Статья о широкополосном согласовании резонансных нагрузок

[vadim_d]

17 лет назад эта статья была опубликована в онлайн-журнале antenneX, но журнал давно прекратил свое существование, и похоже авторские права на его материалы никто не унаследовал. Поэтому с большой вероятностью никто не обвинит меня в нарушении авторских прав, да и насколько помню, никаких договоров при отправке статьи журналу не подписывал . Статью выкладываю в том виде, как отправлял в журнал, из добавок там была вставка от редактора со ссылкой на архив, содержащий упоминаемые там файлы, а так вроде опубликовали ее 1:1. Ну и писалась она сразу на английском, поэтому русской версии не было, но написана она простым языком для любителей, а гугл сейчас очень прилично переводит на русский, если кто заинтересуется, то надеюсь, что понять смысл удастся без проблем. А уж если кто-то извлечет из нее пользу, то можно будет вспомнить шутку кого-то из великих - "я рад, что мой труд пропал недаром"

[Андрей_1976]

А какой смысл в таком согласовании, если нагрузка узкополосна ?

[vadim_d]

Смысл в снижении максимального КСВ по диапазону согласования, так он растет к краям диапазона, а тут приводится к колебаниям вокруг одного значения по диапазону. Известный прием подключения эквивалента параллельного колебательного контура к антенне, имеющей последовательный резонанс (та же Базука) - это частный случай такого метода, получается фильтр 2-го порядка, реально можно иметь продолжение банкета

[UR5ZQV]

vadim_d, А зачем такой героизм?
По измерениям или расчету наклона почти прямых Х в районе последовательного резонанса антенны, высчитываем эквивалентный последовательный контур нагрузки. Выбираем расчитываем/синтезируем СУ, для данного случая с последовательной емкостью, с ок. таким же "обратным наклоном".
ПС: Расчет СУ для различных нагрузок с реактивностями есть к примеру в справочнике "Судовые антенны", Вершков, Миротворский, 3-е издание, 1979г, стр. 96,97.

[vadim_d]

синтезируем СУ

Ну так это и есть процедура формального синтеза, скан книги О.В. Алексеева, на которую там ссылаюсь, в сети отсутствует, а там готовая таблица нормированных прототипов, в современных программах это воспроизводится без проблем. И просто наклон тут лишь первое приближение, как в базуке, а поскольку он на резонансе, то ищется параллельный колебательный контур с тем же резонансом и обратным наклоном, простой реактивный компонент не сработает. В книге это глава 3.3 "Широкополосное согласование нагрузок с двумя реактивными элементами", полное название книги "Проектирование радиопередающих устройств с применением ЭВМ", под редакцией О.В. Алексеева, Москва, "Радио и связь", 1987. Если найдется скан, то теорию проще брать оттуда

[UA9OC]

А какой смысл в

Так в статье pdf всё видно и из графиков, даже читать не нужно по английски.
Попытаюсь по-русски. Есть антенна, имеющая КСВ 1,0 в середине диапазона, и 2,0 по краям. Вадим показывает, как сделать СУ, чтобы во всём диапазоне было КСВ 1,5 +/- 0,1, и усилитель мощности работал без недопустимых перегрузок на эту нагрузку ( за счёт того, что 1,0 не будет нигде).
Этот подход позволяет полностью реализовать теоретические возможности расширения полосы согласования .
И это не так просто, как об этом пишет Александр, UR5ZQV

Выбираем расчитываем/синтезируем СУ,

, если иметь в виду не "сделать лучше", а "выжать максимум возможного".

Вадим, спасибо за труд. 45 лет назад я был озабочен подобной проблемой, занимаясь разработкой транзисторных сврхширокополосных усилителей СВЧ-диапазона, типа 0,6-1,2 ГГц, 1,2...2,4 ГГЦ , там использовался такой же подход, нагрузка только посложнее была, "доставали эти "звёзды/треугольники/трансформаторы", оптимизацию элементов в микрополосковом исполнении потом проводили на БЭСМ-6 которую сейчас, наверное, настольный ПК покроет, как... Но это было давно, и когда возникло желание "разобраться" с IV-80 на весь диапазон, выяснилось, что кроме общего подхода-всё забыл, а теперь вот - всё готовенькое... :-) Спасибо.
Только пока не въехал с файлом, кторый zip, там, похоже, какая-то программа нужна, чтоб это всё увидеть?

[vadim_d]

какая-то программа нужна, чтоб это всё увидеть?

Распаковать любым архиватором (WinRAR, WinZIP, 7-Zip), Windows обычно и сам может это сделать, я пользуюсь Total Commander. А вот уже внутри и Маткад, и NEC2, и SPICE (конкретно был HSPICE, подправить под LTspice наверное несложно), собственно только за Маткадом надо идти на открытый сейчас Рутрекер

и усилитель мощности работал без недопустимых перегрузок

Еще и чуть снизить требования к допустимой мощности фидера, поскольку максимум напряжения и тока в нем определяется КСВ

[UA9OC]

А вот уже внутри и Маткад, и NEC2, и SPICE

Да распаковать-то я распаковал сразу. Но что-то я этих программ там не нахожу, только файлы с расширениями от этих программ... я-то предполагал, что там что-то цельночитаемое.

[vadim_d]

программ там не нахожу

Виктор, программы естественно в архив для журнала не клал . NEC2 пользовал в составе 4NEC2, он здесь https://www.qsl.net/4nec2/ , его файлы текстовые, но расшифровка как в спайсе, где тоже текст - используемые команды надо знать. Там для сохранения таблицы импедансов вроде еще gnuplot приходилось ставить. LTspice сейчас берется только с vpn, аналогичные девицы на запросы из России вывешивают страничку с экспортными ограничениями . Нечитаемые файлы только Маткада, тут если хочется поразвлекаться, проще его поставить, там в архиве еще файл наподобие design flow называется, в нем кратко заметки для себя, что из чего делалось. Вроде еще что-то Матлабное там присутствует, тут или MATLAB с рутрекера, или подправить их слегка под Scilab, этот открытый и бесплатный. И если что-то найдется, толком не описанное, то попытаюсь напрячь извилины и вспомнить . Если задача IV на 80м, то при нашей ширине диапазона базуковский вариант (результирующий фильтр 2-го порядка) наверное вполне приемлем, при американской ширине 3.5-4.0 МГц как-то уже третий порядок напрашивается

что-то цельночитаемое

Тут скорее "воспроизводимое ", с этим набором файлом при наличии использованных программ можно получить тот результат, что был у меня в картинках и цифрах, ну и подправив исходные данные можно попытаться решить свою задачу

[UA9OC]

программы естественно в архив для журнала не клал

Ну эт другое дело
А то я смотрю

А вот уже внутри и Маткад, и NEC2, и SPICE (конкретно был HSPICE, подправить под LTspice наверное несложно), собственно только за Маткадом надо идти на открытый сейчас Рутрекер

, понимаю буквально, и удивляюсь :-). Указанных програм на этом простеньком ноуте у меня нет, вот ничего и не открывается :-)
Ясно всё.