Технологии > Типы намотки катушек
Четверть волновая катушка
DIMON:
В общем дарю "грабли перевёрнутые остриями вниз", кому пригодится конечно.
Предистория: провёл дома заземление, проводом 10кв.мм в ПВХ изоляции ПуГВ 1*10.брал бухту 40 м, дома перемерил- чуть нагрели , см на 40, выходит чуть короче. Задался вопросом волнового резонанса этого провода, заземленного с одной стороны и ,пока, свободного с другой.
В наличии генератор вч, 65 г.выпуска
и осцилограф двух лучевой с возможностью замера fft, до 50МГц,
Калькулятор, 6часов времени.
Исключаю значение LC резонанса и чисто теоретически допускаю его длину как ¼ волны частота которой должна в ней создать стоячую волну,
Выходит F=1,892MГц- это конечно не учитывая коэф замедления скорости распространения волны, конечно отличающуюся от распространения в вакууме.
Подцепляю щуп осцилографа(режим fft) к свободному концу и первое что удивило - не всплеск, но выразительная волна в районе 6-10 МГц, не обратил на неё внимание может помехи или наводки; к включенному генератору синуса подключился импровизированную катушку- 4..5 витков толстой шинки(выход с генератора 0,1...1,0 в на 100 омной нагрузке), расположил её вблизи измеряемого провода - как оказалось вид "излучателя" и взаимное расположение мало влияет на частоту в приёмнике, изменения лишь в амплитуде .
Искал в райное 1,6...2,5 МГц- осцилограф не видит явное увеличение амплитуды, хотя синус присутствует на всех диапазонах частот излучателя(0,1...30МГц). Но этой частоты и не должно было появиться, ведь в этом случае приёмная антенна(мой заземляющий кабель) подключена одним концом в землю, а не как в случае ¼ антенны:один конец ввоздухе, другой в нагрузке, второй конец которой на землю. И возможно распределение волны по такому отрезку"длинной линии" происходит иначе.
Веду поиск на более высоких частотах, именно в диапазоне ранее замеченного увеличения АЧХ на проводе. И оказалось пик АЧХ вышел на частоте
F=6.0407МГц, в пересчете на длину ¼ волны-12.407 м, а длинна волны- 49.628 м.
И эта цифра меня больше нравится более приближенная к реальной длиннее провода, конечно есть ещё и погрешность измерений, погрешность расчёта коэф укорочения длины волны из-за "несовершенной" геометрии длинной линии и состава диэлектрика окружающего его, те не менее.
Далее решил исключить, теперь уже эксперементально, составляющую именно LС резонанса.
Часть провода(около ¾ к свободному концу) скручиваю в виде соленоида. Размеры примерно: диаметр намотки 11см(длинна витка 39см),длина намотки 43 см, кол-во витков 59. Получилось нечто вроде индуктивности, значение которой явно больше чем было у провода до этого(был разбросан по комнате ввиде огромного неполного и неправильной формы витка). По теории частота резонанса (LС конечно) теперь должна уменьшиться: т.к индуктивность больше и ёмкость, межвитковая (провода же ближе друг к другу) больше.
Очередной замер АЧХ:
F=8.30186 МГц (волна-36.111 м)
- опаньки, частота увеличилась(?). Остаётся предположить что коэф укорочения волны или коэф замедления линии передачи изменяется из за вида длинной линнии- намотанной виток к витку. К сожалению не нашёл литературы по этому поводу - везде идёт речь либо о двухпроводной ,либо о экранированной линни передач.
Теперь добавляю 2 м провода толстой шинки алюминий, и судя по всему длина провода увеличивает длинну волны, замер:
F=7.26377 МГц (41.272 м)
Теперь отматываю витки с новоиспеченной индуктивной длинной линии и укладываются провод поодаль от остального(для уменьшения ёмкости) и делаю очередной замер, уже без алюминиевого куска:
Минус 3 витка- 8,12045 МГц (39.912 м)
ещё минус 7 витков - 7.63070 МГц (39.288 м)
ещё минус 3 витка- 7.38366 МГц (40.602 м)
ещё минус 7 витков 6.71520 МГц (44.644 м)
По тому же принципу измерял резонанс незаземленных длинных линий в виде соленоидов, только схема подключения осцилографа иная. И пики частот видны два, видимо ещё и LC резонанса, отличаются почти в 4 раза, возможно из за погрешностей измерений либо не точности подгона LC контура.
Владимир:
Как учитывалась и/или компенсировалась входная емкость и входная индуктивность осциллографа и соединения провода с генератором?
DIMON:
Согласен, ёмкость входная осцилографа в принципе вносила свои коррективы, но какая бы она не была - она была одинакова во всех замерах и последовательно с внутренней ёмкостью и контура LC и линии. И измерения проводил с одного конца провода, т.е земля осцилографа никак не связана с заземлением и была лишь подцеплена через "нагрузочный" резистор на щуп осцилографа и его цель шунтирование помех. А с замером линии не связанной землёй разницы не заметил с заземлением корпуса осцлика и без него, видимо исходя из теории согласование линии и нагрузочного резистора очень плохое( или явно емкостного характера) и отраженная волна(той линии) в большем отношении к бегущей, "пробегающей" сквозь нагрузку к земле
Да и целью эксперемента было определение приближенного значения и именно ¼волнового а не LC резонанса а по значениям и изменениям частот они были явно не LC . а более точное, действительное их значение уже на практикепрактике, но как говорится уже есть точка отсчёта и её погрешность покажет дальнейшие эксперементы.
Схема измерения:
Соленоид из заземленного провода:
Замер незаземленной"линии:
DIMON:
А вот кстати и опыт, подтверждающий, и проверенный лично на подобной катушке( с небольшим отличием: ведь наличие лишних подключений вносит свои коррективы) http://youtu.be/3VMfU-Exe6w
главный колбасист:
А совместить волновой и LC резонанс получалось?
Навигация
Перейти к полной версии