Hallo
ich habe zwei Fragen zu Breitbandübertragern. Ich möchte einen solchen
selber herstellen, der von 10 Mhz bis 20 MHz funktioniert. Dafür habe
ich Ringkernferrite gekauft, die sollten passen. Jetzt habe ich die
Windungszahlen zu berechnen versucht.
Ich habe mir gesagt:
XL der Primärwicklung soll bei der kleinsten Arbeitsfrequenz mindestens
20 mal so gross sein wie die 50 Ohm vom Generator, der da angeschlossen
wird. Weil, ich will ja den Generator nicht mit dem Übertrager belasten,
sondern der soll nur die Impedanzen transformieren!
Damit konnte ich das XL der Primärwicklung festlegen und mit der
Frequenz und dem AL-Wert die Windungszahl bestimmen. Ergibt bei mir 14
Windungen, soweit o.k.!
Kann man das so rechnen?
Dann, um die Impedanz der Last anzupassen, brauche ich Sekundär 25
Windungen. Das ist einfach zu rechnen (N1^2 / N2^2 = Z1 / Z2). Aber, wie
wickle ich jetzt den Übertrager am einfachsten, dass ich 14 und 25
Windungen sauber drauf bringe? es darf ruhig ein Autotransformator sein.
Und da es ein HF-Transformator ist, denke ich, müssen die Wicklungen
verdrillt sein, oder? aber bei 14 und 25 geht das ja nicht, da bleibt am
Schluss immer was 'über'. Wie macht man es richtig?
Gruss Kremit der Forg ;-)
Verdrillen nützt nur etwas bri einem Leitungsuebertrager (Transmission
Line Transformer), wo die Wicklung eine Leitung mit definiertem
Wellenwiderstand ist.
Bei gebrochenen Transformationsverhaeltnissen lassen sich nicht mit
einem TLT realisieren.
Man kann die Wicklung einfach durchwickeln und anzapfen. Zwar ist die
erreichbare Bandbreite nicht so hoch wie bei einem TLT aber du willst ja
nur eine Oktave. Das ist ziemlich unproblematidch.
Uebrigens erscheinen mir deine Windungszahlen bzw die Impedanzen zu
hoch. Das kann die obere Grenzfrequenz beeintraechtigen.
Lade dir mal den "mini Ringkern Rechner" herunter. Damit geht es
schneller. Ringkerne ohne Kenntnisse von Material sind eher was für
lange Winterabende. Außerdem empfehle ich dir mal die Seite von Wolfgang
Wipperman DG0SA. Der hat jede Menge online Rechner für Afu Zwecke
eingebaut.Viel Spass damit!
Hallo Formit (oder Kremorg?)
Ein Übertrager hat einen sogenannten Koppelfaktor. Ein Faktor von 0,99
bedeutet, 1% der Induktivität befindet sich nicht im gemeinsamen Feld.
Die Eingangsinduktivität wirkt als Hochpass, wie Du schon befürchtet
hast. Aber die parasitäre Induktivität der Sekundärwicklung wirkt als
Tiefpass. Zusammen ergibt sich also ein Bandpass.
Bei Deinen geplanten Parametern befindet sich das Maximum des Bandpasses
bei ca. 3,5 MHz. Mit einer primären Induktivität von 4µH und einer
sekundären von 12,8µH befindet sich das Maximum ungefähr in der Mitte
bei 15 MHz.
Da Du die Drähte nicht verdrillen kannst, ist der Koppelfaktor mit einem
Ringkern noch deutlich kleiner, eher bei 0,95. Damit passen Werte von
2µH und 6,4µH besser, natürlich mit mehr Verlusten.
Ein Doppelloch-Kern würde deutlich bessere Eigenschaften erreichen. Mit
einer "Schweinenase" können halbe Windungen verwirklicht werde.
Eventuell kann man damit auch das optimale Windungsverhältnis besser
treffen.
Gruß, Bernd
Hallo allerseits
vielen Dank für eure Antworten bisher.
weiter oben wurde gesagt, dass meine Auslegung zu hochohmig sei. Wie
hoch sollte denn das XL der Primärwicklung sein bei der kleinsten
Arbeitsfrequenz? die Primärwicklung wirkt ja, wenn sie sehr niederohmig
ist, für den Generator auch wie eine 'Last'.
@ernd
Danke, der Tipp mit dem Doppellochkern ist gut. Werde ich ausprobieren.
Wie hoch ist da der zu erwartende Koppelfaktor in etwa? habe auch schon
bemerkt, dass in der Realität der Koppelfaktor selten in die Nähe von 1
kommt, aber wie gross er wirklich ist, keine Ahnung. Weiss auch nicht,
wie ich das messen könnte.
Gruss
Hallo Kremorg
Z.B. ist das Ergebnis "bifilar auf Ferritstab" mit 0,98 relativ gut:
http://www.wolfgang-wippermann.de/kf4.gif
In der Regel werden im höheren MHz Bereich Eisenpulver-Kerne verwendet,
da Ferrite keine hohe Güte mehr erreichen. Mich würde die Kombination
"bifilar auf Eisenpulver-Ringkern, einseitig" interessieren.
Eisenverluste können verringert werden, indem man das Eisenvolumen
verkleinert. Deshalb kann ein kleiner Ferritkern als Breitbandübertrager
trotzdem funktionieren.
In der Simulation bringt ein hoher Koppelfaktor kombiniert mit einer
leichten Fehlanpassung das bessere Resualtat. Am besten funktioniert der
Spartrafo, da die parasitäre Induktivität von beiden Strömen
durchflossen wird.
Hier ein Beispiel für einen hohen Koppelfaktor:
http://www.andreadrian.de/sdr/#mozTocId626994
Nimmt man 4 Ferritperlen, kann daraus sowas wie ein Doppellochkern
gebildet werden. Eine Windung hat dann 5µH, zwei Windungen würden einen
guten Spartrafo ergeben. Ob der Draht dann verdrillt ist oder nicht,
macht nur einen minimalen Unterschied.
Gruß, Bernd
B e r n d W. schrieb:> In der Regel werden im höheren MHz Bereich Eisenpulver-Kerne verwendet,> da Ferrite keine hohe Güte mehr erreichen.
Das mag für Resonanzkreise gelten. Bei Übertragern ist eine hohe Güte
weder erforderlich noch gewünscht. Breitbandübertrager werden daher in
aller Regel mit Ferritkernen gefertigt, weil wegen der höheren
Permeabilität mit weniger Windungen eine höhere Induktivität erreicht
wird. Das kommt der Bandbreite zu Gute.
Und nach der Frage des TO nach der sinnvollen Impedanz für die unterste
Betriebsfrequnez: Die 3dB Grenzfrequenz eines Übertragers ergibt sich,
wenn die Wicklungsimpedanz gleich der Lastimpedanz ist. Legt man also
die Wicklungsimpedanz um den Faktor 4...5 höher, ist man auf der
sicheren Seite.
Grüße
