Свежие обсуждения
Консультации

Измерение резонанса колебательного контура анализатором спектра с трекинг генератором

1 8 16

Смоделировал на Микрокапе-12.

Верхний график - напряжение на приемной катушке (т. 3 схемы). Нижний - напряжение на контуре (т. 4 схемы).

Очень похоже на картинку Гагарина.

Tadas: Катушка контура соосно с катушками связи

А слева или справа по частоте у вас не видно провала? Похоже, связь передатчик-контур-приемник слишком сильная. Гагарин работал вблизи 60 дБ затухания.

 
Дмитрий_плюс: Смоделировал на Микрокапе-12.

Что-то больно большие индуктивности связи.

Дмитрий_плюс: Очень похоже на картинку Гагарина.

Только у него сначала провал, потом пик.

Дмитрий_плюс: А чем эти картинки оличаются от Гагаринских?

Тем, что Гагарин представил только одну картинку. Дальше интерес у него пропал.

 
Tadas: Что-то больно большие индуктивности связи.

Так связь слабая - минус 60 дБ. В учебниках по трансформаторам обычно используют Т-образную эквивалентную схему, когда индуктивность связи мала и включена последовательно с общей точкой обмоток. Но мне показалось, что в нашем случае большей наглядностью обладает П-образная эквив. схема, где индуктивность связи включена между обмотками. Тут индуктивность слабой связи получается большой.

Tadas: Только у него сначала провал, потом пик.

Здесь отдельная песня. Пусть фазы таковы, что магнитное поле в контуре направлено навстречу возбуждающему полю, как показано на рисунке черными стрелками. Слева - катушка передатчика, в середине - контур в двух положениях, справа - катушка приемника.

Видно, что поле передатчика на приемной катушке будет ослабляться только при соосном расположении контура (поля контура и передатчика направлены навстречу друг другу). Для ортогонального положения ослабление будет наблюдатся на другой частоте (примерно при той же расстройке, только в другую сторону от резонанса), где фаза повернется на 180 градусов и поле контурабудет совпадать с возбуждающим полем (см. красные силовые линии на рисунке). На схеме для последнего случая нужно после контура поставить инвертер - тогда провал будет слева от пика. Но пик на приемнике все равно будет совпадать по частоте с пиком на контуре.

Tadas: Гагарин представил только одну картинку. Дальше интерес у него пропал.

Жаль, что Гагарин так рано от нас ушелsmile

 
Дмитрий_плюс: Видно, что поле передатчика на приемной катушке будет ослабляться только при соосном расположении контура

Тем не менее, при соосном расположении, коэффициент передачи больше, чем при ортогональном.

Дмитрий_плюс: Жаль, что Гагарин так рано от нас ушел

У него задача была чисто утилитарная - определить добротность контура. Видимо он её решил каким нибудь методом и пошёл достраивать антенну smile

 
Tadas: Тем не менее, при соосном расположении, коэффициент передачи больше, чем при ортогональном.

В ближнем поле магнитная индукция витка падает как куб расстояния. Так как расстояния от катушек до контура в соосном случае меньше, то и эффект сильнее. Почему это не так у Гагарина - сие тайна великая есть.

 

Сделал одну ошибку - при ортогональном расположении катушек, катушку контура распологал так, чтобы ось катушек связи проходила через середину катушки контура. Отсюда и получалась полная компенсация. Для появления "эффекта Гагарина" надо катушку контура расположить так, чтобы её торец был в стороне от оси катушек связи.
Вот новая серия, голубой луч - модуль S21 в логарифмическом масштабе, фиолетовый луч - фаза S21:

1. Контур убран. Ослабление около 50 дБ

2. Контур соосно с катушками связи

3. Контур ортогонально оси катушек связи

4. Контур расположен за приёмной катушкой, соосно ей

 

И под конец - характеристики в более широкой полосе обзора.

Типичная х-ка паралельно-последовательного контура. Межрезонансный интервал 4.6 МГц.
Ну и практические выводы.
Для определения добротности контура его надо ставить соосно (картинка 2). Для данного контура добротность 140. Для получения более точных результатов надо уменьшать коэффициент связи, чтобы уменьшить вносимое прибором в контур сопротивление.
Какую практическую пользу можно получить от ортогонального измерения - не знаю. Может кто придумает.

 

Итак, если считать за "Эффект Гагарина" наличие S-образной кривой, то этот эффект блистательно подтвержден!

Теоретические рассуждения, симуляция и практические измерения дали схожие результаты.

Соосные измерения Гагарина придется посчитать ошибочными по неизвестной нам причине.

Большой "межрезонансный интервал" в последнем графике Todas может быть следствием сильной связи катушек с контуром.

Todas, какое расстояние между катушками , их диаметр и длина намотки контурной катушки?  Можно ли считать, что прибор был калиброван на нулевое затухание "выход генератора-вход приемника"?

И последнее. 

Tadas: Типичная х-ка паралельно-последовательного контура.

Параллельный контур у всех на виду. Как и откуда умудрилась влезть реактивность, нарушив надежную пайку емкости и индуктивности контура?

 
Дмитрий_плюс: Теоретические рассуждения, симуляция и практические измерения дали схожие результаты.

Теоретические рассуждения - это громко сказано, так, общие слова, где-то около.
Симуляции, которая показала бы "эффект Гагарина" я как-то не видел.
Ну, а практические измерения - они и есть практические измерения.

Дмитрий_плюс: Большой "межрезонансный интервал" в последнем графике Todas может быть следствием сильной связи катушек с контуром.

Верное предположение - при удалении контура паралельно самому себе от оси, интервал сужается.

Дмитрий_плюс: Можно ли считать, что прибор был калиброван на нулевое затухание "выход генератора-вход приемника"?

Обижаете, с этого все измерения начинаются.

Дмитрий_плюс: Как и откуда умудрилась влезть реактивность в надежную спайку емкости и индуктивности контура?

Тут всё-же реактивностей несколько и все они связаны. Повод для теоретических рассуждений wink

Дмитрий_плюс: Todas, какое расстояние между катушками , их диаметр и длина намотки контурной катушки?

Диаметр 14 мм. Расстояние между торцами катушек связи 35 мм. Длина намотки КК - 16 мм.

P.S. Искажать моё имя совсем необязательно. Спасибо.

 
Tadas: .S. Искажать моё имя совсем необязательно. Спасибо.

Ради бога, простите. Описка. Извините!

Tadas:  Тут всё-же реактивностей несколько и все они связаны. Повод для теоретических рассуждений 

Вот я и хотел услышать от кого-нибудь эти рассуждения. Мне простой ответ найти не удалось...

Tadas: Теоретические рассуждения - это громко сказано, так, общие слова, где-то около.
Симуляции, которая показала бы "эффект Гагарина" я как-то не видел. Ну, а практические измерения - они и есть практические измерения.

Ну и круты вы на суждения! 

Теоретические предположения в моем первом посте вы все подтвердили измерениями. И наличие S-кривой, и смену ее наклона, и фиксированную частоту пика, и наличие S-кривой, когда контур размещен за приемной катушкой.

Симуляция приведена чуть ранее, но вы ее как-то не увидели. Бывает.

Сигнал при соосном расположении у вас сильный, а у Гагарина слабый. Что ж, "практические измерения - они и есть практические измерения". Так, где-то около.smile