. Hvis $ R_ {ant} < R_3 $, så på den positive cyklus af V1 er spændingen ved A større end spændingen ved B, og C1 oplades gennem D1 til spidsforskellen.

Hvis $ R_ {ant} > R_3 $, så på den negative cyklus af V1 er spændingen ved B mere negativ end ved A, og igen oplades C1 gennem D1.

Men hvis $ R_ {ant} = R_3 $ (50Ω, vores målimpedans), så er der ingen spænding mellem A og B, og så D1 kan aldrig forspændes fremad, og så kan C1 ikke have nogen spænding over det, bortset fra en lille vekselstrømskomponent via R5. tidskonstanten for C1 og R5 udgør et filter med en afskæringsfrekvens på

$$ f_c = \ frac {1} {2 \ pi RC} = \ frac {1} {2 \ pi (10 \: \ mathrm k \ Omega) (10 \: \ mathrm {nF})} \ ca. 1600 \: \ mathrm {kHz} $$

Dette er så lavt langt under frekvensen af ​​V1, som vi kan betragte vekselstrømskomponenten i spændingen over C1 som nul. I stedet vises det på tværs af R5.

Så se tilbage på dit kredsløb med LED'en. Den er forbundet over R5, som har en vis RF-spænding hele tiden. Når C1 oplades, fordi antennen ikke er 50Ω, er der desuden en DC-komponent, og det er virkelig denne DC-komponent, som vi er interesseret i. Husk, en kondensator ligner en lav impedans ved højere frekvenser, så ved at tilføje C2, du skifter effektivt enhver RF-strøm omkring LED'en, så LED'en kun ser DC-komponenten.

En alternativ løsning på dette problem er at forbinde LED-en på tværs af C1, som denne:

schematic

simuler dette kredsløb

Hvorfor gider du med to dioder, når du allerede har en? En LED udgør ikke en god RF-ensretter, men jeg vedder på, at den fungerer godt nok hos HF i denne applikation. Faktisk, med et mindre diode spændingsfald, ved jeg, at det er endnu mere følsomt. Vi har ikke rigtig brug for kondensatoren, da en LED, der flimrer ved 14 MHz, ser lige ud:

schematic

simuler dette kredsløb

Juster værdien af ​​R4 for at få den rigtige LED-lysstyrke til din sendereffekt.

Man kan spørge, hvorfor AA5TB's design er, som det er, og jeg er gætte det er fordi det var sådan en anden gjorde det, og designet blev bare kopieret med mindre ændringer. R4 og R5 plejede sammen at være et potentiometer. Arrangementet for at tilslutte LED til jord i stedet for punkt B (kræver således C2) er sandsynligvis fordi LED tidligere var en meter. Hvis du har en måler med et metalhus, og du bygger dette i en metalkasse, kan det være lettere at forbinde måleren til jorden end at isolere den fra kabinettet. Med en LED har du ingen sådanne begrænsninger.

Jeg tilføjede C2 og justerede R4 til 2K7, nu er dip meget klarere. Tak for et godt forklarende svar, dette hjælper meget med min forståelse!
@CamilStaps Det forekommer mig, at kredsløbet kunne forenkles endnu mere. Se redigering.
Jeg testede dette, og det fungerer også, tak. Jeg var nødt til at gøre R4 lidt mindre for at gøre LED-lyset lyst nok, antager jeg, at kondensatoren blev fjernet, hvilket gør den effektive spænding over LED'en mindre?
@CamilStaps ja, og også din LED har sandsynligvis en kapacitans større end og 1N4148, som ligesom C2 i dit skema tjener til effektivt at shunt nogle af RF-strømmen. Eller tænker det på en anden måde, kapacitansen gør det sværere for senderen at øge diodestrømmen på hver cyklus, da den også skal oplade kapacitansen. Og LED-driftscyklussen er mindre, fordi den kun er tændt i den positive halvdel af cyklussen.
mtrberzi
2014-12-11 23:16:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De faktiske værdier for R4 og R5 er ikke vigtige; hvad der er vigtigt er deres forhold, da de i denne konfiguration fungerer som en spændingsdeler. Hvis du har en ret god idé om, hvad den "korrekte" tuning til din sender skal være, så prøv dette: udskift enten R4 eller R5 med en variabel modstand eller et potentiometer. Juster potentiometeret for maksimal spænding over LED'en, når din sender er korrekt indstillet, og minimumspænding over LED'en, når den er dårligt indstillet eller ikke passer.

Kondensator C2 er ikke nødvendig og kan udelades. C2 har en "dæmper" -effekt på lysdioden; det bremser spændingens stigning og fald over dioden. Dette gør to ting: det beskytter lysdioden mod store transiente spændinger og holder lysdioden tændt i længere tid, efter at spændingen er faldet til nul (f.eks. Mellem CW-symboler). C2 interagerer dog ikke med resten af ​​kredsløbet, så tilføjelse af det vil sandsynligvis ikke løse det problem, du har.

Tak for dit svar. Jeg tror, ​​der er to ting, der kan være lidt forkerte: 1) kredsløbet fungerer sådan, at lysdioden er _off_, når den er korrekt indstillet og tændt, når den er dårligt indstillet. 2) C2 har en værdi på 10nF - er det ikke for lille til at påvirke lysdioden i tide? Men alligevel tak, jeg fortsætter og sætter et potentiometer.
Det er interessant. Lad mig vide, hvad der sker med potentiometeret, og jeg vil revidere mit svar. Hvad angår kondensatoren, er de fleste integrerede kredsløb f.eks. Designet til at bruge en 100nF afkoblingskondensator, som fungerer godt til at udjævne transiente spændinger; dette er kun 10% af det, så jeg ville tro, at det stadig skulle have en vis effekt på tiden.
En afkoblingskondensator er at filtrere høje frekvenser ud, men disse frekvenser er så høje, at du ikke kan se forskellen med det blotte øje (se http://electronics.stackexchange.com/q/59325/17592). Alligevel, ja, jeg fortæller dig, hvordan det går. Jeg er bange for, at det bliver nødt til at vente til lørdag.
Ah, rigtigt, jeg var et øjeblik forvirret. Måske er der også en filterhandling her? Jeg havde ikke tænkt på det. Er det muligt at prøve det med kondensatoren?
Jeg tilføjede C2 og ændrede R4 til 2K7, og nu fungerer det meget bedre. Tak!


Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...