Автор Тема: Устройства деления и сложения мощности на УКВ  (Прочитано 6613 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3639
  • Репутация: +324/-132
  • Дружу с паяльником 50 лет
Здравствуйте. Начинаю отдельную тему, которая наверняка будет интересна многим. Это деление и сложение мощности на УКВ. Не хочу этот раздел теории впихивать в темы транзисторных усилителей и антенн. Чуть позже выложу некоторое количество схемотехники, а пока приведу результаты измерения узла деления и сложения мощности, изготовленного на базе кабеля РК-75-4-22. Это - классический мост Вилкинсона. Длина отрезков кабеля по оплётке 40 мм.  Фотографию моста прилагаю. Извиняюсь, что из-за отсутствия времени ничего не промывал спиртом. Немного истории. Сначала изготовлял такой узел с применением 1 мм ФАФ-4Д. Потом применил кабель РК-75-2-22. Ксв по входу такого моста было порядка 1.25. В принципе неплохое значение параметра. Удивило то, что при исследовании частотной характеристики такого делителя, я не увидел резонансного минимума КСВ. Да, делитель широкополосный, но при изменении частоты от 1 до 2 ГГц КСВ по входу плавно улучшался. По чистой теории такого не должно было быть, если не учитывать паразитные емкости и индуктивности. Меня просто удивило такое поведение моста. Вчера купил для экспериментов кусок кабеля РК-75-4-22 и сделал подобный же узел деления.  Его поведение при изменении частоты один к одному копировало поведение мостов, сделанных из РК-75-2-22 и ФАФ-4Д. Решил потыкать флажками по портам. При подключении пластинки к одному выходному порту, КСВ незначительно ухудшался с 1.25 до 1.3 То же происходило и при подключении пластинки и ко второму выходному порту. А вот поднесении пластинки на порт входа прилично хорошо улучшало КСВ до значения 1.07. Разница прямой и обратной волн НО была в 30 dB. А до этого было 18 dB. И узел деления стал себя правильно вести в зависимости от частоты- появился условно симметричный провал значения КСВ с минимумом на 1300 МГц. Измерил, как делит входную мощность. Практически идеально. Оба порта показали мощность в 5.37 dB. Даже не ожидал таких показаний. Не из-за того, что «криво» сделал железку. Нет. При измерении есть погрешности даже при переключении кабелей. Резистор применил 100 Ом 30 Вт. Далее планирую купить резистор 100 Ом 100 Вт и провести такие же тесты. Завтра попробую протестировать мост с резистором 100 Ом 250 Вт. Он у меня уже есть. Кстати. Оплётка кабелей настолько жидкая, что сквозь неё просвечивает фторопластовая лента диэлектрика.
        Женскую половину поздравляю с наступающим 8 мартом. Юрий.
« Последнее редактирование: 07 Март 2017, 17:18:24 от RZ4HD »
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3639
  • Репутация: +324/-132
  • Дружу с паяльником 50 лет
        Здравствуйте. Представляю реализацию моста сложения мощности двух РА по 160 Ватт на частоте 1296 МГц с применением 1.5 мм ФАФ-4Д. Мост напаян на 1.5 мм медную пластину. Фланец 30 Вт балластного 100 Омного резистора также припаян к медной пластине. Модуль можно устанавливать на радиатор с применением теплопроводящей пасты. Для пайки кабеля к медному радиатору припаяны «уши». После стартового измерения КСВ был припаян флажок в месте слияния полосковых линий. Сумматор был настроен на минимум КСВ. КСВ измерялся методом измерения прямой и падающей волн. Это значение было 1.15 Далее выяснилось, что флажки на других портах так же улучшают КСВ. Подпаял два флажка и настроил все на минимум КСВ. Разница между падающей и отражённой волн стала в 33 dB, что соответствует КСВ в 1.05   Порты выдают мощности в 5.51 и 5.58 dBm. Попросту говоря, делят входную мощность пополам. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RN3KK Nick

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 709
  • Репутация: +71/-23
  • тел. 8-908-144-26-98
    • Минимальная настройка LiveMuf
  • QRA: KO91OM
Юрий. В моделировщике емкость не пробовали добавлять? Видимо чтото уравнивается.
---------------------------------------------------
skype: rn3kk.nick
+7-908-144-26-98

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1672
  • Репутация: +223/-68
Юрий. В моделировщике емкость не пробовали добавлять? Видимо чтото уравнивается.
В моделировщик нужно добавить S параметры балластного резистора.  Ведь резистор не 50 Ом активного, и есть индуктивности выводов.  Очевидно эти реактивности приходится компенсировать "флажками" (емкость на землю).
При наличии модели с S параметрами на конкретный тип резистора от производителя можно построить MWO проект, и учесть реактивности.
Павел  US4ICI

Оффлайн RN3KK Nick

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 709
  • Репутация: +71/-23
  • тел. 8-908-144-26-98
    • Минимальная настройка LiveMuf
  • QRA: KO91OM
Павелл, это и имел ввиду. Но думаю и без наличия с параметров, можно рассчитать индуктивность шины и добавить ее в моделировщик. Не будем отступать от темы, примерно понятно.
---------------------------------------------------
skype: rn3kk.nick
+7-908-144-26-98

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3639
  • Репутация: +324/-132
  • Дружу с паяльником 50 лет
 Здравствуйте. Сделал несколько разработок для деления и сложения мощности РА на 1296 МГц и проверил их. Все они сделаны на основе моста Вилкинсона. С появлением нового прибора для измерения КСВ сделал измерения КСВ в полосе частот.
         Первый делитель мощности  сделан по классической схеме с применением полосковой технологии из 1.5 мм ламината ФАФ-4Д. Печатная плата припаяна к медной пластине, к которой так же припаяны пластины для монтажа кабелей. Это сделано для хорошей надёжности. Все припаяно и независимо от контакта с массой РА. В качестве балластного резистора применён полуфланцевый 30 Ваттный резистор на 100 Ом. Этот делитель приведен в посте № 1. Вся информация там.
Второй делитель мощности изготовлен на основе коаксиального кабеля РК-75-4-22. Сначала длина оплетки была 39 мм. Такие размеры применяли наши коллеги. Но минимум КСВ был на частоте 1500 МГц. Фото 1. Тем не менее на частоте 1300 МГц КСВ был 1.17 После этого был изготовлен второй делитель, у которого длина оплётки была увеличена до 43 мм. Здесь уже минимум КСВ встал в нужном месте на частоте 1300 МГц. Фото 2. Флажком удалось уменьшить КСВ до значения 1.05.
С классическим сумматором на основе моста Вилкинсона сразу пошло всё плохо. Дело в том, что в сумматор я поставил 250 Ваттный позолоченный фланцевый резистор на 100 Ом. Считаю, что 30 Ваттному резистору здесь не место. Резистор ставил и в сумматор на полосковых линиях и на кабеле. Такой резистор, естественно имеет гораздо большую паразитную ёмкость. Оба сумматора имели минимум КСВ на частоте 1300, но оно было не лучше 2. Попросту говоря, такой резистор на 1296 МГц «не прокатил». Фотографии измерений не привожу Нет смысла.
  Далее изготовил на основе кабеля РК-75-4-22 модернизированный сумматор, где можно применить иные 150-250 Ваттные фланцевые резисторы с одним выводом, которые отлично работают на частоте 2-3 ГГц. Здесь всё работает довольно хорошо. Фото 3. Без подстроек мост имеет на частоте 1300 МГц КСВ 1.2  Флажок даёт возможность уменьшить КСВ до значения 1.11 Но минимум КСВ имеет место на частоте в районе 1450 МГц. Длину четвертьволновых кабелей сумматора нужно увеличить на 1.5-2 мм. Ну и, естественно, кабеля на ¾ лямбды.  Юрий.

Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3639
  • Репутация: +324/-132
  • Дружу с паяльником 50 лет
   Здравствуйте. Сегодня изготовил и проверил модернизированный сумматор, изготовленный по полосковой технологии с применением 2 мм ламината ФАФ-4Д. Резистор применил на мощность в 150 Ватт. Плата припаяна на медную пластину. Сумматор без подстроек имеет КСВ 1.06 и минимум КСВ наблюдается точно на частоте 1300 МГц. Флажок на выходе и балластном резисторе ухудшают КСВ до 1.2  Флажок на любом из входных портов улучшает КСВ до 1.02   В дальнейшем балластный резистор будет демонтирован и установлен на радиаторе вместе с мостом.
  Хочу дать совет тем, кто будет изготовлять что-либо из 2 мм отечественного ФАФ. Проверяйте диэлектрическую постоянную данного листика ламината!!!   Весь 1.5 мм ламинат, который я применял, всегда имел этот параметр в 2.7  ФФ-4 без проблем имел проницаемость в 2.17 Недавно купленные мной 2 мм ламинаты имели проницаемость в 3.6 и 3.3   По этой причине при разработке и изготовлении частотнозависимых полосковых узлов из 2 мм ламината, проверьте его параметры. По хорошему я теперь весь ламинат проверяю. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1672
  • Репутация: +223/-68
Давний проект делителя мощности на 430 МГц.
Разрабатывался для сложения мощности модулей RA60H4047.
Для РА 1000 Ватт разработан другой сумматор на ФАФ4Д с фланцевым балластом и конденсаторами АТС100В.
Фото делителя и график КСВ по входному порту прилагаю.
Павел  US4ICI

Оффлайн ra3ec

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1041
  • Репутация: +90/-15
Всем доброго здоровья.
Закончил проект моста сложения на 2320 МГц.
Сделано 2 абсолютно одинаковых, один на вход, другой на выход усилителей по 200 Вт. Материал - фольгированный фторопласт, не армированный. Фольга удалена с одной стороны, и медный лист толщиной 0,24мм.
На фото всё видно. Один мост собранный, второй в разобранном виде.
На второй фотографии эти мосты собраны и включены последовательно для измерения АЧХ.
В диапазоне 2300 - 2350 и 2450 потери в цепи, показанной на фото около 0,6 дБ. На 2250 и 2400 1,6 - 1,7 дБ.
73! Анатолий.

Оффлайн R8CAS Сергей

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 47
  • Репутация: +11/-1
  • ex UB8CCY
  • QRA: MO06fx
Здравствуйте, закончил два проекта по сложению и делению мощности на МПЛ на диапазон 144МГц.
Все рассчитывалось в программе AWR Desing Environment  для материала FAF-4D 1.5мм двухстороннего,
Выкладываю файлы LAY, может кому будет нужно для изготовления. Фото при изготовлении почти не делал. Если нуден будет файт проекта выложу, по запросу.

Оффлайн rv9wmy_Константин

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 471
  • Репутация: +45/-12
  • Подпись находиться в стадии разработки
  • QRA: lo92hr
Сергей, большое спасибо за файлы! Давно задавался целью расчитать подобный сумматор и делитель но в MWO не слишком силён :) изучать просто нет времени. Благодарствую!

Оффлайн rv9wmy_Константин

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 471
  • Репутация: +45/-12
  • Подпись находиться в стадии разработки
  • QRA: lo92hr
Сергей, Вас не затруднит пересчитать мост сложения с НО, для материала Duroid 0.040" фольга 2oz Er - 2.20

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1672
  • Репутация: +223/-68
Здравствуйте, закончил два проекта по сложению и делению мощности на МПЛ на диапазон 144МГц.
Графики КСВ по портам реального сумматора можно увидеть?
Павел  US4ICI

Оффлайн R8CAS Сергей

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 47
  • Репутация: +11/-1
  • ex UB8CCY
  • QRA: MO06fx
Графики КСВ по портам реального сумматора можно увидеть?

Можно, сделаю фото, потом здесь прицеплю файлы

Оффлайн r3kr

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 106
  • Репутация: +10/-4
  • Подпись находиться в стадии разработки
  • QRA: KO91OR
Не могу понять смысла применения мощных балансных резисторов ?
Собираюсь сложить два усилителя по1 квт на 144 . На кв суммирую два усилителя по 1200 ват применяя балансный резистор мощностью 30 ват без радиатора - припаян на печатную плату сумматора - не греется совсем , до 54 MHz проблем нет