HF-transformatorer

SM0UAN

Well-Known Member
I en annan tråd här dök det upp intressanta vinklingar på detta med impedansanpassning/-transformering och liknande trafo-relaterat. Några frågor till församlingen:

1. Det går uppenbarligen att bygga anpassningstrafos (utgångstrafon) för hela klassiska HF-bandet (3-30 MHz) i slutstegen till många av de vanliga rigarna. Det tycks däremot vara förenat med mängder av problem att knåpa ihop anpassningstrafos för antenntyper som har annan impedans än 50Ω i matningspunkten. Eller det verkar i alla fall så när man lyssnar/läser om just detta. Finns det nån avgörande skillnad mellan de två olika tillämpningarna?

2. Val av material för transformatorkärnor för egna försök är knepigt. Man kan tydligen inte bara gå på permeabilitet och form. Vilka material lämpar sig för transformatorbyggen inom HF-området? Förslag på tillverkare/leverantör?

73 och god fortsättning de sm0uan
 
Det är mycket enklare att transformera från en låg impedansnivå, någon ohm, upp till 50 ohm.
Detta sker bäst genom att göra transformationerna i flera steg. Då får ströinduktanser och strökapacitanser mindre inverkan, vilket medger ett stort frekvensområde. Dessutom blir mättnadsfenomen i kärnorna mindre utpräglade.

Däremot, när man går från 50 ohm upp till höga impedanser, EFHW är kanske det bästa exemplet, blir
strökapacitanser och läckinduktanser dimensionerande. För att få hanterbara fluxtätheter i kärnorna på låga
frekvenser behövs många varv, vilket skapar problem på höga frekvenser med självresonanser mellan lindningskapacitanser och läckinduktanser. Därför blir en "EFHW-transformator" en mycket svår konstruktionsuppgift, där motstridiga krav mellan impedansomsättning, effekttålighet och bandbredd kommer in.

Dessutom, när reaktiva lastimpedanser ska anpassas, blir dessa en del av transformationsvillkoren vilket komplicerar hanteringen. Laster med höga Q gör att stora reaktiva energier kommer att skickas fram och tillbaka genom transformatorn.

Valet av kärnmaterial, kärngeometrier och lindningsgeometrier får stort inflytande på resultatet.
Det finns geometrier som är bättre än andra genom att fältförträngningar undviks.

För att fullständigt beskriva kärnornas uppträdande behöver flera parametrar beaktas;

- Komplex permeabilitet. både med stora och små magnetiseringsamplituder i stora frekvensområden
- Hystereskurvornas form vid olika magnetiseringar
- Kärnans form så att den magnetiska kretsen optimeras

Sådant är inte något som går att göra utan att ha en djup förståelse för hur magnetiska fenomen uppträder och modelleras.
 
2. Val av material för transformatorkärnor för egna försök är knepigt. Man kan tydligen inte bara gå på permeabilitet och form. Vilka material lämpar sig för transformatorbyggen inom HF-området? Förslag på tillverkare/leverantör?
Jag har sparat många slutstegsbeskrivningar och kan konstatera att man ofta använder typ 43 material i slutsteg upp till 30MHz.
Både i enkla sådana med 2st IRF510 i push-pull och i kraftigare slutsteg med "riktiga" rf transistorer.
I slutsteg för 50MHz ser jag typ 61 material.
 
I en annan tråd här dök det upp intressanta vinklingar på detta med impedansanpassning/-transformering och liknande trafo-relaterat. Några frågor till församlingen:

1. Det går uppenbarligen att bygga anpassningstrafos (utgångstrafon) för hela klassiska HF-bandet (3-30 MHz) i slutstegen till många av de vanliga rigarna. Det tycks däremot vara förenat med mängder av problem att knåpa ihop anpassningstrafos för antenntyper som har annan impedans än 50Ω i matningspunkten. Eller det verkar i alla fall så när man lyssnar/läser om just detta.
Nu finns det inte så många antenntyper som täcker 3-30 MHz.
En klassisk sändare Collins typ 32V kan du använda till impedanser på 13 - 600 ohm utan några anpassningstrafos.
Att skapa bredbandiga transformatorer till impedanser mellan 25 och 200 ohm (exempelvis en log-periodisk antenn) är oftast inget problem.
Om du vill ha anpassningstrafon vid rigen är transmissionsledningen mellan rig och antenn ett problem.
Koaxialkablar går inte att få i vilken impedans som helst. 50 och 72-75 ohm är standard.
Vid balanserad matning med stege använder man helst impedanser på 250-600 ohm. Denna typ av transmissionsledning var vanlig för 75 år sedan.
Visst går det att ha balanserad matning med två koaxialkablar. Impedans 100-150 ohm.
 
Nu finns det inte så många antenntyper som täcker 3-30 MHz.
En klassisk sändare Collins typ 32V kan du använda till impedanser på 13 - 600 ohm utan några anpassningstrafos.
Att skapa bredbandiga transformatorer till impedanser mellan 25 och 200 ohm (exempelvis en log-periodisk antenn) är oftast inget problem.
Om du vill ha anpassningstrafon vid rigen är transmissionsledningen mellan rig och antenn ett problem.
Koaxialkablar går inte att få i vilken impedans som helst. 50 och 72-75 ohm är standard.
Vid balanserad matning med stege använder man helst impedanser på 250-600 ohm. Denna typ av transmissionsledning var vanlig för 75 år sedan.
Visst går det att ha balanserad matning med två koaxialkablar. Impedans 100-150 ohm.
Frågeställningen var från början "generisk", inte syftande till nån speciell applikation, men som nämnts är det ju intressant hur man tänker sig användningen. Exvis har man ju vikta eller tretrådiga halvvågsdipoler med 300-600 Ω impedans, där det för min del skulle vara kul att testa, men kanske ändå kunna använda vanlig RG58 för matningen. Sen "experimenterar" jag litegrann med terminerade antenner, där man kan få en viss bredbandighet, iofs mot avgift i form av låg verkningsgrad; dessa har sällan 50 Ω i matningspunkten.
 
Back
Top