Experiment med VNA

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20477
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Experiment med VNA

Inlägg av 4kTRB »

Har några spindelspolar som jag tidigare mätt upp med generator runt 1MHz och de har Q-värde runt 135 och 200uH i induktans.
Problemet med att mäta spolars Q-värde med VNA är att resistansen ofta är så låg så det blir brus i mätkurvorna.

Mäter jag min spindelspole med multimetern får jag 1.6 ohm men det blir betydligt mer runt 1MHz, yteffekten på tunn koppartråd.

Ett trick som verkar fungera bra är att ordna en serieresonanskrets med en keramisk kondensator förslagsvis som har låga förluster och inte inverkar
speciellt mycket.
Absolutbeloppet för Z är lätt att mäta med VNA och det blir lika med spolens serieresistans vid resonans, punkten B i schemat blir i princip 0V och VNA mäter S21 i punkt A.
Sedan är det också lätt att mäta 3dB-bandbredden och resonansfrekvensen och då fås lätt Q-värdet hos spolen.
Jag mätte en av spindelspolarna och kommer fram till att den är på 203uH med ett Q-värde på 140 vid 900kHz. Jag har tänkt använda 3 st sådana till en regenerativ mottagare
publicerad i AoE.
QL_Measure_000.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
alexanderson
Inlägg: 986
Blev medlem: 18 januari 2017, 14:59:43

Re: Experiment med VNA

Inlägg av alexanderson »

Keramiska kondensatorer har STORA förluster.
Glimmer och styrol har små förluster.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20477
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Experiment med VNA

Inlägg av 4kTRB »

Kanske inte spelar jättestor skillnad vid 4MHz? Hur mycket tror du Q-värdet avviker på grund av den där 150pF keramiska kondensatorn?
Skulle kanske gå bra att mäta upp den 150pF kondensator jag använde med VNA?
Radiobygget finns i AoE nr 10-11/2001
Mylar-kondensatorer kanske är ännu bättre?
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20477
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Experiment med VNA

Inlägg av 4kTRB »

Fick inspiration att testa 2 stycken ferritrör jag har liggandes på grund utav ett youtubeklipp https://youtu.be/LGwgn_0ADUI
Först endast en tråd som jag kalibrerade med.
Sedan ett par varv runt ett rör, det blir en dipp i början utav frekvenssvepet.
Sedan 2 stycken rör med ett antal varv vardera och resultatet blir inte riktigt som i klippet men det
kan bero på att de är så tätt placerade. Kurvan ser i princip ut som med 1 ferrit men bara mer dämpad
inte bredbandigare dämpning. Ska testa med en längre tråd och placera ferriterna mer isär.
RFI_00A.jpg
RFI_00B.jpg
RFI_01A.jpg
RFI_01B.jpg
RFI_02A.jpg
RFI_02B.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20477
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Experiment med VNA

Inlägg av 4kTRB »

Här syns en större skillnad med en flackare kurva över ett större frekvensområde.
RFI_03A.jpg
RFI_03B.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Wirewrap
EF Sponsor
Inlägg: 406
Blev medlem: 27 januari 2016, 19:29:14
Ort: Södertälje

Re: Experiment med VNA

Inlägg av Wirewrap »

Hur ser en spindelspole ut?
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20477
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Experiment med VNA

Inlägg av 4kTRB »

Den är platt. Har lindat några sånna. Menar du att de ska användas för RFI?
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20477
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Experiment med VNA

Inlägg av 4kTRB »

Hittade en sådan där MF/IF-transformator (gul färg på kärnskruven)i bra att ha lådan.
Det syns ingen kondensator i botten men det visade sig att det finns en inuti kopplad på det sätt som syns i schemat.
Genom att ohmmäta mellan A-B och B-C så blev det ungefär samma motståndsvärde och det verkar vara så att B helt
enkelt är en avtappning mitt på spolen A-C. Mätte först X-Y och det visade sig vara svårt att mäta induktans där och
det blev resonans. Skruvade på spolkärnan och fick resonans vid 455kHz. Mätte sedan induktanserna på den andra lindningen
A-C, A-B och B-C vilket ytterligare pekar på att B är avtappad på mitten. Testade även att belasta X-Y med 1kohm för att se om
kurvorna blev lite lugnare när jag mätte A-B-C men det vart ingen större skillnad. I och med att det blir en "ripplig" kurva
visar det inte hel korrekt men i närheten av korrekt i vilket fall.
GUL_IF_Trafo_455k_Cir.jpg
GUL_IF_Trafo_455k_Sch.jpg
GUL_IF_Trafo_455k_A.jpg
GUL_IF_Trafo_455k_B.jpg
GUL_IF_Trafo_455k_C.jpg
GUL_IF_Trafo_455k_D.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
gkar
Inlägg: 1576
Blev medlem: 31 oktober 2011, 15:28:29
Ort: Linköping

Re: Experiment med VNA

Inlägg av gkar »

alexanderson skrev: 10 februari 2024, 12:28:22 Keramiska kondensatorer har STORA förluster.
Glimmer och styrol har små förluster.
Nu blev jag nyfiken!
Så mycket förluster är det väl ändå inte i keramiska kondensatorer om man väljer rätt typ:
Dessa har ett Q-värde på 10000: https://www.atccapacitors.com/datasheet ... 150XTV.pdf

Dessa har ett ESR i storleksordningen av några mikroohm.
https://www.knowlescapacitors.com/getat ... i-Power-RF

Vad har Glimmer och styrol för motsvarande parametrar?
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20477
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Experiment med VNA

Inlägg av 4kTRB »

Ripplet kan bero på för stark signalnivå. Svepgeneratorns utsignalnivå går ställa in och jag ser resultatet i några andra mätningar jag labbar med. Ganska många funktioner på en sån liten låda. Lär mig nya mättrick med jämna mellanrum.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20477
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Experiment med VNA

Inlägg av 4kTRB »

Funderade på hur jag ska kunna mäta upp L och C mellan X-Y.
Resonansfrekvensen är lätt att se och impedansen |Z| ,
absolutbeloppet = 764 ohm, går även ta upp en kurva för |Z|.
Impedansens Z går att plotta en faskurva för så jag tänkte att om jag lägger markören
strax före resonans och strax efter resonans där induktanskurvan vänder så måste jag väl
få ett ganska rimligt värde på både L och C. Innan resonans är ett LC-filter induktivt
och efter resonans kapacitivt. 2st värden fås på L och C. L borde hamna mellan 131.7uH och
135.4uH och C mellan 908.9pF och 922.5pF. Tas medelvärdet på dessa L resp. C så ger de resonans
väldigt nära det uppmätta S11 Resonance 455.105kHz.
Med C=915.70pF och L=133.55uH fås resonans vid 455.115kHz
Så kanske jag kan anta att inskruvad L är 134uH ungefär och kondensatorn de byggt in
är en 1nF/10% konding.
GUL_IF_Trafo_455k_Resonans.jpg
GUL_IF_Trafo_455k_Resonans_.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20477
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Experiment med VNA

Inlägg av 4kTRB »

Jag får nog göra om mätningarna för det är något som inte stämmer.
Hittade datablad på en gul MF 455kHz trafo och finns det en inbyggd kondensator ska den vara på andra sidan mellan A och C
i mitt schema. Det verkar stämma bra med varvtalsomsättningen annars, inte riktigt mittkopplat precis som jag kommit fram till.
Däremot induktansvärden stämmer inte. Bäst är att mäta induktans med frekvenser som ger reaktansen hos spolar
runt 50 ohm då ju nanoVNA är kalibrerad där. 100-200 ohm ger också hyfsat bra värde.
GUL_455kHz_Datablad.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1973
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: Experiment med VNA

Inlägg av YD1150 »

Prova och sätt en liten typ 10pF kondensatorer i serie med din resonanskrets / spolburk. Lägger du 50 ohm direkt på resonanskretsen så lastas den ner så det blir ingen resonans direkt.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20477
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Experiment med VNA

Inlägg av 4kTRB »

Jo då det blir resonans med 50 ohm men Q-värdet blir kass men jag är bara, just nu, ute efter värdet på spolarnas induktanser.

Testade att mäta mellan A och C.
Mäter induktansen vid 21kHz och då får spolen en reaktans runt 100 ohm vilket ger att
VNA mäter ganska rätt. Skruvade kärnan till ytterlägen och antecknade induktansen och
den av VNA upptäckta resonansen.

1. L A-C minimum = 511uH och resonans vid 517kHz XL = 1660ohm
2. L A-C maximum = 810uH och resonans vid 408kHz XL 2076ohm
3. XC = 1660ohm ger att C = 185pF @ 517kHz
4. XC = 2076ohm ger att C = 188pF @ 408kHz

Detta stämmer hyggligt bra med databladet
680uH ska det bli med 180pF och 455kHz.
Om man tar databladets transformator så går dess kärnas AL-värde beräkna.
AL = 1000 x L / N^2
AL = 1000 x 680uH/156^2 = 28uH/varv eller 28mH/1000 varv, vilket är vanligt att fabrikanterna anger.

Ska försöka på motsvarande sätt att mäta induktansen mellan A-B och B-C också.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20477
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Experiment med VNA

Inlägg av 4kTRB »

Mätte upp L A-B och L B-C och L X-Y vid reaktansen ca: 50 ohm.

L A-B min = 119.8uH och resonansfrekkvens fr = 545.5kHz
L A-B max = 194uH fr = 423.3kHz

L B-C min = 129.6uH fr = 531.7kHz
L B-C max = 210.4uH fr = 421.1kHz

L X-Y min = 15.6uH fr = 540 kHz
L X-Y max = 19.9uH fr = 417.4kHz

Vid fr = 455kHz fås L A-B = 167uH när dess reaktans är 50 ohm (vid en lägre frekvens).
Vid fr = 455kHz fås L B-C = 181uH när dess reaktans är 50 ohm (vid en lägre frekvens).
Vid fr = 455kHz fås L X-Y = 18.5uH när dess reaktans är 50 ohm (vid en lägre frekvens).
Lite osäker på om reaktansen är spolens reaktans när jag skruvar kärnan till resonans vid 455kHz skulle mer tro att det då blir resonanskretsens reaktans
då 50ohm uppträder betydligt närmare 455kHz än i fallet då L A-B och L B-C mäts och 50ohm uppträder runt 30kHz och C inverkar lite.

Testade värdena i LTSpice precis så som jag mäter och antar att C =180pF och det ger samma resonansfrekvens.
GUL_LTSch_AB.jpg
GUL_LTSch_AC.jpg
GUL_LTSch_BC.jpg
GUL_LTSch_XY.jpg
Om jag antar att AL = 27

181uH => N = 82 varv
167uH => N = 79 varv
18.5uH => N = 26 varv

Då stämmer det med databladet förutom X-Y/4-6 där det ska vara 7 varv.
Det har funnits någon text på skärmburken men omöjligt att se vad det är.
Kan finnas varianter på Gula trimburkar kanske?
GUL_LTSch_ABCXY.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Skriv svar