Перейти к содержанию

Катушки высокой добротности на любой частоте


Рекомендуемые сообщения

Задался вопросом геометрии катушек, почему везде в схемах указывают индуктивность и ничего не сказано о размерности, единственная область где указывают размерности радиосвязь потому что там большую роль играет добротность.

Есть много исследований проделанных с размерами катушек пропорциями формы, сечения провода, но даже стенд или устройство для определения добротности включает в себя один элемент который дает огромную погрешность в изучении этого вопроса - резонансный конденсатор.

При использовании в качестве резонансного конденсатора - конденсатора переменной емкости определенных габаритов и диапазона емкости - вывод который можно сделать (ложный): увеличение габаритов катушки ведет к повышению добротности но до определенных размеров дальнейшее масштабирование или практически не повышает добротность или приводит к ее снижению.

Ложный вывод потому что вместе с увеличением катушки нужно увеличивать и размер конденсатора (индуктивность катушки и емкость  конденсатора не должна изменятся при маштабировании).

Зная размеры катушки, ее добротность, число витков, диаметр провода, резонансную емкость и размеры резонансного конденсатора - можно изготовить подобную катушку с такой же добротностью на любую частоту!

 

Например возьмем катушку на диапазон 10м - 1,5 мкГн, 6 витков проводом диаметром 2,8 мм на каркасе 40мм с длинной намотки 20мм, резонансная емкость 18,8пф на 30 мГц - добротность 974!

и трансформируемее на укв диапазон (для этого уменьшаем ее в размерах):

60 мГц: 6 витков проводом диаметром 1,4мм, на каркасе 20мм с длинной намотки 10 рез емкость 9,4пф

120мгц: 6 витков проводом 0,7мм на каркасе 10мм с длинной намотки 5 мм, рез емкость 4,7пф

и т д,

точно так же можно двигаться и в обратную сторону:

15 мГц: 6 витков проводом 5,6мм на каркасе 80мм с длинной намотки 40 мм, рез емкость 37,6пф

7,5 мГц: 6 витков проводом 11,2мм на каркасе 160мм с длинной намотки 80 мм, рез емкость 75,2пф

и т д

к сожалению автор не указал размеры конденсатора с которым он получил такую добротность но если также в 2 раза масштабировать размеры того конденсатора (уменьшать в сторону увеличения частоты и увеличивать в сторону понижения) то добротность 974 сохранится и на 120мГц и на 7,5 мГц!

 

А теперь например мы хотим еще увеличить добротность в 2 раза, для этого нужно:

- увеличить диаметр провода в 3 раза

- увеличить диаметр каркаса в 2 раза

- увеличится диаметр намотки в 2 раза

- уменьшить число витков в 1.416666 раза

- увеличить масштаб конденсатора в 2 раза

- индуктивность и емкость при этом не меняются

 

Пример:

было - 120мгц: 6 витков проводом 0,7мм на каркасе 10мм с длинной намотки 5 мм, рез емкость 4,7пф

стало - 120мгц: 4,2 витков проводом 2,1мм на каркасе 20мм с длинной намотки 10 мм, рез емкость 4,7пф

 

PS катушка на 100 кГц с добротностью 974:

6 витков проводом диаметром 716мм, диаметр каркаса 10,24 м длинна намотки 5,12 м (длинна провода 206м), рез емкость 4800пф (габариты емкости должны соответствовать размерам катушки то-есть в 256 раз увеличенная катушка контура на 30 мгц)

 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Предел добротности.

Если задаться вопросом получения максимально возможной добротности то идя по пути масштабирования по схеме выше (удваивая диаметр катушки, утраивая толщину провода и сокращая число витков 1.416 раза) и итоге получится 1 виток провода большого сечения (важна именно его поверхность) и конденсатор резонансный тоже должен иметь соизмеримую по площади поверхность пластин - это и будет предел добротности, далее ее никак нельзя увеличить при неизменной емкости и индуктивности.

 

Но есть еще один способ увеличения добротности снижение резонансной емкости с увеличением индуктивности - получим большую добротность но этот путь ограничен влиянием среды (емкость относительно среды, влияние влажности, состава газового наполнения воздуха) - решение этой проблемы вакуум (вакуумные конденсаторы, есть такое, о вакуумных индуктивностях не слышал, но думаю в этом есть смысл)

 

К чему весь этот материал, с помощью него можно намотать контурную (приемную) катушку на любую частоту, пропорцией из геометрии и диаметра провода одной единственной катушки все параметры которой известны можно рассчитать сечение провода, диаметр каркаса, число витков и длину провода который нужно отрезать чтоб ее намотать и она сразу будет работать на нужной частоте, не нужно отматывать витки или растягивать ее, она сразу будет работать! Можно улучшить добротность готовых контуров масштабируя их если это позволит размер конденсатора (это тоже нужно масштабировать).

 

Например я сначала экспериментально путем тестирования сотен разных катушек пришел к одновитковой катушке укв диапазона с такой добротностью что стал возможен прием всех фм станций на приемник прямого усиления на 3х транзисторах, но теперь благодаря принципу масштабирования (только геометрией катушки) мне не нужно подбирать длину провода, сечение и число витков чтоб попасть в нужный диапазон, я могу взять провод любого сечения и геометрически вычислить сколько мм проволоки мне нужно отрезать и на каком каркасе намотать и сколько витков чтоб точно попасть в нужный диапазон. Также удалось завести укв диапазон (105FM) с еще большей добротностью на переменном конденсаторе от старого св/дв приемника 40-240 пф - скажите что невозможно?

Кстати этот укв приемник работает без внешней антенны, сигнал выделяется только от наводок в проводе наушников, если интересует могу дать схему (там 3 транзистора и 2 резистора).

 

Изменено пользователем nalexand
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. 

Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств. Подробнее параметры и результаты тестов новой серии PLM по ссылке.

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

57 минут назад, nalexand сказал:

я сначала экспериментально путем тестирования сотен разных катушек пришел к одновитковой катушке укв диапазона с такой добротностью что стал возможен прием всех фм станций на приемник прямого усиления на 3х транзисторах

Поляков к этому пришёл уже давно.

 

УКВ-ЧМ модернизированнный.jpg

1 час назад, nalexand сказал:

могу дать схему (там 3 транзистора и 2 резистора).

Так дал бы сразу, к чему нагнетать интригу...

Приму в дар бриллианты. Мне не для перепродажи, а в коллекцию.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

radio.png

данной схемой можно сравнивать добротность контуров на любых частотах от св до укв, под каждый конденсатор переменной емкости будет свой оптимальный размер катушки, чем больше используемый конденсатор тем крупнее катушку можно использовать и тем больше чувствительность (добротность)

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

10 часов назад, nalexand сказал:

на любых частотах от св до укв

Видео работы ЭТОГО посмотреть бы...:yes:

Приму в дар бриллианты. Мне не для перепродажи, а в коллекцию.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

18 часов назад, nalexand сказал:

Кстати этот укв приемник работает без внешней антенны, сигнал выделяется только от наводок в проводе наушников, если интересует могу дать схему (там 3 транзистора и 2 резистора).

Интересно бы знать расстояние до фм передатчика.

И зачем в первом каскаде применять транзистор с граничной частотой 1,1 ГГц если там уместно применить малошумящий?

 

Когда-то в далекие времена, когда мне было лет 13-14 тоже делал укв-чм приемники на одном транзисторе и ни один не работал. Когда повзрослел понял почему они не работали:

1. Мог не попасть в диапазон (из измерительных приборов был только Ц4312)

2. Расстояние до фм передатчика 70 км по прямой)))

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Только что, igorstepok сказал:

Расстояние до фм передатчика 70 км по прямой

Сверхрегенератор с его чувствительностью легко бы принял сигнал на таком расстоянии. Если делали с ФАПЧ (Захарова, Полякова,) то там чувствительность была 200 мкВ, этого катастрофически мало . А схема @nalexand вообще недоразумение какое-то. Ждём комментариев автора.

Приму в дар бриллианты. Мне не для перепродажи, а в коллекцию.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

1 час назад, tilarids сказал:

Если делали с ФАПЧ

Да их родимых.

Да по схеме автора можно сказать одно - бумага все стерпит.

Там ток базы, задаваемый делителем, соизмерим с обратным током коллектора первого транзистора.

Да и детектировать ЧМ как-то надо. Если предположить, что первый транзистор детектор АМ (то не хватает фильтра НЧ), а контур настраивается так, что работает на одном из скатов АЧХ, но добротность контура по условиям автора высокая, то вся полоса не влезет на линейный скат характеристики, короче ....

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Вот из подобных перлов, только Чип и Дип не рискнули смакетировать в реале, ибо сама идея фуфлыжная.

 

regen fm.jpg

Приму в дар бриллианты. Мне не для перепродажи, а в коллекцию.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

12.01.2020 в 22:42, nalexand сказал:

radio.png

данной схемой можно сравнивать добротность контуров на любых частотах от св до укв, под каждый конденсатор переменной емкости будет свой оптимальный размер катушки, чем больше используемый конденсатор тем крупнее катушку можно использовать и тем больше чувствительность (добротность)

 В этой схеме сравнивать добротность НЕ ПОЛУЧИТСЯ  !!!!!!!!!!!!!!

Низкое входное R этой схемы РАЗДАВИТ добротность любого контура. И на выходе получим "пшык".

Надо Q1 менять на полевой транзистор.

Добротность катушки, контура - Это важная вещь и очень полезная. А согласование сопротивлений в электросхемах - еще важнее.

Древняя пословица гласит: ЭДС на резонансном контуре увеличивается в Q (добротность) раз.

... и еще одна фраза не корректна: для увеличение добротности в два раза нужно уменьшить число витков в 1.4 раза... сама по себе эта фраза является глупостью...

А вот увеличение диаметра катушки, которое влечет за собой уменьшение витков - другое дело.

И еще один параметр для получения максимальной добротности катушки: Соотношение длинны намотки к диаметру катушки д. быть ПРИМЕРНО   1 : 2.5

..этот параметр имеет плавный максимум.

Изменено пользователем Samolet22
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

... и еще в эту тему: когда делаешь приемник,  на конкретную частоту приема, надо всегда стараться делать входной перестраиваемый контур с максимально возможной индуктивностью и минимально возможной емкостью. Выигрываем в селективности, больше ЭДС сигнала наведется с короткой антенны, получим больший диапазон перестройки по частоте. Но к сожалению, в конце диапазона, где КПЕ имеет максимальную емкость - теряем в чувствительности или наводимой ЭДС сигнала. Уменьшается R ое контура, ухудьшается селективность...

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 1 месяц спустя...
14.01.2020 в 18:03, Samolet22 сказал:

когда делаешь приемник  на конкретную частоту приема, надо ... стараться делать входной перестраиваемый контур с максимально возможной индуктивностью и минимально возможной емкостью. Выигрываем в селективности, больше ЭДС сигнала наведется с короткой антенны

Нужна высокая добротность.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Добротность

Изменено пользователем Ewan
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 1 месяц спустя...

Интересно бы знать расстояние до фм передатчика. - до 30км (может и больше зависит от мощности передатчика, а на коротких волнах китай принимал очень громко >5000км)

И зачем в первом каскаде применять транзистор с граничной частотой 1,1 ГГц если там уместно применить малошумящий? - он специально разработан для антенного усилителя фм, когда-то на нем делал усилитель для фм приемника заводского для приема станций на расстоянии более 100км (очень крутой транзистор другие в этой схеме не работают или имеют недостаточную чувствительность, не тянут фм диапазон)

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

13.01.2020 в 09:17, tilarids сказал:

Видео работы ЭТОГО посмотреть бы...:yes:

вот видео всем не верующим, удалось найти 3 станции самых громких которые работают даже без провода наушников с выходом на динамик 8 омный, а с наушниками (32+32ом) станций слышно много но уровень громкости тем ниже чем слабее сигнал, ток питания всего 3-5ма, в собранной схеме пробовал менять транзисторы 2 выходных оставил советские 3127А и 3102Е разницы особе не заметил но перепаивать обратно не стал, делитель из мегаомных резисторов заменил на переменный резистор от которого на базу подается через 68 мегаом напряжение смещения, регулированием этого напряжения можно менять громкость (чуствительность) и потребление

Изменено пользователем nalexand
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 1 год спустя...
12.01.2020 в 16:18, nalexand сказал:

...мне не нужно подбирать длину провода, сечение и число витков чтоб попасть в нужный диапазон, я могу взять провод любого сечения и геометрически вычислить сколько мм проволоки мне нужно отрезать и на каком каркасе намотать и сколько витков чтоб точно попасть в нужный диапазон...

 

Добрый день!

Подскажите - как рассчитать по вашему мнению (методу) катушку в 1 виток с ограничением по диаметру не более 200мм для резонансного контура на частоты 20 КГц - 100 КГц ( и какой должен быть конденсатор) с максимальновозможной добротностью для работы в качестве магнитной антенны

Спасибо.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В ГУГЛе забиваешь "индуктивность витка", выбираешь статью, которая понятна, и считаешь. Ориентировочно 0,7 мкГ, конденсатор 90 мкФ и будет классная магнитная антенна на 20 кГц. Разговоры подводных лодок подслушивать хочешь? :acute:

Отыщи всему начало, и ты многое поймешь!

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

18 часов назад, Alkarn сказал:

... конденсатор 90 мкФ ...

Это нереальная ёмкость! Мне показалось, что nalexand за счёт габаритов витка делает приемлемые соотношения индуктивность / ёмкость, т.е. там например диаметр провода (трубки) витка 10мм и тогда как то рассчитывается не с такими огромными ёмкостями.... Я возможно ошибаюсь, но мне кажется в своих сообщениях он именно и писал, что работает с габаритами катушки....

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...