РА 136 кГц UA3DJG.

[RA8JA]

В толк не возьму: зачем нужен ФНЧ, да ещё аж 7 порядка?

Добрый вечер, пусть его нет, то есть ФНЧ по 50 Ом. Хорошо. Как согласовать данный УМ с АФУ? Как видим по схеме  UA3DJG выходной трансформатор имеет отводы через каждые 4 витка. И так до 40 витков(это индуктивность катушки чуть ли не более 1 мГн)... Т.о. имеем выходное сопротивление трансформатора от грубо 12 Ом, до наверное 500 Ом, а может и больше, по отводам трансформатора. Рассчитал трансформатор на кольцах проницаемостью 2500, для УМ, с размерами колечка 2500 65х40х18 мм. Итого получаем, если ток потребления УМ имеем 4-5 А при питании 30 Вольт имеем выходное сопротивление 5-6-7 Ом транзисторов, т.о. 3-4 витка первичной обмотки, вторичная обмотка начиная с 50 Ом имеет порядка 8 витков и до 200 Ом 16 витков примерно. Так вопрос, возникает, что и с чем мы хотим согласовать?! Если УМ ставим рядом с антенной, то думаю до 200 Ом можно (иначе будет высокий уровень вч-напряжения на выходе трансформатора УМ), но проводок между согласующей катушкой  и УМ должен быть очень коротким, а это возможно ?! Ну наверное да. А если вход антенны далеко от УМ? А касательно аж 7-го ФНЧ порядка он нужен, чтобы не излучать в эфир гармоники.   

[R7LP]

А если вход антенны далеко от УМ

У меня от PA до антенны около 100 метров кабеля. Если пересчитать на диапазон 20 м, то это было бы 90 см. Это очень длинный кабель или нет?

А касательно аж 7-го ФНЧ порядка он нужен, чтобы не излучать в эфир гармоники.   

PA UA3DJG двухтактный, то есть вторая гармоника относительно неплохо подавлена. А для 3-й гармоники удлиняющая катушка антенны уже больше работает как дроссель.

[R7LP]

до 200 Ом можно (иначе будет высокий уровень вч-напряжения на выходе трансформатора УМ)

Высокое напряжение будет не на выходе трансформатора, а на выходе удлиняющей катушки.

А 200 Ом - это совсем-совсем плохая антенна. И надо искать, в чем причина.

  Входное сопротивление антенны на 136 кГц, которую мы, радиолюбители, можем сделать в своих условиях, составляет десятые доли Ома, в лучшем случае  - единицы Ом. А остальное - потери: в заземлении, в удлиняющей катушке, в Омическом сопротивлении полотна антенны, в окружающих предметах и т.д.
  Это не КВ. От антенны надо добиваться не 50 Ом входного сопротивления, а минимально возможного.
Тогда будет КПД выше.
  Антенна на 136 кГц - это, в основном, борьба с потерями. За счет хорошего заземления, правильной конструкции удлиняющей катушки, применении нескольких параллельных проводов в полотне антенны, расположении дальше от деревьев и т.д.

[rn3aus]

чтобы не излучать в эфир гармоники. 

Я тут задался этой проблемой - много ли побочек излучает мощный передатчик в эфир?
Нарисовал и отмоделировал эквивалентную схему, с учетом множества параметров, в том числе паразитной емкости катушки,  провел вычисления.

Результат удивит: если излучаемая мощность равна 0.4 Вт на первой гармонике (подводимая 360 Вт, ток антенны 3А, сопротивление потерь 40 Ом), то на высших излучается не более 100 микроватт. Если специально взять гигантскую антенну, имеющую собственный резонанс на третьей гармонике (как четвертьволновая invL), то излучаемая мощность третьей гармоники будет 9 миллиВатт. (А на 1-й 3,6 Вт)

Странно? Нет. Какое реактивное сопротивление имеет удлиняющая катушка хотя бы 1 мГн на высших гармониках?
2-я = 1.72 кОм
3-я = 2.6 кОм
И так далее.
Сопротивление излучения антенны никак не больше единиц Ом и только для четвертьволнового GP достигнет 36 Ом.
Амплитуда гармоник в самом сигнале передатчика тоже падает относительно первой гармоники.

В общем, расчет подтверждает давние наблюдения: ДВ передатчик на высших гармониках не излучает ничего. Поэтому и TVI никогда не бывает.

На КВ антенна своими размерами резонансна на первой гармонике и следовательно на всех высших. На ДВ она коротка и для 1-й и для многих высших гармоник. Но только на 1-й XL=-XC, а на высших все заперто большим XL.

Если же антенна получилась столь большой, что удлиняющая катушка меньше скажем 1 мГн, то выходные фильтры ставить нужно.

Детальные расчеты выложу позже, там много...
Поправьте меня, если мои рассуждения ошибочны.

PS если помехи и TVI есть, значит надо искать на полотне коронный разряд.

[RA8JA]

радиолюбители, можем сделать в своих условиях, составляет десятые доли Ома

Так и есть. Отсюда возникает вопрос. Двухтактный УМ на полевиках,да и на биполярных,  имеет без трансформатора выходное сопротивление порядка 5-7 Ом, ну примерно,смотря какой ток и напряжение питания. Выходной трансформатор позволяет согласовать нагрузку с источником сигнала. В данном случае наматывается трансформатор 1:4 примерно до 50 Ом например. Так тогда зачем иметь выходное сопротивление трансформатора более 50 Ом?! Когда можно тупо сунуть 1:1 трансформатор на вход АФУ, ведь будет максимальный КПД. Или как?  Ещё раз, не пойму!  То есть у Вас на выходе УМ на полевиках стоит выходной трансформатор, выходное сопротивление составляет ну наверное,если число витков вторичной обмотки более 10 витков то более 100 Ом. Ну хорошо Вы это передали через фидер  RG213U по 50   к согласующей катушке. И какое входное сопротивление катушки? 

[R7LP]

Двухтактный УМ на полевиках ... имеет без трансформатора выходное сопротивление порядка 5-7 Ом,

можно тупо сунуть 1:1 трансформатор на вход АФУ, ведь будет максимальный КПД

Первая антенна, которую я сделал, имела входное сопротивление 112 Ом.
Сейчас антенна длиной около 250 метров с противовесами, лежащими в воде на пруду, имеет входное сопротивление около 60 Ом.
Трансформатор 1:1 не поможет.

Если я пишу, что сопротивление излучения антенны, которое радиолюбители могут создать в своих условиях, это десятые доли Ома, в лучшем случае - единицы Ом, то это расчетные значения. То есть без учета потерь.

потери: в заземлении, в удлиняющей катушке, в Омическом сопротивлении полотна антенны, в окружающих предметах и т.д.

У реальных любительских антенн диапазона 136 кГц сопротивление потерь составляет 99% и больше во входном сопротивлении антенны.

[rn3aus]

Уточним:
Активная часть входного сопротивления антенной системы, в состав которой входит  удлиняющая катушка, состоит из Rизл + Rземли + Rкатушки.
Сопротивление излучения - доли Ома - это то, что наша антенна излучает в эфир.
Сопротивление катушки - единицы Ом, оно несколько больше чем на постоянном токе за счет скин-эффекта и эффекта близости витков.
Сопротивление заземления и потерь в окружении от 15 Ом для очень хорошей позиции до 150-200 Ом для плохой. В среднем бывает 60 Ом.
Выходное сопротивление каскада - единицы Ом - нужно согласовать вот с этим суммарным сопротивлением антенны, которое десятки Ом.

[RA8JA]

Добрый вечер. Пока отстранимся от согласования УМ с АФУ. Напишу,что получилось после подшаманства по УМ. Условно. 1. После установки колец три штуки 2500НМС1 внешним диаметром 65 мм в выходной трансформатор УМ,взамен колец меньшего диаметра 2000НН усилитель адекватно заработал до 100 Ватт. 2. Но, всё-таки не хватает ещё одного кольца в выходной трансформатор, чтобы не грелась эта вся кухня. 3. Думаю надо переделать пред. УМ на  IRF530 с заменой колец 2000НН, в выходном трансформаторе на кольца 32 мм внешнего диаметра с проницаемостью 2500, но убрать с выходного УМ на входе его кольцо по 2000НН, на 2500, заказано жду посылку.   Поскольку сейчас  не более 9 Вольт на затворы выходного УМ  подаётся по вч на раскачку, можно довести до 20 Вольт, при условии, что антенна не подведёт. Про согласование УМ с АФУ отдельно поговорим...     

[ra1qea]

1. ... После установки колец три штуки 2500НМС1 внешним диаметром 65 мм в выходной трансформатор УМ,взамен колец меньшего диаметра 2000НН усилитель адекватно заработал до 100 Ватт. 2. Но, всё-таки не хватает ещё одного кольца в выходной трансформатор, чтобы не грелась эта вся кухня.

Лучше изготовьте выходной трансформатор на кольцах 2000НН, добавив ещё одно такое же кольцо.
НН - низкочастотный никель-цинковый работает лучше, чем НМ -низкочастотный марганец-цинковый.
Потерь в магнитопроводе меньше (меньше греется).

[Сергей UB1APE]

Что же получается? Кольца 2000НН и кольца 2000НМ и те и другие низкочастотные, Но сделаны из разных материалов.  Вопрос - зачем делать кольца на низкие частоты из разного материала? Полалагю ответ  будет такой - 2000НН для чего то, а 2000НМ с их большими потерями для фильтров в блоках питания и тому подобное. Верно соображаю, или ...

[RA8JA]

Добрый вечер.
Дополнил выходной трансформатор УМ по схеме UA3DJG четвёртым кольцом марки 2500НМС1, размером одного кольца 65х40х6. В результате нагрева выходного трансформатора нет (но всё же небольшой вентилятор для охлаждения верхней части УМ оставил, шумит не много). Естественно кольца обмотаны фторопластовой лентой (ФУМ). Обращаю внимание, что кольца хрупкие, при намотке медным ПЭЛ 2 мм катушек трансформатора можно легко сломать сердечник, и при этом этот факт будет известен, когда разберёшь обратно  трансформатор.
 Что касается гармоник на выходе УМ по такой схеме, да в принципе хоть на биполярных, хоть на полевых транзисторах, а тем более по однотактной схеме, всё-таки нужен ФНЧ, просто посмотрел, что на выходе УМ с помощью  OSA103. И причём, ведь не всегда есть возможность землю иметь сразу, в месте подключения источника сигнала, в моём случае заземляющий проводник составляет порядка 10 метров. И именно эта часть и будет излучать кучу гармоник, думаю так, в том числе. Как и правильно написал  Александр  RN3AUS, и Александру спасибо, что потратил время на расчёты, что если согласующая  катушка имеет индуктивность более 1 мГн, то на выходе будет очень маленький уровень гармоник в эфире, тут спорить не буду. Но так в теории, будет время просто тупо послушаю, что мой передатчик будет излучать в эфир с ФНЧ и без ФНЧ...
Что касается использования разных ферритовых сердечников, да Сергей UB1APE правильно выразил мысль, что смотря из какого материала изготовлен сердечник, то и для каких целей он применяется. Смотрим ТТХ ферритового сердечника, туда и применяем. Ну конечно цена вопрос, естественно возникает...  Поэтому не стал приобретать кольца 2000 из советской закалки большего диаметра, а приобрёл 2500 проницаемостью, и не ошибся, пока смотрю эта кухня работает...                 

[rn3aus]

послушаю, что мой передатчик будет излучать в эфир с ФНЧ и без ФНЧ...

Очень был бы полезный эксперимент. Если бы даже как-то померить на некотором отдалении от антенной системы?

заземляющий проводник составляет порядка 10 метров. И именно эта часть и будет излучать кучу гармоник,

Интересная мысль, спасибо! Это может быть важно для позиций на верхних этажах зданий, где излучающей частью антенной системы является, как ни странно, заземление здания. Попытаюсь помоделировать это.

[ra1qea]

... при намотке медным ПЭЛ 2 мм катушек трансформатора можно легко сломать сердечник, ...

Что бы этого не произошло, вместо провода ПЭЛ диаметром 2 мм, используйте куски проводов ПЭЛ (ПЭВ) диаметром 0.5 мм, сложенных в четверо, с небольшой скруткой (2 ... 3 витка на 10 мм).
Получается провод типа лицентрата, очень мягкий.

[r2bas]

У меня обе обмотки сделаны обычным ШВВП, это который в электрике применяется, мягкий многожильный. Первичная сечением 2,5 квадрата, вторичная полтора.