Автор Тема: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц  (Прочитано 4882 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн R3CT Юрий

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1878
  • Репутация: +709/-17
  • QRA: ko86qf
В городе  идет замена   магистральных ламп освещения ДРЛ на новые, полученные по контракту  Горэнергослужбой  аж из  Штатов. Пока только  на центральных магистралях. Думали что наконец то улучшиться электромагнитная обстановка на бендах. Но… не тут то было. Первыми забили в колокола охранные предприятия имеющие разрешения на частоты вблизи 440 МГц и пользователи LPT станций ( тоже в основном охранники ).
Взяли для испытания одно такое  «чудо» .
Плазменная лампа LUXIM, газ которой зажигается ВЧ сигналом от передатчика с частотой 440 МГц !!!
Результаты замера:
Ток передатчика 8 ампер при напряжении 24 вольта ( малогабаритный импульсный блок питания ).  N – коннект на выходе к газовой колбе по качественному 8 мм  ВЧ полужесткому кабелю. Да и вообще, как  видно на фото ,  качество монтажа вызывает уважение. Выполнены все требования для ВЧ устройств, все каскады передатчика разделены перегородками, корпус лампы представляет собой  мощный силуминовый радиатор с ребрами для лучшего теплообмена. Выкинув саму лампу вполне можно использовать как герметичный бокс для установки непосредственно на антенне. Включили на прием диапазон 432, как и следовало ожидать,  забит полностью широкополосной помехой.
И вот теперь  сотни таких   изделий  будут  опоясывать   город, вдоль и поперек. Единственный положительный момент, что,  возможно,  когда то лампы все таки начнут выходить из строя и станут доступны их внутренности.
2х18 LE 144
ex : RK9AT

Оффлайн UA9FAD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 9415
  • Репутация: +1663/-107
  • QRA: LO88AA
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #1 : 06 Май 2014, 19:30:22 »
Сашу "на ковер" срочно.

Victor Виктор

Оффлайн UA9FAD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 9415
  • Репутация: +1663/-107
  • QRA: LO88AA
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #2 : 06 Май 2014, 20:41:29 »
А если серьезно - Александр K6VHF обращал наше внимание на будущую проблему. По К.П.Д. эти лампы близки к светодиодным, но засорение эфира неизбежно.
Victor Виктор

Оффлайн RA6LGV

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 334
  • Репутация: +26/-17
  • QRA: kn97tg
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #3 : 06 Май 2014, 22:59:18 »
Ну правильно!У них в Штатах запретили,а у нас за откат,разрешили.Штаты нас лишили этого диапазона.
Краткость-мать таланта!

Оффлайн K6VHF Александр

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 554
  • Репутация: +51/-42
  • K6VHF, 4L1FP, 5W0NA, A35NA, KH6/K6VHF, ZK3A
    • Персональная страница K6VHF
  • QRA: DM43cg
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #4 : 07 Май 2014, 05:03:18 »
Приветствую всех. Не ожидал, что такая тема всплывет так быстро. Во первых хочу внести ясность по некоторым аспектам. В США ничего не запретили и наоборот активно используются данные лампы, т.к их применение действительно позволяет экономить и получать очень долговечный источник света. Речь идет только за промышленное использование, т.к  данные лампы нет смысла использовать дома. Данные лампы (если судить по фото) эквивалент 400 ваттной лампы при потреблении менее 250 вт. Мощность передатчика состовляет около 175 Вт.
В США очень жесткие требования к излечению, поэтому все лампы, а точнее рефлекторы где расположены лампы имееют специально разработанный EMI BOX, т.е экранировку, а также мелкую сетку между лампой и стеклом обеспечивая таким образом подавление электромагнитного поля и излучения. Сам корпус фрезированный, крышка имеет специальную поглащающую ВЧ прокладку. Чтобы выпустить такой товар на рынок нужно пройти сертификацию FCC, а эта служба тут очень и очень строгая. Лишние децибелы сверх предела и товар не сертифицируется, поэтому мы потратили год только на проектирование правильного корпуса и рефлектора. А вот в других странах ЗАКОНОМ разрешено использовать подобные устройства без должной сертификации, в основном это страны Азии.

Ну а теперь по существу. То что на фото это продукция другой компании, т.е конкурентов той где я работал. Да именно работал. Я ушел из компании 3 месяца назад, после 4-х летней работы. Начав свою карьеру RF инженера 4 года назад я доработался до начальнкиа лаборатории и ответственного за тестирование и модернизацию усилителей. Не один месяц я сидел за модернизацией и улучшение ВЧ части. Компания LUXIM всегда была и есть компанией идущей в ногу с компанией где я проработал. Компания - Топанга USA и ее легко найти в инете - http://topangatech.com/
Наша компания имеет более 25 -ти патентов с сфере плазмы и новых технологий, а сама продукция и устройства лучше чем продукция LUXIM. Конечно же я не хочу никого и ничего хвалить, но я сам участвовал в этом процессе. Начиная с применения транзисторов Freescale  и модулей заканчивая новыми транзисторами NXP. Итого мы получили усилитель мощности на 435 МГц с КПД свыше 85%. LUXIM этого не добился. КПД их РА ниже, также как и КПД их резонаторов.
На самом деле основным узлом является именно резонатор который фокусируют все ВЧ энергию в определенной точке заставляя электроны в лампе насыщаться и разгонять их до таких скоростей что образуется плазма. Инетересно то, что волновое сопротивление резонатора с лампой в исходном состоянии 0 ом. Но стоит плазме разогреться до нужной температуры, то сопротивление становиться близко к 50-ти ом. Без тестирования очень сложно добиться нужного сопротивления, т.к моделировать условия разогретой плазмы очень сложно. Это в коре отличается от моделирования и тестирования антенны у которой постоянное сопротивление. А тут плазма и сопротивление варьируется в больших пределах от 0 и до 1000 ом в зависимости от температуры плазмы, а также цвета. Цвет можно получать размым соотношение газов в баллоне. Газы инертные - криптон, неон с добавление циркония и некоторых других элементов.
На самом деле ВЧ часть очень простая и УМ работает в классе F, модуляция AFSK. Да верно как было уже замечено это готовый РА для диапазона 70см при КПД почти 85%. Тот что на фото от компании LUXIM имеет КПД менее 80%.
То что на фото уже прошлое, перед непосредственным уходом я работал над новым проектом - 1000 Вт лампой, точнее эквивалентом 1000 Вт лампы, ВЧ часть это РА с мощностью 350 Вт, хотя я легко снимал 500 Вт. Позже я внес некоторые модификации в схему и примених сложение на опять же нами разработанными делителями и получил мощность почти 1000 Вт правда пришлось запитать 48 В и использовать другие транзисторы. КПД получился около 82% максимально что я мог получить.
Более легкую версию РА размером в сигаретую пачку для небольших поездок сделал на базе транзитора который есть на фото. Кстати хочу отметить, что пожалуй это единственный транзистор который прошел все мои испытания. Я собрал и оттестировал более 1500 усилителей и только малая часть из них вышла из строя. РА тестировались при полной мощности более 10 000 часов без перерыва и транзисторы лишь слегка дегродировали, т.е усиление транзисторов уменьшалось, а значит рос потребляемый ток при той же отдаваемой мощности.

Если заказчики обратят внимание на должную защиту от EMI , то проблема засорения будет решена, но это дополнительная стоимость и наврятли будут обращать внимание. Ведь бизнес это деньги и никто не хочет платить больше если это не актуально. Могу сказать еще, что данный лампы скоро появяться в Москве в новом городке который строиться недалеко от Кремля. Были переговоры о закупке большой партии для освещения улиц в том районе.

Сам я уже не работаю в компании и перешел в близкую мне по душе сферу. Сейчас занимаюсь электромагнитной совместимостью, а точнее EMC и EMI. Тестирую авиационные устройства на электромагнитную совместимость. Основные заказчики это авиация и космическая промышленность. Авиация и электромагнитизм мое направление на данном этапе.  В общем если будут вопросы - задавайте. Отвечу на все кроме тех которые потенциально могут нанести вред компании. Некоторые моменты не могут разглашаться и я заранее прошу прощение.

Кому интересно могут посмотреть разработанный мной РА на базе тех которые применялись в ранних моделях плазменных ламп - https://plus.google.com/photos/103943523732446234852/albums/5906662338970233649?banner=pwa

73,
Александр K6VHF, 4L1FP, 5W0NA, A35NA, KH6/K6VHF, ZK3A

Оффлайн R3CT Юрий

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1878
  • Репутация: +709/-17
  • QRA: ko86qf
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #5 : 07 Май 2014, 07:00:23 »
To;K6VHF
Александр, благодарю за обстоятельный ответ. Принцип работы понятен. У нас "Азиатский" вариант. Никаких экранирующих сеток нет.Позволяет ли резонатор лампы зажечь газ, если сместить частоту передатчика вверх на десяток мегагерц?
Можно в личку.
2х18 LE 144
ex : RK9AT

Оффлайн K6VHF Александр

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 554
  • Репутация: +51/-42
  • K6VHF, 4L1FP, 5W0NA, A35NA, KH6/K6VHF, ZK3A
    • Персональная страница K6VHF
  • QRA: DM43cg
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #6 : 07 Май 2014, 07:15:23 »
To;K6VHF
Александр, благодарю за обстоятельный ответ. Принцип работы понятен. У нас "Азиатский" вариант. Никаких экранирующих сеток нет.Позволяет ли резонатор лампы зажечь газ, если сместить частоту передатчика вверх на десяток мегагерц?
Можно в личку.

Юрий приветствую.
Дело в том, чтобы зажечь плазму и ее разогреть нужен специальный алгоритм, для этого там и находяться "мозги", а точнее микроконтроллер. Чтобы не объяснять физику скажу просто. Когда лампа холодная, резонатор имеет резонанс на определенной частоте, это и есть стартовая частота и она всегда выше чем рабочая частота. Когда магнитное поле вокруг лампочки достигает определенной величины образуется плазма и входное сопротивление начинает расти по мере разогрева, при этом конечно же и резонансная частота начинает меняться. Контроллер определяет на какой частоте минимум отраженной мощности при определенном сопротивлении системы. Как только температура плазмы достигает нормального значения (не помню точно) сопротивление резонатора становиться 50 ом на рабочей частоте которая обычно отличается от стартовой на 20-30 МГц, но это зависит от цветовой температуры, которая варьируется от 3000К до 5500К. Поэтому если не настроить резонатор на стартовую частоту, лампа, а точнее плазма никогда не зажгется. Для этого в том же самом блоке предусмотрена защита. Вооб-ще то действительно это находка для радиолюбителя, т.к там очень много полезных для наших целей узлов. ВЧ детектор на выходе РА готовый КСВ метр с хорошим динамическим диапазоном. Синтезатор частоты это готовый генератор на 432 МГц, в котором просто реализовать модуляцию и использовать хотя бы в качестве маячка. Правда вот "мозги" уже не использовать, т.к код защищен и для управления синтезатором нужно собрать контроллер. Также в ход пойдет и предусилитель выполненый на GALI 84+.
73,
Александр K6VHF, 4L1FP, 5W0NA, A35NA, KH6/K6VHF, ZK3A

Оффлайн K6VHF Александр

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 554
  • Репутация: +51/-42
  • K6VHF, 4L1FP, 5W0NA, A35NA, KH6/K6VHF, ZK3A
    • Персональная страница K6VHF
  • QRA: DM43cg
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #7 : 07 Май 2014, 07:20:59 »
Настройка системы сложна, т.к это фактически антенна входное сопротивление которой меняется в зависимости от температуры плазмы и измерить КСВ или сделать  АЧХ без зажигания плазмы НЕЛЬЗЯ. Для тестирования и анализа в реальном времени используется сложная диагностическая система от знакомой всем фирмы BIRD, так называемая BDS (Bird Diagnostic System), именно я устанавливал и адаптировал систему для нашей работы. Это есть антенный анализатор позволяющий измерять характеристики АФУ в реальном времени во время излучения и применения. Стоимость не малая, позволить для дома не предстваляется возможным, хотя я получил богатый опыт ее примения и измерений. На фото мое рабочее место и законченные проекты во время работы в компании.
« Последнее редактирование: 07 Май 2014, 07:34:04 от K6VHF Александр »
73,
Александр K6VHF, 4L1FP, 5W0NA, A35NA, KH6/K6VHF, ZK3A

Оффлайн ua3djg Николай

  • Silent KEY (SK)
  • Ветеран
  • *
  • Сообщений: 1211
  • Репутация: +412/-12
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #8 : 07 Май 2014, 07:57:09 »
Извините, я конечно дилетант в этой области, но ведь от плазменных телевизоров почти ушли и народ у нас вовсю расхватывает LED модели. И потребление меньше и качество выше. И вреда меньше. Так же и с домашним освещением....Видимо, для освещения огромных площадей LED ещё не придумали?...

Оффлайн K6VHF Александр

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 554
  • Репутация: +51/-42
  • K6VHF, 4L1FP, 5W0NA, A35NA, KH6/K6VHF, ZK3A
    • Персональная страница K6VHF
  • QRA: DM43cg
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #9 : 07 Май 2014, 08:11:34 »
Извините, я конечно дилетант в этой области, но ведь от плазменных телевизоров почти ушли и народ у нас вовсю расхватывает LED модели. И потребление меньше и качество выше. И вреда меньше. Так же и с домашним освещением....Видимо, для освещения огромных площадей LED ещё не придумали?...

Ну почему же не придумали. Все уже есть. Во всем есть свои минусы и плюсы. Чтобы получить высокую яркость нужно либо использовать большое колличество малых светодиодов,  либо несколько, но мощных. Проблема тут в том, что светодиоды не имеют высокий КПД и часть энергии рассеивается в виде тепла, поэтому для мощных светодиодов нужны радиаторы, а также мощный источник энергии, т.е блок питания. Вторая проблема это рефлектор. Из-за малого размера светодиода необходимо использовать очень эффективные рефлекторы чтобы отражать и фокусировать свет в определенном направлении с определенной площадью покрытия. Поэтому использование светодиодов для освещения большой террритории пока не окупает себя. Хотя есть и положительные моменты как низкая себестоимость, различный цвет (а значит цветовая температура) и легкость в применении. Сравнивать ТВ и APL не совсем корректно, это разные технологии и цель применения. Еще 6 лет назад было не возможным получить такой источник света из-за отсутствия высокоэффективных транзисторов. С развитием LDMOS технологии развитие APL пошло в гору. Ведь таки смысл применения APL заключается в сохранении энергии, а если ваш РА в лампе имеет КПД 70%, а блок питание даже 85% КПД, то смысла уже нет. На данном этапе КПД данный систем свыше 85%, а используемые блоки питания не ниже 90% и в совокупности получается очень энергосберегающая система с рабочим циклом до 100 000 часов.  Представьте большие ангары, парковки и склады хозяева которы платят огромные деньги за электроэнергию, а тут вот можно съэкономить. Я абсолютно не рекламирую, т.к заниматься этим нет смысла, просто хочу довести основную мысль применения данных систем, но как радиолюбитель и УКВ-ист я против распространения данных ламп.
73,
Александр K6VHF, 4L1FP, 5W0NA, A35NA, KH6/K6VHF, ZK3A

Оффлайн R2GKH Виталий

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4405
  • Репутация: +603/-357
  • the Truth is out There...
    • Мысли вслух :)
  • QRA: KO92GP
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #10 : 07 Май 2014, 08:25:19 »
Александр, такой вопрос: а частота именно такой почему выбрана? Никак нельзя было например на 500+ сместиться?
Мы стояли на плоскости,
                  С переменным углом отражения...

Оффлайн LZ4AU

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1021
  • Репутация: +145/-10
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #11 : 07 Май 2014, 08:27:22 »
Лет 10 назад на выставку видел плазменный прожектор для вертолетов, отечественной разработки. С 500м высотой создавал дневное освещение на землю, но там использовался магнетрон.

Оффлайн K6VHF Александр

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 554
  • Репутация: +51/-42
  • K6VHF, 4L1FP, 5W0NA, A35NA, KH6/K6VHF, ZK3A
    • Персональная страница K6VHF
  • QRA: DM43cg
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #12 : 07 Май 2014, 08:33:41 »
Александр, такой вопрос: а частота именно такой почему выбрана? Никак нельзя было например на 500+ сместиться?

8 лет назад когда начали заниматся данными лампами были проведено много опытов с разными частотами и условиями. Наиболее эффективными в плане эффективности плазмы оказались частоты в районе 420 - 460 МГц, хотя первые лампы работали на 900 и 2400 МГц с РА на базе модулей от сотовых базовых станций. Да еще как упоминул ранее развитие LDMOS технологии также повлияло на выбор частоты. Ну и в заключении также отмечу соотношение размеров, КПД системы и функциональность определило данный выбор частоты. Ведь все должно быть к тому же и дешевым, и доступным.
73,
Александр K6VHF, 4L1FP, 5W0NA, A35NA, KH6/K6VHF, ZK3A

Оффлайн K6VHF Александр

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 554
  • Репутация: +51/-42
  • K6VHF, 4L1FP, 5W0NA, A35NA, KH6/K6VHF, ZK3A
    • Персональная страница K6VHF
  • QRA: DM43cg
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #13 : 07 Май 2014, 08:38:03 »
Лет 10 назад на выставку видел плазменный прожектор для вертолетов, отечественной разработки. С 500м высотой создавал дневное освещение на землю, но там использовался магнетрон.

Кстати подобные технологии (вращение магнитного поля) применяются и сейчас в содиевых лампах. А сам принцип работы плазменной лампы не новый и описывался Николой Теслой еще в 1890 году.
73,
Александр K6VHF, 4L1FP, 5W0NA, A35NA, KH6/K6VHF, ZK3A

Оффлайн ua3djg Николай

  • Silent KEY (SK)
  • Ветеран
  • *
  • Сообщений: 1211
  • Репутация: +412/-12
Re: "Подарок" радиолюбителям на 432 МГц
« Ответ #14 : 07 Май 2014, 08:39:08 »
Спасибо, Александр,...Вообщем, р/любителей, как диких животных, потихоньку вытесняют из городов. В моём QTH ( г.Раменское ) уже даже на диапазонах 3 и 6 см есть помехи, особенно когда тарелка проходит новые дома... Всех - с Днём Радио ! Николай.