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.
Ну что же, представим наших первых испытуемых.
Для намотки использовано китайское ферритовое кольцо T68-2. Такие часто рекомендуют для применения в КВ аппаратуре. Первый вариант намотан в два скрученных провода. Второй вариант представляет собой две независимые обмотки. Третий вариант, это вариация симметрирующего балуна, как его предлагают делать некоторые радиолюбители. Количество витков во всех конструкциях старался сделать одинаковым, чтобы не давать кому либо из кандидатов преимущества.
Первым испытанием, я решил посмотреть, как эти трансформаторы, трансформруют КСВ нагрузки в 50 Ом. Но оказалось, что под руками у меня нет нагрузки с SMA разъемом, а откладывать на другой день не хотелось. Поэтому в запасах были найдены два СМД сопротивления по 100 Ом и припаяны к SMA-разъему параллельно. Получилась совершенно миниатюрная “нагрузка”.
Но не смотря на вариант изготовления “на коленке” из подручных материалов, со своей задачей она справляется просто отлично.
Как видите, КСВ такой нагрузки не превышает 1.05 на частоте в 50 МГц.
Ну что же, собираем схему для измерения.
И смотрим на результаты.
Первый кандидат показал себя немного странно, по моему мнению.
Второй кандидат вовсе отказался как то работать в качестве трансформатора сопротивления. А вот третий оказался более подходящим под эту роль, хоть и не без недостатков.
В общем результаты непонятно какие и интерпретировать я их никак не буду. Вот есть результат и всё тут. Ерунду пытался измерить, ерунду и получил на графике. Все-таки эти варианты не годятся в качестве трансформаторов сопротивлений.
Продолжаем издеваться над трансформаторами.
Теперь попробуем посмотреть, насколько они хорошо передают через себя сигнал. NanoVNA будем использовать в качестве измерителя АЧХ (амплитудно-частотной характеристики). Измерительную схему теперь соберем вот так.
На картинке подключен набор делителей, для проверки работоспособности NanoVNA. Первое измерение с делителем 10 дБ, показало, что с прибором все в порядке.
Ну что же, посмотрим на АЧХ первого нашего кандидата.
Ну что можно сказать, ослабление менее -10 дБ выше 7 МГц, ниже, наш трансформатор как то не очень то и трансформирует, больше поглощает. Наверняка сказывается малое количество витков трансформатора, для низких частот недостаточное. Посмотрим, как ведет себя второй кандидат.
Ну тут АЧХ совсем не порадовала. Видимо сказывается удаленность обмоток трансформатора друг от друга. Выходит, что такой вариант намотки не очень годится для трансформаторного применения. Смотрим на третьего кандидата.
Ну тут у нас собственно и не трансформатор, а просто передаточная линия, на ферритовом кольце. Поэтому мне не совсем понятны потери на участке до 3 МГц.. Оставлю свои размышления “за кадром” и продолжу лабораторную работу.
Ну раз мы уже определились, что в наших экспериментах, как трансформатор, себя неплохо показала намотка в два скрученных между собой провода, то ею мы и воспользуемся в продолжении. А продолжать мы будем экспериментами над другими кандидатами.
И здесь у нас новые “лица”. Четвертым кандидатом будет китайское ферритовое колечко из “шестого” материала, Т50-6. Пятый кандидат, это безымянное китайское колечко Т37, из не озвученного продавцом материала. В стандартных цветах Амидона, я тоже не нашел полностью зеленых торроидов. Ну и шестым кандидатом будет моё любимое китайское кольцо Т130 из материала 2000НМ. Я его использую в своих антеннах, в качестве основы для балуна или трансформатора сопротивления.
Ну что же, желтенькие кольца тоже рекомендуют к использованию радиолюбителями и на многих фотографиях их можно увидеть. Посмотрим, как оно справится с ролью сердечника трансформатора.
Ну а справилось это колечко вполне себе неплохо. График потерь практически идентичен третьему кандидату, который и трансформатором то не является. Идем дальше, к кандидату номер пять.
Ну тут почти идеальная картина. Безымянное кольцо, на всем диапазоне частот, от 1 до 51 МГц, имеет потери в пределах одного дБ. Даже не знаю, что об этом и думать. Может китайцы в него поместили что-то инновационное? Но давайте перейдем к последнему, шестому кандидату.
Ну вот моё “любимое” колечко справилось с задачей трансформации вполне достойно. Понятен небольшой “завал” к высоким частотам, но он не доходит даже до 2 дБ. А вот отсутствие “провала” на частотах до 7 МГц меня очень порадовало. Теперь я еще больше убежден в правильности моего выбора этого кольца для антенных конструкций.
Итоги лабораторной работы.
Да их собственно не будет. Мне было интересно “поиграться” с разными вариантами трансформаторов, на рекомендуемых кольцах и посмотреть как себя ведут в этой роли те кольца, что есть в наличии. Так что я своих целей достиг, а вы можете сделать свои выводы по полученным мной графикам.
А с трансформаторами сопротивлений, я думаю разобраться чуть попозже, когда подберу подходящие безиндукционные нагрузки.