Краткие заметки об электронике и не только.
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
В тему нагрузок для передатчиков уже были сделаны мною предложения, но идеи не иссякли и я продолжаю. Этот вариант задумывался как миниатюрный вариант нагрузки, для QRP аппаратов и носимых радиостанций. Главными его особенностями планировались простота, дешевизна и малые размеры. За основу были взять СМД резисторы типоразмера 2512, рассчитанные на 1 ватт рассеиваемой мощности.
Включенные параллельно 20 таких резисторов должны дать общее сопротивление в 50 Ом. Придумал, заказал печатные платы и вот они у меня.
Долгое время не было острой необходимости в частотомере, вернее хватало тех вариантов измерителей частоты, что было под рукой. Но вот понадобилось более-менее точно подбирать кварцевые резонаторы, выше 8 МГц, друг к дружке и оказалось, что подходящего инструмента для этого у меня и нет. В результате был прикуплен у китайских производителей, восьмизначный измеритель частоты. Производитель утверждает, что частотомер в состоянии измерять частоты до 2.4 ГГц. А под него на просторах THINGIVERSE нашелся и интересный корпус, во внутрь которого помещается и источник питания в виде батареи типа «КРОНА». Печать прошла с «косяками» из-за моей невнимательности и не качественной настройке принтера, но переделывать не стал, получилось на мой взгляд достаточно приемлемо.
В итоге вышел вот такой автономный прибор, к которому можно прикрутить антенну от Baofeng-а и он замечательно измеряет частоту работающей рядом с ним радиостанции, как на 144 МГц, так и на 430 МГц.
3Д-проект корпуса и всех остальных деталей, можно взять здесь — https://www.thingiverse.com/thing:1257810
Предыдущий вариант «облагораживания» китайского частотомера был менее красив и требовал внешнего питания. Вот он на фото с новым вариантом.
«Старый» вариант хоть и меньше размером, но и точность измерения обеспечивает меньшую, знаков то у него всего шесть.
У китайских продавцов имеются в продаже неплохие безиндукционные резисторы, сопротивлением 50 Ом и большой рассеиваемой мощностью. Я даже их использовал в своих нагрузках, для тестирования передатчиков (первый и второй варианты). Но что-то внешний вид и необходимость «колхозить» крепление к радиатору, меня не очень радовало. Мысль зрела и вот я что у меня получилось.
