Spielereien mit Meßübertrager

  • Hallo,
    ich habe gestern und heute ein bischen mit dem NWT und selbstgemachten Meßübertragern gespielt. Mich interessiert der Bereich um 9 MHz.


    1. Versuch: Ich brauchte einen 1:2 Übertrager, mit dem ich die 50 Ohm des NWT auf 100 Ohm transformieren wollte. Dazu habe ich einen 100 Ohm Widerstand über den Reflexionsmeßkopf und den 50 Ohm Serienwiderstand an den NWT angeschlossen und Z-Impedanz gemessen. Anzeige 100 Ohm. Jetzt der eigene Meßübertager dazwischen. (5:7 Windungen 0,2mm auf Schweinenase 73 gewickelt) Der NWT zeigt 51 Ohm an. Super! Die 100 Ohm werden also runtertransformiert. Dann noch eine SWV-Messung mit dem 100 Ohm Widerstand. 1:2 beim 100 Widerstand, Etwa 1:1,2 beim 100 Widerstand mit meinem Schweinenasenübertrager.


    2. Versuch: Nach diesem Erfolg wollte ich einen Übetrager für ein wesentlich größeres Verhältnis basteln. 6,8k sollten auf 50 Ohm transformiert werden. Ich habe dazu 1:12 Windungen auf eine weitere 73er Schweinenase gewickelt. Aber: jetzt zeigt der NWT 20 Ohm, obwohl die Sekundärseite noch offen ist!
    Ok, 1 Windung ist vielleicht zu wenig und die Impedanz dieser einen Windung ist bei 9MHz selbst noch so klein...?


    Also habe ich den MiniRingkernRechner genommen und für einen Ringkern 37-43 gerechnet. Ich habe jetzt 5:59 Windungen berechnet. Die 5 Windungen solleb bei 9MHz etwa 500 Ohm haben. Ok. 5 Windungen gewickelt, NWT Z-Impedanzmessung zeigt eine 200 Ohm Line. Mehr kann der NWT ja nicht, könnte also stimmen. Jetzt die 59 Windungen für die Sekundärseite und wieder das komische Ergebnis: Ein paar Ohm, obwohl die Sekundärseite noch offen ist!


    Wo liegt mein Fehler? Spielen Kapazitäten zwischen den WIndungen eine Rolle? Soll ich einen größeren Kern (mehr Bastand zwische WIndungen) verwenden? Soll ich z.B. einen 77er Kern verwenden? (Weniger Windungen nötig)?


    Gibt es da Formeln oder Richtwerte?


    Hat da jemand Erfahrungen?



    mfG Alexander

  • Hallo Alexander,


    kennst du die Formel:


    Z_line = wurzel ( Z_in * Z_out )


    Deine Wicklungen müsste die Impendanz Z_line auf dem Kern haben. Da wirst du ein anderes Wickelverfahen und Kompensation mit C am Ein- und Ausgang verwenden müssen.


    Es gilt ja:


    Z = Wurzel ( L / C )

  • Hallo,
    die Formel kenne ich für den "Viertelwellentransformator", bei dem man eine Impedanzanpassung durch ein Stück Hühnerleiterkabel mit bestimmtem Wellenwiderstand erreichen kann.


    Ich war hier beim Trafo davon ausgegangen, daß R1/R2 = (Wdg1/Wdg2) zum Quadrat ist.


    Gilt das denn doch nicht so einfach?


    mfG Alexander

  • wie wäre es denn, wenn du die Sekundärseiten auch mal abschließen würdest?

    72/73
    Con


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  • Ich war hier beim Trafo davon ausgegangen, daß R1/R2 = (Wdg1/Wdg2) zum Quadrat ist.


    Das gilt insbesondere für den "konventionellen" Transformator, bei dem die Energieübertragung über den magnetischen Flux im Kern übertragen wird. Derartige Übertrager sind aber nicht sonderlich breitbandig. Sie werden nach unten durch die Induktivität der Wicklung und nach oben durch die Windungskapazität bandbegrenzt. Darum bildet man Breitbandübertrager oft als "Transmission Line Transformer" TLT aus. Beim TLT spielt der Wellenwiderstand der Wicklung bei der Transformation eine Rolle und soll idealerweise dem geometrischen Mittel des Impedanztransformationsverhältnisses entsprechen.


    Grundlegendes hierzu:


    Transmission Line Transformer Basics
    A Tutorial on Transmission Line Transformers


    Edit:
    hier noch ein gutes Papier zu Messung und Eigenschaften von Übertragern: http://www.attempo.com/Daten/Uebertrager.pdf
    73, Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Edited 2 times, last by DL4ZAO ().

  • Wo liegt mein Fehler? Spielen Kapazitäten zwischen den WIndungen eine Rolle?


    Na klar spielen die eine Rolle. Ich denke mal, wenn du die hochohmige Sekundärseite offen lässt und von der niederohmigen primär-Seite die Impedanz bei 9 MHz ermittelst, wirkt sich das C der Wicklungskapazität der Sekundärwicklung herabtransformiert auf der Primärseite aus.



    73, Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Edited 2 times, last by DL4ZAO ().

  • Hallo,
    Übertrager mit NWT testet man am besten so, dass zwei identische Typen "Rücken an Rücken" zusammengeschaltet
    und die 50 Ohm-Seiten an den Netzwerkanalyzer angeschlossen werden.
    Damit lassen sich das Übertragungsverhalten S21 und was fast genauso wichtig ist, die Eingangsanpassung S11 ermitteln.
    Nach oben begrenzt die Streuung die Bandbreite. Diese läßt sich - in Maßen - kompensieren.
    Transformationen von 50 Ohm ausgehend nach "oben" sind meist einfacher zu machen als nach "unten".
    Für eine Abwärtstransformation bieten sich Leitungsübertrager aus Kabeln auf getrennten Kernen an.
    Diese werden eingangseitig in Reihe und ausgangsseitig parallel geschaltet. Dann gehen 4:1 und 9:1 als Beispiele.
    Für die Erreichnung der notwendigen Kabelimpedanzen könenn auch Koaxialkabel pro Wicklung direkt parallel geschaltet werden.
    Betrachtungen solcher Anordnungen mit einer leerlaufenden Seite führen kaum zu praktikablen Ergebnissen.
    Das Bild zeigt eine Anordnung aus zwei kompensierten 9:1 Trafos für einen Preselektor.


    73, Andreas
    DL5CN