Rogerk radioamatori e cb forum

Oggi ho fatto 2 misure veloci,

sempre balun 1 a 9 ma con 2 materiali diversi e simulando antenna con un potenziometro 470 ohm
(sarebbe meglio resistenza induttiva, ma pace...), il tavolo di appoggio è ovviamente in legno.

Prima prova con solito materiale 2 rosso(2-30 mhz),la risonanza migliore è a centro banda sui 17 mhz, ma la curva del ros è bella ripida.
Seconda prova invece con materiale FT-43 (10 Khz- 1 Mhz), noterete la curva da 1 a 30 mhz come è estremamente piatta !

Ovviamente lato pratico, con una antenna filare vera al posto di una resistenza, le cose cambieranno ancora, sopratutto
dipenderà dalla singola installazione fisica, il percorso del filo e cosa si trova vicino, terra cemento tetto etc.

Sono altresi curioso di testare se le "fantomatiche" tabelle sulle lunghezze filo
che si leggono in rete sono veritiere almeno per approssimazione...

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

Ciao Arnaldo,
il limite di queste misurazioni, seppur utili, è che sono fatte su un carico puramente resistivo.

Credo che i vari trasformatori d'impedenza vadano in crisi in presenza di reattanze, cosa abbastanza comune in un'antenna reale, soprattutto se questo è un filo di tot metri messo a casaccio come capita spesso in questi casi :)

Sarebbe bello fare le stesse prove con delle induttanze e capacità per vedere come i vari materiali si comportano, anche se non saprei dare alcun indizio su quali grandezze utilizzare per rendere le misure significative.

73

Verissimo !

infatti simulare una filare con una semplice resistenza, serve solo a verificare il corretto rapporto di trasformazione e la banda passante del balun.
Ovvero un semplice test che funziona e non hai sbagliato a collegare i fili... hi

Fare dei test + esaustivi, cercando di simulare una antenna filare in altro modo, oltre che + complicato da fare,
non sarebbe nemmeno utile, dal momento che poi sono le condizioni reali di installazione che avranno una influenza determinante
sui vari punti di risonanza del filo e la loro impedenza complessa.

Anche a parità di lunghezza del filo ma installato in 2 posti e modi diversi, avremo sempre risultati diversi, pur usando lo stesso balun.

73 Arnaldo ik2nbu

Ottima iniziativa Armando.
Un appunto però: tutto ok se le perdite dei due materiali sono identiche; ma se invece non è così e il secondo materiale ha perdite superiori al primo, forse può manifestare una curva più piatta dovuta proprio alle maggiori perdite.
Magari è possibile anche questa seconda misura, magari testando in più frequenze, a completamento dell'interessante iniziativa.
73 Rosario IK3OCA

Il test fatto ha gli stessi settaggi di lettura con la scala a -20 db (vedi foto) e non misura le perdite ma adattamento di impedenza sull'ingresso del balun.

Riassumo la procedura di Misura impedenza con ponte riflettometrico:

a) si setta la gamma di frequenza ( minima e massima) e si calibra uscita TG (tracking generator) direttamente collegandolo con un cavetto corto all'ingresso analizzatore spettro. Se non fate bene la calibrazione le misure saranno sfalsate.

b) si inserisce il ponte riflettometrico, uscita TG collegata ad input e uscita del ponte verso analizzatore. Sulla porta antenna si mette un carico 50 ohm professionale, verificando la lineraità della misura nello spettro desiderato (avremo una linea piatta continua)

c) si toglie il carico e si mette un breve tratto di coassiale che va al balun, misurando a questo punto impedenza di ingresso sul balun. Volendo spingere oltre la soglia di lettura, si tolgono - 20 db al TG e si mette a 0 dbm uscita.

Con questa stessa procedura si puo misurare impedenza (riferita ai 50 ohm) di ingresso di filtri RF, circuiti accordo ingresso amplificatori etc.

Per misurare invece le perdite il test da fare è diverso:

a) si connette un generatore RF singola frequenza su ingresso balun
b) Si connette analizzatore di spettro o anche oscilloscopio ai capi della resistenza che funge da simulazione antenna
c) si misura la differenza fra RF generata e quella letta a valle del balun sulla R 450 ohm

Anche in questo caso sappiamo che una antenna non sarà mai un R perfetta, quindi il test serve a farsi una idea delle perdite dovute al rapporto di trasformazione, qualità del materiale balun, differenze di costruzione, ma rispetto ad una precisa frequenza RF di utilizzo. Appena riesco vi posto foto e misure.

Arnaldo ik2nbu

Ecco la desolante situazione, allego le perdite misurate stasera con la procedura sopra descritta.

Per rendere + chiara la tabella ai neofiti,oltre ad indicare il valore delle perdite in dbm ,
ho indicato la potenza RF effettiva che ci ritroviamo sul filo, applicando 100 watt RF in ingresso
sul balun 1:9 al netto delle perdite sulle varie frequenze misurate.

Volendo fare i puristi

andrebbe usato un secondo balun trasformatore al contrario da 9a1 sulla sonda rf dell'analizzatore di spettro,
che fa in effetti una misura disattata su carico R di 450 ohm, ma in termini di energia RF trasferita,
quello che leggete è di fatto quello che il balun trasferisce sul filo in TX.

Lascio a voi le considerazioni sull'efficienza del sistema.... 

73 Arnaldo ik2nbu

A me sembra tanto;
col metodo dei 2 trasformatori, con mescola 43, mi è uscito molto meno, vedi
https://www.rogerk.net/forum/index.php?topic=73558.msg773485#msg773485
Spero di non aver toppato qualcosa nel metodo, ma vista la "spannometria" delle mie realizzazioni, mi sarei aspettato che le perdite fossero ancora minori, comunque dell'ordine di 1dB o 2 "al pezzo".
Non credo che 9:1 o 49:1 cambi qualcosa per le perdite e se lo fosso credo sia meglio 9:1.

Nella tabella postata in precedenza ho misurato le perdite dei 2 balun, rilevando la RF in uscita sul carico da 450 ohm
con una semplice sonda per oscilloscopio ad alta impendenza (banda passante 100 mhz) collegata all'analizzatore di spettro.

Ecco il nuovo setup di misura Balun in foto, che aggiunge un adattore di impedenza realizzato con con un semplice filtro passa basso.

Coniuga le due diverse impedenze in ingresso ed uscita, dal carico resisitivo di 450 ohm verso i 50 ohm dell'analizzatore di spettro.
Il filtro ha un taglio a 100 mhz e banda passante 35 mhz, con circa 2 db di perdita di inserzione.

In giornata posterò nuova tabella e vedremo le differenze, fra i 2 metodi di misura.

73 Arnaldo ik2nbu

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 05 Marzo 2020, 08:14:24
c) si misura la differenza fra RF generata e quella letta a valle del balun sulla R 450 ohm

A meno che non lo si sia già fatto in precedenza,
io misurerei anche la potenza generata, per confrontarla con quella indicata e verificare l'assenza di "imprevisti" ( banda passante della sonda, ecc. )

Ciao a tutti.

Anch'io sono dell'opinione che i risultati ottenuti in termini di potenza dissipata dal toroide siano del tutto errati.
Infatti il setup di misura, fatto mettendo l'analizzatore di spettro in parallelo alla resistenza da 450 ohm - o al posto della resistenza da 450 ohm, non mi è chiaro - è errato.
Un analizzatore di spettro equivale ad una resistenza da 50 ohm: messo in parallelo ad una 450 fa una resistenza complessiva di 45 ohm, e messo al posto di quella a 450, fa ovviamente 50 ohm.
E' chiaro che caricando il trasformatore 9:1 con un carico di 45 o 50 ohm sul lato "9" si avrà un forte disadattamento sul lato "1" che non sarà più 50 ohm ma 45/9=5 ohm se la trasformazione fosse ideale.
In questo caso la forte perdita non è per dissipazione dal toroide ma per disadattamento sul generatore.

E' possibile fare facilmente misure corrette con un solo trasformatore e un analizzatore di spettro o un VNA in modalità S21.
Si usa questo trucco:

(https://www.iz2uuf.net/img/T140-2_9a1_schem.jpg)

Il carico è formato da una resistenza da 400 ohm alla quale viene messo in serie lo strumento, che di suo presenta 50 ohm facendo un totale di 450 ohm.
Lo strumento misurerà solo la potenza che viene dissipata sulla resistenza da 50 ohm. Però noi, sapendo i valori di R1 e R2, possiamo applicare un correttivo ed ottenere la potenza complessivamente dissipata da R1+R2.

Andiamo sul pratico e costruiamone uno uguale a quello in esame, con un T140-2 e 10 spire trifilari:

(https://www.iz2uuf.net/img/T140-2_9a1_transformer.jpg)

E' realizzato con un resistore da 390 ohm in serie ad uno SMA su cui è avvitato un carico da 50 ohm. La resistenza effettiva è 436 ohm circa:

(https://www.iz2uuf.net/img/T140-2_9a1_load.jpg)

A questo punto togliamo il carico da 50 ohm, lo colleghiamo al VNA (la cui resistenza interna supplisce ai 50 ohm appena tolti) e misuriamo l'S21:

(https://www.iz2uuf.net/img/T140-2_9a1_S21.jpg)

Ora, la lettura che avremo sarà della potenza che il VNA vede arrivare sulla sua porta a 50 ohm; però non è tutta, perché gran parte è stata dissipata a sua insaputa da quella a 390 ohm.
Applichiamo qualche regola sui circuiti in serie:

50/436=0.1147

10*log(0.1147)=-9.40dB

In pratica, l'analizzatore mostra una perdita che è 9.40dB superiore a quella effettiva e va compensata sommando 9.4 al valore in dB letto.

Tracciamo quindi un grafico per vedere la dissipazione effettiva dopo la correzione:

(https://www.iz2uuf.net/img/T140-2_9a1_TL.png.png)

Abbiamo che la curva del ROS (misurata con S11 sul trasformatore terminato da 436 ohm) è del tutto simile a quella di Arnaldo.
La curva di dissipazione mostra però ben altri valori: a 20MHz, il trasformatore perde meno di 0.2dB.

Facciamo una prova alternativa per validare questi dati.
Il mio generatore di segnali regolato a 20MHz, 0.2dBm eroga di fatto 0.02dBm:

(https://www.iz2uuf.net/img/T140-2_9a1_bolometer.jpg)

Ci colleghiamo i puntali dell'oscilloscopio regolati su 10x per ridurre al minimo l'impatto delle sonde.
(https://www.iz2uuf.net/img/T140-2_9a1_gen.jpg)

Le sonde dell'oscilloscopio sono ad alta impedenza, cioè corrispondono ad una resistenza di mega-ohm molto che, messa in parallelo ai 436 ohm della resistenza, non hanno nessun impatto: 1/(1/436 + 1/9000000)=435.98. Mettere in parallelo un oscilloscopio o un analizzatore di spettro (che ha impedenza 50 ohm) non è la stessa cosa.
Leggiamo l'oscilloscopio:

(https://www.iz2uuf.net/img/T140-2_9a1_scope.jpg)

Vediamo che abbiamo 1.82Vpp pari a 0.6435Vrms.
Usiamo la legge di ohm: P=V^2/R, 0.6435^2/436=0.000950W=0.95mW

Calcoliamo la potenza in dBm: 10*log(0.95)=-0.22dBm

Sapendo che il generatore stava erogando 0.02dBm, la perdita misurata con l'oscilloscopio è di 0.24dB, perfettamente coerente con quella di meno di 0.2dB misurata dal VNA.

Ciaoo
Davide

Citazione di: rosco il 06 Marzo 2020, 07:29:33
A me sembra tanto;
col metodo dei 2 trasformatori, con mescola 43, mi è uscito molto meno, vedi
https://www.rogerk.net/forum/index.php?topic=73558.msg773485#msg773485
Spero di non aver toppato qualcosa nel metodo, ma vista la "spannometria" delle mie realizzazioni, mi sarei aspettato che le perdite fossero ancora minori, comunque dell'ordine di 1dB o 2 "al pezzo".
Non credo che 9:1 o 49:1 cambi qualcosa per le perdite e se lo fosso credo sia meglio 9:1.

S confermo anche il metodo dei 2 trasformatori è valido per le misure

Arnaldo ik2nbu

Citazione di: rosco il 06 Marzo 2020, 08:20:12
A meno che non lo si sia già fatto in precedenza,
io misurerei anche la potenza generata, per confrontarla con quella indicata e verificare l'assenza di "imprevisti" ( banda passante della sonda, ecc. )

Ovviamente.... uso generatore HP settato a 0 dbm in uscita

Arnaldo ik2nbu

Anche a me il partitore resisitivo sempra la soluzione + "neutrale" per fare delle misure corrette

I valori che mi da il programma  SIM99 sono di 424 e 53 ohm , per adattare da 450 a 50 ohm.

Lo testo con 2 trimmer di precisione multigiri

Arnaldo ik2nbu

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 06 Marzo 2020, 10:32:09
Anche a me il partitore resisitivo sempra la soluzione + "neutrale" per fare delle misure corrette

I valori che mi da il programma  SIM99 sono di 424 e 53 ohm , per adattare da 450 a 50 ohm.

Lo testo con 2 trimmer di precisione multigiri

Ciao Arnaldo.

Ma perché ti vuoi complicare la vita?

(https://www.iz2uuf.net/img/T140-2_9a1_arnaldo1.jpg)

Una delle due resistenze, quella a 50 ohm, è la resistenza interna dello strumento. Non la devi mettere tu, è quella che già offre lo strumento e che di solito usi come carico del generatore.
Io lascerei perdere i trimmer multigiri di precisione: la componente reattiva che introducono rende ancora più difficile fare calcoli precisi. Meglio usare dei resistori piccoli e fissi di cui hai misurato la resistenza in DC in precedenza: non importa che il carico sia esattamente 450 ohm (il trasformatore funziona bene lo stesso), importa di più sapere esattamente il rapporto tra le resistenze per arrivare al valore in dB.

Ciaoo
Davide

Ahzzz.... grazie del suggerimento 

Arnaldo ik2nbu

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 06 Marzo 2020, 11:26:16
Ahzzz.... grazie del suggerimento 

Naturalmente se per altre misure ti servissero valori di carico <50ohm, la resistenza invece che in serie puoi metterla in parallelo allo strumento, trovando una R che in parallelo a 50 faccia quello che ti serve. Ovviamente lo strumento misura solo la potenza che arriva sulla sua resistenza da 50 ohm per cui alla sua lettura va applicato un correttivo.

Ciaoo
Davide

E' cambiato tutto !!!!     

Nuovo test con doppio balun e sopratutto, resistenze antinduttive al posto del potenziometro come simulatore antenna.

Ho anche tenuto conto attenuazione nei cavetti e connettori, calibrando generatore a +1 dbm per avere 0 esatto in lettura su analizzatore di spettro. Le perdite ora sono quelle corrette ( si divide x 2) come da foto. 

La trasformazione del balun 1 a 9 risulta perdere - 1,74 dbm a 7 mhz su materiale FT43.

A segure tabella aggiornata di confronto fra i 2 materiali diversi  e voglio testare anche la differenza ( se c'è )
con balun bifilare invece che trifilare ( sempre 1 a 9).

Grazie dei suggerimenti 73 Arnaldo ik2nbu

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 06 Marzo 2020, 12:30:00
E' cambiato tutto !!!!     

Nuovo test con doppio balun e sopratutto, resistenze antinduttive al posto del potenziometro come simulatore antenna.

Sì ma non ci siamo ancora.
Se metti due trasformatori back-to-back e una resistenza da 450 ohm verso massa in mezzo ai due:
1) dimezzi l'impedenza del trasformatore perché il trasformatore n.1 si trova il carico del trasformatore n.2 (450 ohm) in parallelo al carico aggiuntivo (altri 450 ohm) per cui è come se tu avessi usato una resistenza da 225 ohm (e quindi il generatore si trova un carico più disadattato di quello che dovrebbe)
2) metà potenza viene dissipata dalla resistenza da 450 ohm che hai messo in mezzo, per cui l'analizzatore di spettro non la riceverà e penserà erroneamente che sia stata dissipata dai due trasformatori

Non bastava semplicemente metterli back-to-back senza metterci niente in mezzo?

Ciaoo
Davide

Mi era venuto il sospetto...    oggi faccio lo scolaretto 

Sto montando 2 back-to back con T 94-2 rossi, senza la resistenza

Poi si passa all'artiglieria pesante.... appena arrivata spedizione dalla Germania !

Ho preso anche il cavetto al Teflon, un amico userà 600 watt su FT240-43 ( tiene 1 KW)

73 Arnaldo ik2nbu

Proseguono i compiti a casa... per gli studenti della classe Ham Radio

Ecco la tabella finale rilevata con 2 balun back to back ( 1 a 9 entrambi) come suggerito da Davide senza resistenza.

Da notare le altissime perdite sotto i 2 mhz in linea con il materiale T2 rosso, che su quelle frequenze non lavora,
ed invece una buona usabilità dai 7 mhz a salire,dai 14 mhz in poi la situazione diventa ottimale.

Sempre per i neofiti o messo la colonna watt dove applicando 100 watt in TX sull'ingresso del balun,
leggete quanti watt arrivano sul filo al netto delle perdite su quella precisa frequenza.

Gli altri watt sono ovviamente tutti trasformati in calore ! 

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

Passo ora al FT240-43 da 6 cm di diametro ed 1 Kw di picco 

Ho messo a confronto 2 balun i:9 realizzati in modo diverso, il primo con le solite 9 spire trifilari

il secondo con solo 2 spire separate. Per calcolare il valore delle 2 induttanze, potete scaricare

il foglio di Excell "RX Balun Calculator and HF Comparison Test" che trovate alla mia pagina web seguente:

http://www.ik2nbu.com/SWL_Projects_ik2nbu_desk.html

Notate dalle foto che la costruzione è " molto alla veloce", bastano pochi dettagli a fare la differenza in RF.

Dei 2 balun, quello con 2 spire separate e riferite a massa è leggeremente migliore rispetto al trifilare, come valori
sono partito da 1 Mhz perchè verrà testato su un TX in onde medie da 200 watt.

Restano da verificare le perdite... prossimamente in questo post " scolastico"

Grazie dei vostri suggerimenti.

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

Citazione di: IZ2UUF (davj2500) il 06 Marzo 2020, 09:26:51

E' possibile fare facilmente misure corrette con un solo trasformatore e un analizzatore di spettro o un VNA in modalità S21.
Si usa questo trucco:

(https://www.iz2uuf.net/img/T140-2_9a1_schem.jpg)

Mi mancavano le "perle" di Davide :-))
Volendo misurare 49/1 la differenza dovrebbe essere -16.9dB
Ci sono particolari criticità per la maggiore differenza ?
Tenendo conto che userei nanovna 3-30MHz
In ogni caso le differenze dovrebbero essere attendibili ... o no ?
es filo smaltato vs doppino telefonico, ecc.

Citazione di: rosco il 06 Marzo 2020, 17:59:02
Mi mancavano le "perle" di Davide :-))
Volendo misurare 49/1 la differenza dovrebbe essere -16.9dB
Ci sono particolari criticità per la maggiore differenza ?
Tenendo conto che userei nanovna 3-30MHz
In ogni caso le differenze dovrebbero essere attendibili ... o no ?
es filo smaltato vs doppino telefonico, ecc.

Se il tuo balun ha un rapporto di rasformazione 1 a 49, x fare le misure delle perdite
devi inserire un secondo balun 1 a 49 in serie al primo " schiena a schiena "
ed attaccare il Nanovna all'uscita che sarà nuovamente 50 ohm come ingresso.

Se invece vuoi misurare adattamento di impedenza da 3 a 30 Mhz
devi variare il valore delle 2 resistenze usate da Davide,per u carico simulato di 2450 ohm
ed attaccare il Nanovna in quel punto senza usare un secondo balun

Arnaldo ik2nbu

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 06 Marzo 2020, 18:27:33
Se il tuo balun ha un rapporto di rasformazione 1 a 49, x fare le misure delle perdite
devi inserire un secondo balun 1 a 49 in serie al primo " schiena a schiena "
ed attaccare il Nanovna all'uscita che sarà nuovamente 50 ohm come ingresso.

Se invece vuoi misurare adattamento di impedenza da 3 a 30 Mhz
devi variare il valore delle 2 resistenze usate da Davide,per u carico simulato di 2450 ohm
ed attaccare il Nanovna in quel punto senza usare un secondo balun

Ciao Arnaldo.

No in effetti la tecnica che avevo esposto (correttamente utilizzata da Rosco) è proprio per misurare la perdita di inserzione usando un solo trasformatore e non due back-to-back.
Ti posto lo schema con i tuoi strumenti:

(https://www.iz2uuf.net/img/T140-2_9a1_MisuraTL.jpg)

Ciaoo
Davide

Citazione di: rosco il 06 Marzo 2020, 17:59:02
Mi mancavano le "perle" di Davide :-))
Volendo misurare 49/1 la differenza dovrebbe essere -16.9dB
Ci sono particolari criticità per la maggiore differenza ?
Tenendo conto che userei nanovna 3-30MHz
In ogni caso le differenze dovrebbero essere attendibili ... o no ?
es filo smaltato vs doppino telefonico, ecc.

Ciao Rosco.

Il calcolo è giusto, -16.9dB. Conviene misurare bene la resistenza che vai ad usare in serie e fare il calcolo con quella. Metti solo che sfori del 2% rispetto ai 2400 ohm necessari da mettere in serie ai 50 dello strumento, e già la differenza passa a -16.8dB. Visto che le perdite si giocano sui decimi di dB, meglio aver rilevato questi valori in maniera precisa.
Non dovresti aver nessun problema di dinamica perché pur perdendo con questo giochetto quasi 17dB, ce n'è ancora tantissima per misurare le perdite reali.
In ogni caso, le differenze relative tra una soluzione e l'altra dovrebbero essere piuttosto precise.

Ciaoo
Davide

Citazione di: IZ2UUF (davj2500) il 06 Marzo 2020, 19:13:37
Visto che le perdite si giocano sui decimi di dB, meglio aver rilevato questi valori in maniera precisa.
Non dovresti aver nessun problema di dinamica perché pur perdendo con questo giochetto quasi 17dB, ce n'è ancora tantissima per misurare le perdite reali.
In ogni caso, le differenze relative tra una soluzione e l'altra dovrebbero essere piuttosto precise.

Ok, grazie.
A me basta stare nell'ordine del db ( assoluto)  e vedere se una realizzazione è particolarmente "azzeccata" o scarsa.
Col metodo  back-to-back dovrei avere sempre un "riferimento" da tenere immutato ( ed ho solo 2 toroidi ).
Avevo ipotizzato di ricavare una misura come riferimento ( da a+b a+c b+c ) e poi confrontare con quella, ma la tua soluzione risolve tutti i miei problemi ...  quasi ;-)
devo solo cercare la resistenza e fare un supporto che permetta il cambio di un-un in condizioni sufficientemente simili ( e magari "rapido")

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 06 Marzo 2020, 18:27:33
Se il tuo balun ha un rapporto di rasformazione 1 a 49, x fare le misure delle perdite
devi inserire un secondo balun 1 a 49 in serie al primo " schiena a schiena "

Hai Hai ... non hai letto il link che ho messo sopra, quella prova la ho già fatta.
Nota e domani accompagnato dai genitori ... HI

Ecco la versione finale del balun da 500 watt per onde medie ed HF ( ottimo sino a 10 mhz )

Misure fatte col metodo di Davide, allego tabelle e foto

73 Arnaldo www.ik2nbu.com

Scusate sapienti si intende dire che utilizzando quel FT240-43 in configurazione 9:1 su carico puramente resistivo entrerebbero 100 Watt e ne uscirebbero 82 con una perdita di 18? E a 14 MHz uscirebbero 66 Watt perdendone 34?
Ho capito male?

Primo "accrocchio";
si va da 18.6@3MHz a 18.9@30MHz che corretti dei 16.9 dovuti al partitore diventano 1.7 - 2 dB di perdita.
NB
toroide sconosciuto con doppino telefonico

Ciao Rosario,

i valori sono quelli della ultima tabella che ho postato , il calcolo è molto semplice da fare

Esempio:

applico 100 watt =  50 dbm sulla frequenza 14 mhz

il balun 9 a 1 perde di suo - 1,75 dbm a quella frequenza

Ergo sono 50 dbm - 1,75 dbm =  48,25 dbm

che corrispondono a 66 Watt iradiati

Se vuoi fare due conti anche tu, usa questo convertitore on line:

https://www.rapidtables.com/convert/power/dBm_to_Watt.html

Considera che con 3 db di perdita la potenza in TX si dimezza da 100 a 50 watt

73 Arnaldo ik2nbu

Citazione di: IK3OCA il 07 Marzo 2020, 14:38:15
Scusate sapienti si intende dire che utilizzando quel FT240-43 in configurazione 9:1 su carico puramente resistivo entrerebbero 100 Watt e ne uscirebbero 82 con una perdita di 18? E a 14 MHz uscirebbero 66 Watt perdendone 34?
Ho capito male?

Ciao Rosario.

Hai capito bene.

Detto questo, vorrei aggiungere due cose.

La prima è che questi valori si hanno con un carico puramente resistivo di 450 ohm, che è la sua condizione di funzionamento ideale. Questi trasformatori sono usati per spianare il ROS su antenne random (endfed, Rybakov, ecc.) che presentano impedenze molto variegate che sortiscono perdite ben diverse: è proprio dissipando energia che ottengono da un filo di pochi metri quei ROS bassi su tutte le bande dai 160 ai 6m che sono alla base del loro successo.

La seconda osservazione è che nel mondo dei radioamatori, a differenza del mondo professionale, tutti sanno dell'esistenza di fenomeni ma pochi li sanno quantificare e ancora meno sanno dare, in base al loro obiettivo, un giusto peso a tale quantità.
Questo fatto è particolarmente vero nel caso delle perdite.
Faccio un esempio. In genere i radioamatori sanno che i connettori introducono perdite - fatto tutto sommato, abbastanza ovvio. Pochi sanno però quantificarle. Altri le quantificano con valori che, se avessero idea di cosa significano, si renderebbero conto di quanto inverosimili siano. Ad esempio si trova spesso e volentieri l'affermazione che ogni connettore aggiunto perda 0.5dB. Questo sito (http://"http://www.radioclubtigullio.it/Cavi%20coassiali.html") addirittura parla di "alcuni dB"!
Perdere 0.5dB significa dissipare in calore l'11% della potenza che viene ricevuta in ingresso. Questo significa che con una normale radio da 100W, ogni connettore dovrebbe dissipare 11W. Facciamo un semplice esperimento: prendiamo tre resistori da 5W, li accorpiamo in modo che abbiano più o meno le dimensioni di un connettore e gli facciamo dissipare 11W.

(https://www.iz2uuf.net/img/10w_resistors.jpg)

Li alimentiamo con un alimentatore e vediamo che stanno dissipando 27.8V * 0.375A=10.425W.

Dopo qualche secondo, facciamo una bella foto con la termocamera:

(https://www.iz2uuf.net/img/10w_resistor_thermal.jpg)

Hanno raggiunto una temperatura di oltre 164°C! Avere tutti i connettori a 160°C dopo qualche passaggio con 100W è una cosa che vi pare normale? Ovviamente no - e questo dimostra quanto sia carente la percezione del significato dei valori che si stanno usando.

Non sapere i valori in gioco e/o non sapere cosa significano in pratica ovviamente porta a fare scelte controproducenti. Mi ricordo un caso in cui uno per evitare le perdite di cavi e connettori in portatile QRP montava solo antenne che si collegavano direttamente alla presa della radio: non avendo idea delle quantità in gioco, per non introdurre perdite irrilevanti (talmente piccole che sono difficili da misurare anche con strumenti sofisticati), utilizzava antenne corte, basse e con l'operatore nel mezzo del near-field, cioè con perdite catastrofiche.

In questo caso, l'uso dei watt nella quantificazione della potenza persa in campo RF è corretta ma totalmente fuorviante, specialmente per i radioamatori che normalmente soffrono di poca familiarità con le quantità.
Per un radioamatore già perdere 20W su 100W è inaccettabile, figuriamoci perderne 80 su 100 o più. 20W sono tanta roba al punto che ci sono scacciavitatori che tirano il collo ai finali per tirare fuori 110W invece dei soliti 100W.

Nel campo tecnico le perdite sono quantificate in dB perché questo tipo di unità di misura fornisce un'immagine della situazione molto più comprensibile.
Per avere un metro di misura se tot dB sono tanti o pochi, fai conto che per standard IARU, un punto "S" sono 6dB.
Questo vuol dire che se perdi 1dB, il tuo segnale si abbasserà di 1/6 di punto S. Cioè perdendo 21W su 100W (1dB), il tuo segnale calerà di un sesto di punto S.
Se tu perdi il 99% della tua potenza (-20dB), il tuo segnale passerà da S9 a un po' meno di S6, che comunque consente di fare normali QSO in tantissime situazioni.

Per cui, se vuoi valutare le prestazioni di questi componenti e avere una percezione precisa e facilmente comprensibile di cosa significano, ti conviene tenere la misura in dB e confrontarla con i punti S su un ipotetico ricevitore.

Ciaoo
Davide

Citazione di: IZ2UUF (davj2500) il 07 Marzo 2020, 16:29:18
con l'operatore nel mezzo del near-field,

potresti "argomentare" meglio ? Se siamo troppo OT magari anche da qualche altra parte.
Per gli altri argomenti più o meno ci sono, ma l'operatore nel near-field credo di essere io :-(
Non ricordo di avere mai letto niente in proposito ( a parte limitare la potenza in caso di magloop indoor, ma per problemi "sanitari" )

Citazione di: rosco il 07 Marzo 2020, 16:44:15
potresti "argomentare" meglio ? Se siamo troppo OT magari anche da qualche altra parte.
Per gli altri argomenti più o meno ci sono, ma l'operatore nel near-field credo di essere io :-(
Non ricordo di avere mai letto niente in proposito ( a parte limitare la potenza in caso di magloop indoor, ma per problemi "sanitari" )

Se tu stai col corpo davanti all'antenna, in qualche misura la vai a schermare.
Il fenomeno è evidentissimo coi portatili in VHF: prova a vedere il segnale tenendo la radio alla cintura o tenendola distanziata tipo "statua della libertà".

Ciaoo
Davide

Fino a li ci arrivavo ;-)
io intendo HF ( 80-20m ) con me ai piedi della canna da pesca o comunque a 4-5m dalla endfed quindi nel near field.

Citazione di: rosco il 07 Marzo 2020, 16:49:51
Fino a li ci arrivavo ;-)
io intendo HF ( 80-20m ) con me ai piedi della canna da pesca o comunque a 4-5m dalla endfed quindi nel near field.

Ma no, penso non faccia niente.
Io mi riferivo a quelli con le antenne HF lunghe 1m attaccate direttamente al connettore dell'817, con la radio per terra e loro seduti davanti.

Ciaoo
Davide

ok, sto più tranquillo ;-)

Grazie signori del chiarimento! Anche se per lavoro ho un po' di familiarità con la matematica e sono ben consapevole che guardando le cose nel loro aspetto quantitativo si scopre un nuovo mondo, non ho però sufficiente confidenza con i sistemi di misura in elettronica oltre a quel po' che ho dovuto imparare dando l'esame di radioamatore, per cui misure coi decibel e i dbm, che non sono lineari, ma logaritmiche, le digerisco col ... singhiozzo 
Praticando QRP ho capito che se il corrispondente mi arriva con S9 immaginandolo con 100 Watt so che ce la posso fare a collegarlo con 5 o anche con 1 solo watt, ma non vado molto oltre.
Questi tests fatti sui materiali sono importanti e spero che ne nascano ancora tanti, dato che noi radioignorantoni abbiamo un grande bisogno di sapere le cose con precisione e non solo con generici "è meglio" o "è peggio" (e sarà poi vero?) e anche di questi vi ringrazio.
73 Rosario

73 a tutti, giusto per dire che nonostante le perdite anche in qrp e con antenne appoggiate sulla roccia (sarebbe un pò diverso in un prato...) i collegamenti si fanno comunque se è il momento giusto e quindi perdere dB viene compensato dalla propagazione, per esempio uno dei tanti collegamenti di questo tipo... https://www.youtube.com/watch?v=t7s8jlc_mOA

Citazione di: r5000 il 07 Marzo 2020, 19:08:52
73 a tutti, giusto per dire che nonostante le perdite anche in qrp e con antenne appoggiate sulla roccia (sarebbe un pò diverso in un prato...) i collegamenti si fanno comunque se è il momento giusto e quindi perdere dB viene compensato dalla propagazione, per esempio uno dei tanti collegamenti di questo tipo... https://www.youtube.com/watch?v=t7s8jlc_mOA

Francesco IVF/8 era vero QRP in riva al mare,
mentre il corrispondente da Bergamo ha le antenne da vero BIG GUN !!
Li conosco entrambi da anni personalmente.

Oggi in 60 metri, ho fatto 20 QSO europei in USB con 15 watt PeP reali e filare 15 metri (gain=Zero)
Finchè la propagazione assiste.. il QRP (in fonia) avrà lunga vita!

Rilancio con un video storico, nota bene 250 milliwatt !

https://www.youtube.com/watch?v=MxdiqrgwlEo

E suggerisco di spostare la discussione QRP

73 Arnaldo ik2nbu IQRP CLUB # 001

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 07 Marzo 2020, 21:47:01
Francesco IVF/8 era vero QRP in riva al mare,
mentre il corrispondente da Bergamo ha le antenne da vero BIG GUN !!
Li conosco entrambi da anni personalmente.

Oggi in 60 metri, ho fatto 20 QSO europei in USB con 15 watt PeP reali e filare 15 metri (gain=Zero)
Finchè la propagazione assiste.. il QRP (in fonia) avrà lunga vita!

Rilancio con un video storico, nota bene 250 milliwatt !

https://www.youtube.com/watch?v=MxdiqrgwlEo

E suggerisco di spostare la discussione QRP

73 Arnaldo ik2nbu IQRP CLUB # 001

73 a tutti, sì, Leo aveva la direttiva ma con l'817 regolato a L1, io e Francesco con il loop magnetico e 817, chiaramente propagazione favorevole ma nemmeno troppo, bene o male ci colleghiamo sempre,a volte è una telefonata altre volte si fatica di più ma è bello così, l'unico vero inconveniente è che spesso arriva qualcuno che non riceve e chiama sopra, con i segnali a fondo scala non succede ma poi è il turno di chi disturba apposta quindi molto meglio qrp...

Ecco la mia misura con un-un autocostruito con FT 140-43 , 3 spire al primario, 21 al secondario e condensatore da 150pF
Ho "taroccato" il grafico per mostrare la perdita corretta di 16.9 dB.
Credo di poterne essere fiero e soprattutto poterlo usare senza remore.
Credo quello che perde si "ripaghi" con la possibilità di mettere più facilmente il filo più in alto ( oltre ad avere coassiale più corto e senza bal-un )

Se ho capito bene lo schema è questo ?

Il rapporto di di trasformazione del balun ?

solo rx immagino.... perchè con 16 db di perdita in TX è un suicidio

Arnaldo ik2nbu

Il condensatore è lato rtx ed il rapporto è 49:1.
La perdita calcolata è intorno a 17.4 ( misurati ) - 16.9 ( sulla resistenza da 2400 OHm del partitore ) = 0.5
da 3 a 18 MHz.

Grazie Rosco

dopo la soddisfacente esperienza con FT140-43 fino a 21 MHz speravo di spostare un po più un alto la frequenza, usando FT240-43 e meno spire, ma per quanto faccia, sembra che i 21 MHz siano un limite del materiale.
( Spire larghe, spire strette, primario e secondario intrecciati )
Qualcuno può confermare la cosa oppure negarla, avendo misure di un-un 49:1 che arriva bene ai 10m ?
Forse le mescole dei miei esemplari non sono proprio uguali;
con la "stessa mano" FT140-43 sempre intorno a 0.6 dB, con FT240-43 intorno a 1.2dB di perdita ( anche se qualche errore di misura ci sta ( tra connettori saldati ed adattatori vari ... )
Rapporto spire:
1-7 -> disastro
2-14 -> simile a FT140-43 con 3-21
3-21 -> non provato, dubito vada meglio > 21MHz
( dovrei tagliarne altri fili per provare, quelli che ho non arrivano, ma non credo valga la pena )

Ciao Rosco,

il limite sta propio nel materiale usato, io mi accontenterei già del risultato ottenuto,
considera che le filari rendono bene per le gamme basse.

Ho 2 filari a L installate in giardino, una di 15 ed una di 20 metri, ma già a 14 mhz (risuona con pgreco alla base) , la sua resa è apppena sufficiente. Mentre in 80 e 40 vanno alla grande.

Tu sei gia andatato in antenna con il tuo balun ?

Arnaldo ik2nbu

Citazione di: ik2nbu Arnaldo il 14 Marzo 2020, 10:22:19
Tu sei gia andatato in antenna con il tuo balun ?

Avevo partecipato una mezz'ora al contest 40-80 col primo prototipo ( quello col doppino telefonico)
poi ho provato a farlo meglio, ma le caratteristiche sono molto simili.

Citazione di: rosco il 14 Marzo 2020, 10:51:30
Avevo partecipato una mezz'ora al contest 40-80 col primo prototipo ( quello col doppino telefonico)
poi ho provato a farlo meglio, ma le caratteristiche sono molto simili.

Ok, ma quanti metri di filo hai usato ?

circa 40  con bobina di una decina di spire a circa 3m dall'alimentazione, non farmi sbobinare per misurare ;-) Devo rifarlo perchè lo avevo tarato a circa 2m da terra mentre quando lo ho messo più in alto le risonanze si sono alzate.
Sistemato un-un ( anche se a  Davide non piace il nome ) ora dovrò vedere il filo.
Speravo di alzare la frequenza per avere i 10m e vedere se fare vari spezzono da poi unire, es
20  per 40-20-10m 
10  per 20-10
20+10 per  60-30
20+20 o 20+10+10 per 80-40-20

Ora che ho nanovna devo capire se "tagliare" sul ROS
oppure su  X=0 e se farlo con o senza un-un inserito.
Comunque devo usare posto con filo alto, quindi devo organizzarmi ed al momento non posso muovermi.

Citazione di: rosco il 14 Marzo 2020, 10:51:30
Avevo partecipato una mezz'ora al contest 40-80 col primo prototipo ( quello col doppino telefonico)
poi ho provato a farlo meglio, ma le caratteristiche sono molto simili.

mah.. chissa perche' ma questo doppino mi è familiare....    

In effetti sono 2 doppini, quello bianco/rosso dell'un-un e quello nero del radiatore, ma quello è solo mezzo doppino perchè l'altra metà la hai tu ;-)

salve, desideravo sapere da qualcuno più esperto di me come misurare l'adattamento di un Balun 9:1 realizzato con toroide T200-2 autocostruido, sono in possesso di un analizzatore d'antenna Nanovna ? vi ringrazio....

il modo di testare l'adattamento di impendenza dovrebbe essere :
piazzare una resistenza non induttiva da 450 ohm all' uscita dal balun (dato che il rapporto è 9:1 , 50 ohm che vedi verso la radio, corrispondono a 450 ohm verso l'antenna).
Colleghi l'analizzatore d'antenna all' ingresso del balun e misuri l'SWR spazzolando le varie frequenze; dovresti avere una fetta più o meno ampia di banda con un swr decente, se il balun è fatto come di deve.

ovviamente non avrai swr basso ovunque...

Per i dettagli sull' uso del VNA non sò dirti, purtroppo ancora mi manca

Citazione di: Ricciolino il 16 Luglio 2021, 11:22:30
il modo di testare l'adattamento di impendenza dovrebbe essere :
piazzare una resistenza non induttiva da 450 ohm all' uscita dal balun (dato che il rapporto è 9:1 , 50 ohm che vedi verso la radio, corrispondono a 450 ohm verso l'antenna).
Colleghi l'analizzatore d'antenna all' ingresso del balun e misuri l'SWR spazzolando le varie frequenze; dovresti avere una fetta più o meno ampia di banda con un swr decente, se il balun è fatto come di deve.

ovviamente non avrai swr basso ovunque...

Per i dettagli sull' uso del VNA non sò dirti, purtroppo ancora mi manca

Scusa la domanda, dove dovrei inserire la resistenza di 450 ohm all'uscita....dei due bracci del dipolo? :)

si esatto, tra i due poli di uscita del balun, dove andrebbero attaccati i bracci dell' antenna. Così  i 450 ohm dovrebbero fungere da "carico fittizio", e col rapporto 9:1 uscire come 50 ohm verso il VNA.

Comunque sono curioso di provare anche io, appena comprerò un VNA

Citazione di: Ricciolino il 16 Luglio 2021, 12:58:33
si esatto, tra i due poli di uscita del balun, dove andrebbero attaccati i bracci dell' antenna. Così  i 450 ohm dovrebbero fungere da "carico fittizio", e col rapporto 9:1 uscire come 50 ohm verso il VNA.

Comunque sono curioso di provare anche io, appena comprerò un VNA

Vedo su youtube se c'è qualcosa di utile per capire meglio praticamente come misurare il balun 9:1 con il NanoVNA

però bisogna fare una precisazione : l'impedenza reale della antenna (in campo) varierà in base alla frequenza