Радиосвязь


Перейти к содержанию

Главное меню:


Трансформаторы 50-75 75-50 Ом

Справочная информация

ТРАНСФОРМАТОРЫ 50-75 и 75-50 Ом

Трансформаторы 50-75 Ом прменяются для перехода с кабеля 50 Ом на кабель 75 Ом и наоборот. Различные их варианты расчитаны в RFSimm99rus. Перевод S11 на графиках RFSimm99 в КСВ сделан по таблице S11 - КСВ.

Предлагаем осетинские пироги с доставкой в москве недорого.

Расчеты приведены для кабелей с сплошным ПЭ с К укор. 0,658 в пересчете на скорость распространения ЭМВ в них 197.4 млн. м/с для ввода в RFSimm99. Расчеты в пределах допусков: - по волновому сопротивлению ± 4% согл. ГОСТ, - по ошибке в длине+отклонению К укор., суммарно ± 2%. Т.е. довольно жесткие допуски. На графиках голубая линия - значение S11 при номинальных значениях, красные линии - вероятные значения S11 в пределах установленных отклонений величин. Диапазон S11 шкалы по вертикали установлен от 0 до 0.1, что соответствует КСВ от 1.0 до 1.22. В антенно-фидерной системе такое рассогласование в рабочем диапазоне частот, приходящееся на долю трансформаторов, еще допустимо. Полные графики по КСВ от 1,0 до ? и в любой полосе частот можно посмотреть самостоятельно, открыв в RFSimm99 файлы в папке zip и установив нужные значения величин элементов и пределов графиков. Чтобы не было путаницы, напоминаю, что КСВ В ТРАНСФОРМАТОРЕ или его секции есть всегда и равен отношению волнового сопротивления секции к сопротивлению ее нагрузки ( входному следующей секции или оконечной нагрузки ) а КСВ ПО ВХОДУ трансформатора равен отношению входного сопротивления трансформатора к трансформируемому сопротивлению ( 50 или 75 Ом ) и на расчетной частоте при согласованной на другом конце трансформатора нагрузке ( 50 или 75 Ом ) равен 1,0. ( Прим. - везде КСВ как отношение большего к меньшему )

ТРАНСФОРМАТОРЫ
могут быть изготовлены из кабелей 50 Ом с внутренней изоляцией из сплошного ПЭ или из кабелей 75 Ом с фторопластовой внутренней изоляцией (но не из кабелей с вспененным ПЭ и др.). С отрезка кабеля длиной около 400 мм (для 145 МГц) снимается оболочка и оплетка. Волновое сопротивление кабелей с ПЭ изоляцией может быть увеличено путем усадки на изоляцию термоусадочных трубок, у кабелей с ФП изоляцией уменьшено снятием одного или нескольких слоев ФП лент. При необходимости можно довести до нужного диаметра лентой скоч шириной 15...18 мм из расчета - один слой = 0,04 мм. При этом толщина слоя скоча, диэлектрическая проницаемость которого выше чем у ПЭ, около 3.5, берется из расчета 80% от необходимой.
Расчет диаметра, до которого необходимо довести внутреннюю изоляцию можно сделать в RFSimm99. Для этого выйти через "инструменты"- "компоненты" - "длинная линия" на закладку "коаксиальная". В окнах "Диаметр экрана" (внутр. изоляции, что то-же) и "диаметр проводника" (центр. жилы) установить измеренные (или паспортные) значения. В окне "Диэл. прониц. (Er)" подобрать значение Er (около 2± 0,3) так, чтобы волновое Zo было равно исходному волновому сопротивлению кабеля. Затем подбрать диаметр экрана таким, чтобы получить требуемое нам волновое сопротивление. До этого диаметра и надо будет изменить диаметр внутренней изоляции. Затем надеть ту же или такую же, но большего диаметра, оплетку и плотно обмотать лентой скоч 15...18 мм. Поверх можно усадить термоусадочную трубку.
ДЛИНЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ
С внутренней изоляцией из сплошного ПЭ : 145 МГц - 340 мм, 435 МГц - 113.3 мм, 1296 МГц - 38 мм из расчета для К укор. 0.658.
С внутренней изоляцией из фторопластовых лент из кабелей среднего внешенго диаметра, 4,4...9 мм с уменьшением их волнового сопротивлением не менее 60 Ом: 145 МГц - 366 мм, 435 МГц - 122 мм, 1296 МГц - 41 мм из расчета для К укор. 0.708.
Длины трансформаторов из ФП кабелей менее 4.4 мм или ( и ) с большим уменьшением волнового сопротивления должны быть взяты на 2% ( 3% ) больше из за большей доли воздушного зазора в внутренней изоляции и большего их К укор. и электрической длины соответственно.
Для других частот длины трансформаторов или их секций расчитываются по формуле 299792 х 0,25 х К укор./f МГц

ТРАНСФОРМАТОР ИЗ 1/4 ? ОТРЕЗКА КАБЕЛЯ 61.24 Ом (ОДНОСТУПЕНЧАТЫЙ ТРАНСФОРМАТОР)
Волновое сопротивление кабеля для трансформатора определено формулой: Z0=vZ1Z2. Коэффициент трансформации 75/50=1.5. КСВ в трансформаторе = Z0//Z1 ( Z2//Z0) =1,225. Потери за счет КСВ 1,225 в нем минимальны на 1296 МГц и максимальны на 145 МГц и в зависимости от диаметра кабеля находятся в пределах от 0,001 до 0,01 дб, т.е. вопреки страшилкам пренебрежимо малы.
Полоса частот, в которой КСВ по входу трансформатора не более 1.1 от 123 до 167 МГц или ±22 МГц от центральной расчетной. 1/4 ? трансорматор также успешно работает на частотах, кратных 3, 5, 7, т.е. на нечетных гармониках. Или скажем иначе - трансформатор может иметь длину 3/4, 5/4, 7/4 ?. В обоих случаях его полоса частот по критерию КСВ остается той же, но в реальном трансформаторе с теми же пределами допусков отклонения также умножаются, в результате реально полоса по КСВ может сузиться и сместиться по частоте настолько, что на рабочих частотах КСВ может превысить допустимый максимум. На графике 435 МГц видно, что по КСВ 1.1 (S11=0.05) полоса с учетом разброса по допускам уменьшилась с 25 до 20 МГц.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ 1/4 ? ТРАНСФОРМАТОРА 61.24 Ом
В ширпотреб-продаже иногда попадается кабель RG58A/U с внутренней изоляцией из сплошного ПЭ диаметром 3 мм, но диаметр центральной жилы кабеля не 0,9 мм, а 0,6 мм. Он уже готов для трансформатора, т.к. имеет волновое сопротивление 63 ома, а не 50 ом по маркировке. Его коэфф. укорочения 0,66. Для работы на 145 и 435 МГц его длина должна быть 2068 мм/4 х 0,66 = 341 мм, только на 435 МГц - 114 мм.

Если вам попался нормальный 50 Омный RG58 с центральной жилой 0,9 мм, то и его переделать в 61,2 Ома несложно. Для этого снять с него оболочку и оплетку, усадить на изоляцию цветную термоусадку 4 мм. Диаметр должен стать 3,8 мм. Отклонение от него в 0,1 мм даст отклонение в 1,1 Ом самого трансформатора и 3 Ома от нужных нам в результате трансформации 75 ом ( для сравнения: допуск по ГОСТ для РК 75 +- 3 Ома) или КСВ 1,04 вместо 1,00. На оплетку усадить любую трубку 6 мм. Длина трансформатора 341 мм ( 114 мм только для 435 МГц ).
Можно на одном или обоих концах кабеля RG58 произвольной длины создать участок 1/4 ? 61,2 Ома. Для этого надрезать и снять 400 мм оболочки ( 140 мм для трансформатора только на 435 МГц ), слегка сдвинуть оплетку, подсунуть под нее цветную термоусадку 4 мм и усадить прямо через оплетку. На оплетку усадить любую трубку или обмотать скочем. Длины те же.

1/4 ? трансформатор 50-75 Ом также несложно сделать из фторопластовых кабелей РК75-3-21, РК75-4-21 и РК75-7-21. Его длина 366 мм для 145 МГц и 145/435 МГц и 122 мм только для 435 МГц. Для этого снять стеклочулок, ленты под ним и оплетку. С внутренней изоляции РК75-3-21 снять 2 слоя фторопластовых лент, с РК75-4-21 снять 3 слоя лент, с РК75-7-21 ленты до диаметра 5,4 мм. Надеть оплетку и усадить на нее термоусадку или обмотать лентой скоч.

Трансформатор может быть состыкован с кабелями 50 и 75 Ом с помощью разьемов 50 и 75 Ом на соответствующих сторонах или с помощью пайки встык.

ТРАНСФОРМАТОР ИЗ ДВУХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ОТРЕЗКОВ КАБЕЛЕЙ 75 и 50 Ом ДЛИНОЙ 1/12? КАЖДЫЙ
Известна схема трансформатора 50 - 75 из двух последовательно соединенных отрезков кабелей 75 и 50 Ом длиной 1/12 ?. График возможных значений S11 в полосе частот 100...200 МГц при допусках по волновому сопротивлению ± 4% и по длине (К укор) ± 2%. На графике видно, что при длине отрезков 1/12 ? частота согласования не 145 а 142 МГц. Фактически из длина должна быть не 1/12, а 1/12.2535 ? или 0,0816 ?. Полоса рабочих частот по КСВ 1,1 38 МГц, что несколько меньше, чем у простого одноступенчатого трансформатора и такой трансформатор на нечетных гармониках (435 МГц и выше) не работает.

Этот трансформатор также позволяет выполнить все стыки на разьемах. При этом длину разьема надо включать в длину соттветствующего ему по волновому сопротивлению отрезка кабеля. Стыковка прямой пайкой проще и точнее по согласованию.

ТРАНСФОРМАТОРЫ ИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ 1/4 ? ОТРЕЗКОВ КАБЕЛЯ (МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ)
В общем случае необходимый К трансформации распределяется на несколько ступеней с промежуточными значениями Z, составляющими геометрическую прогрессию. Для N-ступенчатого трансформатора соотношение между соседними значениями Z равно v степени N из К тр. Например в нашем случае для К тр. 75/50=1.5 промежуточные значения Z у техступенчатого тр-ра 3v1.5 составляют прогрессию с множителем 1,1447 получаем ряд значений: 50х1,1447=57,23; 57,23х1,1447=65,51 и 65,51х1,1447=75. Здесь 1,1447 - К трансформации каждой ступени. Волновое сопротивление каждой ступени расчитывается по формуле, приведенной выше для одноступенчатого трансформатора Z0=vZ1Z2. Они составят в нашем случае: v50х57,23=53,5; v57,23х65,51=61,23 и v 65,51х75=70,1 Ом.

ТРАНСФОРМАТОР ИЗ ДВУХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ 1/4 ? ОТРЕЗКОВ КАБЕЛЯ 55.33 И 67.77 Ом (ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ТРАНСФОРМАТОР)
Это два последовательных трансформатора, первый трансформирует 50 Ом в сопротивление v50х75 = 61.2 Ома, второй - 61.2 Ома в 75 Ом. Здесь графики представлены в полосе вдвое шире, 200 МГц от 50 до 250 МГц. Полоса по КСВ 1,1 95 МГц и значительно шире, чем у одноступенчатого, но при тех же допусках по разбросу вероятные отклонения КСВ больше.
Слева - график для расчетных 55.33 и 67.77 Ом волновых сопротивлений ступеней, справа - для округленных 55.33 в сторону увеличения до 55.5 и 67.77 в сторону уменьшения до 67.5 Ом. При этом характеристика КСВ становится двугорбой и более устойчивой к вероятным отклонениям в пределах допусков. Это говорит лишь о том, что округлять в обратную сторону нежелательно. В сравнении графиков с одноступенчатым - видно что такой трансформатор более подвержен отколонениям КСВ из за вероятного разброса параметров кабелей.

Стык между отрезками 1/4 ? 55.33 и 67.77 Ом должен быть выполнен только пайкой.

ТРАНСФОРМАТОР ИЗ ТРЕХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ 1/4 ? ОТРЕЗКОВ КАБЕЛЯ 53.5, 61.24 и 70.1 Ом (ТРЕХСТУПЕНЧАТЫЙ ТРАНСФОРМАТОР)
Здесь К трансф. каждой ступени 3v75/50=1,1447. Промежуточные сопротивления: 50х1,1447=57,23; 57,23х1,1447=65,51. Волновые сопротивления ступеней: v50х57.23=53.5, v57.23х65.51=61.23 и v65.51х75=70,1 Ом. КСВ в кабеле ступеней v1,1447=1,07. Полоса по КСВ 1.1 148 МГц, от 72 до 220 МГц. Слева график S11 и вероятные его значения в пределах разброса по допускам для трансформатора с равным у всех ступеней К трансформации 1,1447. Кривая S11 имеет волнообразный характер подобно кривой затухания в полосе прозрачности у фильтра Чебышева.
Если уменьшить К трансформации крайних ступеней приближением их волновых сопротивлений к 50 и 75 ом соответственно ( и потому увеличением Ктр. средней ступени ), то в некоторой полосе частот будем иметь полное согласование и плоскую характеристику, подобно фильтру Баттерворта, но несколько меньшую полосу по критерию КСВ ( график справа вверху: полоса 126 МГц по КСВ 1.1, ? секций 52.7 и 71.2 Ома).
Напротив, увеличив К трансф. крайних ступеней, можно расширить полосу рабочих частот за счет увеличения в допустимых пределах неравномерности КСВ в полосе рабочих частот ( график справа внизу: полоса по КСВ 1.1 160 МГц, ? секций 54.3 и 69 Ом ) .

Яндекс.Метрика

О сайте | Связные Новости | Страницы истории | ЛикБез | Применение радиосвязи | Антенные устройства | Радиокабель | Радиочастотные разъёмы | Алфавит, 10-код и Q-код | КВ Диапазон | CB Диапазон | CB Радиостанции | УКВ Диапазон | LPD PMR Радиостанции | Сравнение диапазонов CB, LPD и PMR | Радиостанции Vertex и Yaesu | Радиостанции | Схемы радиостанций | Радиостанции KENWOOD | MotoTRBO | Источники Питания | Аккумуляторы радиостанций | Таблица CTCSS кодов | Правила продажи и регистрации радиостанций | Эхолинк | Справочная информация | Справочная информация по СКС | On-Line | Лицензионный софт | Полезные ссылки | Интернет-Магазин | Интернет-Магазин Гаджетов | Добавить статью на сайт | Юмор | Карта сайта


Назад к содержанию | Назад к главному меню