Краткие заметки об электронике и не только.
В текущий век микроконтроллеров и синтезаторов, я немного скучаю по простым устройствам, которые я собирал в 80-90-е годы прошлого века. Одними из таких устройств были кварцевые генераторы, которые на тот момент могли обеспечить высокую стабильность частоты.
Прошли годы. Сейчас рынок завален генераторами от китайских производителей, которые и стабильные, по радиолюбительским меркам и не дорогие. Но что-то собрать своим руками то хочется. И вот у меня родилась идея такого простого устройства.
Выбор ВЧ разъема, для некоторых радиолюбителей, это как борьба между Windows и Linux для ИТ-шников. Попробуем рассмотреть три основных варианта разъемов, доступных рядовому радиолюбителю.
Пара SO-239 и PL- 259 (мама и папа), устанавливаются практически на все профессиональные и не очень радиостанции. Прежде всего такой выбор обусловлен механической прочностью и надежным соединением таких разъемов. Но сами разъемы не совсем бюджетные и для каждого кабеля, необходим свой тип разъема, ввиду разного диаметра кабеля.
Разъемы типа BNC использовались в советских ВЧ приборах и до сих пор используются в системах видеонаблюдения. Довольно таки универсальный разъем, доступный в любой “деревне” по приемлемой цене.
Разъем типа SMA, последнее время распространен на приборах и приемниках китайского производства. Разъем малогабаритный и обеспечивает надежное винтовое соединение.
Теперь попробую выразить свое мнение об этих разъемах и к какому компромиссу я пришел в свой радиолюбительской практике. Возможно мой опыт будет полезен и другим радиолюбителям.
Во второй половине прошлого века, в радиолюбительской среде, был очень популярен прибор, называемый “Кварцевым калибратором”. Чаще всего он был самодельным и представлял собой задающий генератор на кварцевом резонаторе и несколько делителей частоты. Обычно такое устройство собиралось из 3-4 доступных микросхем.
Поскольку кварцевые резонаторы обладают довольно таки высокой точностью и стабильностью частоты, такой источник сигнала был очень востребован в у радиолюбителей-конструкторов.
А для чего он использовался и нужен ли он сейчас, мы и попробуем разобраться.
Большинство еще помнит закон Ома для участка цепи, но далеко не все сходу назовут Закон Ома для полной цепи. Особенность этого Закона заключается в том, что учитывается внутреннее сопротивление источника питания.
И неожиданным образом, это внутреннее сопротивление, приводит нас к необходимости согласования сопротивлений нагрузки с внутренним сопротивлением источника напряжения.
Что такое ФНЧ (фильтр нижних частот) многие и так знают. Как он работает наверняка большинство разбирается. Так же все знают, что в его состав входят индуктивности, которые порой не очень то и хочется мотать. А что если мы возьмем стандартные индуктивности? Насколько сильно такой ФНЧ сможет ослабить ненужные нам высокие частоты? Вот с этим вопросом я и решил разобраться. В результате собрал на самой дешевой макетке вот такой тестовый вариант.
Ну что же, в первой части своих изысканий, я посмотрел на отрезок китайского кабеля RG-58 в 3 метра. Теперь у меня на столе 40 метров (по меткам на кабеле) коаксиального кабеля RG-58A/U. Точный производитель мне не известен, но внутренний проводник и оплетка выполнены медным проводом.
Многие радиолюбители недолюбливают доступный по цене кабель RG-58, считая его совсем уже неподходящим для радиолюбителей, в виду его плохих радиочастотных качеств. Если он такой плохой, то не понятна его популярность в системах видеонаблюдения, где он неплохо справляется даже на довольно протяженных участках, до 200+ метров. Но давайте посмотрим, что мы имеем на самом деле.
В качестве эксперимента был взят соединительный кабель на базе RG-58 от китайских продавцов, длиной 3 метра. Ну и в качестве инструмента для его анализа, использован был NanoVNA.
Данная лабораторная работа не несет никакого внутреннего посыла. Просто у меня есть анализатор NanoVNA и есть какие-то ферритовые кольца, которые я использую в своих конструкциях. Никакой научной подоплеки в опытах нет, просто попробовал несколько вариантов намотки и ферритовых колец, измерить на анализаторе.
А вот так искусственный интеллект Midjourney видит трансформатор на ферритовом кольце с двумя обмотками.
Заразившись идеей пользователей форума qrp.ru, о работе в эфире очень малой мощностью (QRPX), решил сделать аттенюатор, на вход которого можно было бы подать мощность в несколько Ватт и получить на выходе желаемые милливатты. Посмотрев уже готовые варианты, решил сделать свой. Первым делом решил вспомнить, как же можно посчитать такой аттенюатор. Все оказалось просто, достаточно знать закон Ома и математику из начальных классов.
Я использовал аттенюатор по “П”-схеме.
Аттенюатор у нас имеет три основных характеристики, это входное сопротивление, выходное сопротивление и вносимое ослабление сигнала. Вот их я и рассчитывал для разных значений ослабления сигнала. При этом использовались значения сопротивлений из стандартного ряда.
В результате получилась вот такая конструкция, которую можно использовать в реальной жизни.
Получилось неплохо, но переключатели можно было поставить и по крупнее.
Проект аттенюатора на OSHWLab – https://oshwlab.com/UN7FGO/STEPPER_ATTENUATOR_3
Табличка для самостоятельного расчета своей версии аттенюатора – Attenuator
Ну вот сижу я тут и потихоньку что-то конструирую и сам себе думаю. Вот в процессе изготовления у меня три разных модели КСВ-метров, на разных стадиях готовности. И встал у меня вопрос, как же я их проверять то буду? Хочется же по “взрослому”, чтобы на настоящей нагрузке проверить. Но нагрузки 50 Ом у меня только с КСВ близким к 1, а хочется посмотреть, как покажет 1.5, или 2 или даже 3. Вот я и заморочился изготовить себе небольшие тестовые нагрузки с разным сопротивлением. Накупил резисторов мощностью 5 ватт и собрал.
Посмотрел получившиеся нагрузки анализатором. В принципе до 10 МГц, КСВ +/- 0.1 соответствует желаемому, а вот выше уже начинает “плясать”. Причем у разных нагрузок в разную сторону, почему так происходит я до конца не понял. Вроде как не очень удачно получилось. Но для натурных тестов КСВ-метров, на частотах 80 и 40 метрового диапазонов, вполне пригодные изделия. Тем более, что рассеиваемая мощность позволяет испытать на них и КСВ-метры, питающиеся за счет сигнала передатчика.
Рекомендовать к повторению эту свою конструкцию не буду, поскольку штука получилась не универсальная, как хотелось бы.
Желающие привести проект в “порядок”, могут взять его тут – https://oshwlab.com/un7fgo/dummy-load-test