Tryb drzewa | Tryb normalny

SO5WI · 22-10-2023 21:51

Witajcie,
Celem w/w projektu jest sklonowanie skrzynki oraz podniesienie jej dopuszczalnej mocy do 500W. Niestety ze wzglęgu na brak czasu, nie mam możliwości napisać softu do strojenia, tutaj robię ukłon w stronę kolegów - może ktoś ma na tyle dużo czasu, żeby posiedzieć nad algorytmem.
W ogólnym rozrachunku, konstrukcja jest dość ciekawa, z rzeczy jakie posiada to:

Pomiar SWR
Pomiar F
Pomiar |Z| oraz X

dodatkowo wszystko projektowane było dla cewek powietrznych. Procesor dowolny - całość używa rejestrów 74HC595 oraz driverów TLC59213. Względem oryginału został również wymieniony mieszacz na ADE-1 oraz zmieniona ilość zwojów na uzwojeniu wtórnym w układzie pomiarowym.

Nie wiem tylko czy w momencie, kiedy mamy skrzynki LC produkcji N7DDC pójście w typ PI jest zasadny, ale tutaj chciałbym usłyszeć waszą opinie. Jeżeli ktoś chciałby płytki (nie są pozbawione wad) to proszę śmiało pisać, mam jeszcze kilka sztuk do prototypowania. (wartości elementów oznaczone są w pliku lay, schematów na kartkach niestety nie mam pełnych).

Pozdrawiam,
SO5WI

SP6LUN · 23-10-2023 14:01

Ścieżki wydają się trochę za wąskie dla 500W. Dla 30MHz wychodzi ok. 3 omów na metr.
Poszerzyłbym je co najmniej do 15-20mm - zmniejszy się też ich indukcyjność.
Należy również pamiętać, że dla wysokoomowych anten pojawią się duże napięcia
na kondensatorach od strony anteny i największych indukcyjnościach.
Zakładając, że będzie to 1000V należałoby zachować przynajmniej 5 milimetrowy odstęp,
lub wręcz wyfrezować szczelinę w płytce.
Duże indukcyjności to też rezonans własny i konsekwencje z tym związane.
Prawdopodobnie podział największych cewek na 2x8uH i 4x8uH w oryginalnym
projekcie jest spowodowany dużymi napięciami i rezonansem własnym.

SO5WI · 24-10-2023 10:51

Ścieżki są dwustronne, ale teoretycznie faktycznie można by było je poszerzyć w miarę możliwości. Z tymi 500W może trochę przesadziłem, ale 300 powinna wytrzymać, wychodzi około 550V - nie jest wybitnie źle. Najmniejszy odstęp w ścieżkach po stronie anteny to 3.5mm, powietrze ma średnio 3kV/mm więc nic strasznego nie powinno się stać.

Co do podziału cewek, to w oryginale nie są one podzielone. Z tym, że w CG3000 32uH oraz 16uH jest wykonane na rdzeniach, moim celem było pozbycie się rdzeni na rzecz cewek powietrznych.

Dodatkowo żeby poprawić (napiszcie jeżeli się mylę - ESR i te sprawy) rozkład prądów, można załączać maksymalnie dużą ilośc kondensatorów zamiast minimalnej. To samo tyczy się cewek, zamiast 16uH, można załączyć wszystkie mniejsze co da wypadkową taką samą (zakładam że mniejsze Q), jednak co do tego czy jest to lepsze rozwiązanie nie jestem pewien i prosiłbym o potwierdzenie czy moje myślenie jest prawidłowe.

SP6LUN · 24-10-2023 13:05

Dwustronna ścieżka wiele nie pomoże, bo prądy w.cz. są wypychane na zewnątrz z obszarów pomiędzy ścieżkami.
Wyrzucenie rdzeni powoduje konieczność zwiększenia liczby zwojów, a co za tym idzie obniżenie częstotliwości rezonansu własnego cewek. Wersja ATU z cewkami powietrznymi ma podzielone 2 największe cewki na sekcje po 8uH.
Nie możemy usunąć cewki 16uH, bo jej niczym nie zastąpimy. Wszystkie mniejsze cewki mają razem 15.75uH.
Nawet jeżeli przymkniemy oko na tę różnicę, to jak uzyskamy np. 20uH?

SO5WI · 24-10-2023 14:59

Szerokości ścieżek już poprawiłem, proszę o dalsze uwagi - przy którejś iteracji wrzucę tutaj poprawioną wersję ze wszystkimi zmianami.

Faktycznie, o rezonansie cewki nie pomyślałem. Zmierzyłem moją powietrzną cewkę i rezonans wychodzi mi powyżej 14MHz, więc zakładam że tą indukcyjność z powodzeniem można dołączać dla 7MHz oraz 3.5MHz bo dla wyższych f raczej taka wartość powinna być zbędna.

Pytanie jeszcze co myślisz o typie skrzynki PI zamiast LC która pod względem opłacalności wychodzi dużo lepiej?

SQ5KVS · 24-10-2023 15:24

Rozwiązanie równania na wartości elementów dopasowujących dla skrzynki LC jest jednoznaczne (tzn dla danego dopasowania tylko jedno L i C spełnia warunki dopasowania).
Tymczasem dla skrzynki PI mamy trzy elementy więc nie ma jednoznacznego rozwiązania (jest wiele par L i C które nam dopasują). To co je różni to dobroć, z którą (chyba, ale w przypadku TX raczej na pewno) trzeba dążyć do minimum (inaczej duże napięcia lub prądy - groźba fajerwerków). Policzenie tego jest trudniejsze, więc i algorytm bardziej złożony.

SP9FKP · 24-10-2023 15:37

Skrzynka Pi ma tylko jedna zaletę w stosunku do LC mianowicie umożliwia kompensację dla bardzo zbliżonych lub równych wartości Rin/Rout czyli dla bardzo małych WFS co w praktyce jest bez sensu bo łatwiej taką skrzynkę pominąć bez wprowadzanych przez nią strat.

SQ5KVS · 24-10-2023 16:42

Dokładnie. Jeśli chodzi o dopasowanie pod małe Q to dopiero więcej elementów je daje. Można to fajnie wyklikać na Smith Charcie, choć żmudnie, https://www.will-kelsey.com/smith_chart/
Swoją drogą czy ktoś widział taki automatyczny dopasowywacz (kalkulator)? Zakładamy ileś elementów w danej topologii i liczy na najmniejsze Q?

SO5WI · 24-10-2023 19:03

Mam napisane pół algorytmu do tej skrzynki, jak znajdę gdzieś na dysku to dorzucę. Zakładałem wykonanie kalibracji dla np 10 różnych wartości referencyjnych dla każdej z częstotliwości byłoby bardzo dobrym pomysłem, bo sam wynik pomiaru |Z| oraz X jest względny i teoretycznie wg moich pomiarów pokazuje mi w sumie +/- albo ++/-- co i tak zawęża wymóg strojenia. A ilość kombinacji to 2^21 więc jest w czym wybierać.