ua4ne » 04 фев 2015, 18:53
Может, кому интересно будет. Результаты измерения активных потерь в колебательном контуре на разных частотах для материала 30ВН2 по методике Б. Степанова (Радио 2010 №8). Методика заключается в прямом измерении в 50-омной цепи сопротивления потерь последовательного колебательного контура на резонансной частоте. Годится любой 50-омный измеритель АЧХ, при этом 50-омный выход генератора соединяется напрямую с 50-омным входом анализатора, а исследуемый последовательный колебательный контур включается между их сигнальным и земляным контактами.
Здесь небольшое отличие от Степанова в том, что вместо 50-омного анализатора он использует высокоомный вольтметр и немного другую формулу для расчёта Rп. Но принцип тот же.
Для 50-омной нагрузки сопротивление потерь рассчитывается по формуле Rп = 50 / ((2 U1 / U2) - 2) Ом
где U1 - напряжение на контуре вдали от резонансной частоты (выходное напряжение генератора на нагрузке 50 Ом)
U2 - напряжение на контуре на резонансной частоте (выходное напряжение генератора на параллельно включенных сопротивлениях потерь контура и нагрузки 50 Ом). U2 всегда меньше, чем U1.
Добротность контура рассчитывается по формуле Q = Xc / Rп,
где Xc - реактивное сопротивление известной ёмкости контура на резонансной частоте.
Условия эксперимента. Катушка ~ 10 мкГ на кольце 30ВН2 К7х4х2 40 витков ПЭЛ 0,2. Собственная резонансная частота этой катушки SRF = 84 МГц.
Ёмкость конденсатора изменялась от 1 до 1500 пФ. Класс материала диэлектрика конденсаторов NP0.
Результаты.
Частота Добротность Сопр. потерь Индуктивность Ёмкость
F МГц . . . Q . . . Rп Ом . . . L мкГ . . . C пФ
1,3 . . . 203 . . . 0,40 . . . 9,98 . . . 1500
1,6 . . . 232 . . . 0,46 . . . 10,36 . . . 910
2,1 . . . 236 . . . 0,58 . . . 10,52 . . . 560
2,8 . . . 240 . . . 0,79 . . . 10,54 . . . 300
4,9 . . . 303 . . . 1,08 . . . 10,68 . . . 100
8,4 . . . 267 . . . 2,14 . . . 10,83 . . . 33
14,9 . . . 152 . . . 7,05 . . . 11,45 . . . 10
24,8 . . . 76 . . . 28,2 . . . 13,71 . . . 3
35,7 . . . 52 . . . 85,6 . . . 19,9 . . . 1
Видим, что максимум добротности более 300 достигается где-то в районе 5 МГц. А сопротивление потерь монотонно растёт с увеличением частоты, как ему и положено. На частотах выше 15 МГц сопротивление потерь начинает резко возрастать, и высокой добротности (более 150) там уже не получить.
ЗЫ.
1. Интересно, что в указанном диапазоне частот индуктивность исследуемой катушки монотонно меняется в диапазоне от 10 мкГ (на частоте 1,3 МГц) до 19,9 мкГ (на частоте 35,7 МГц). Сначала медленно медленно, затем всё быстрее и быстрее. Что будет при дальнейшем приближении частоты к SRF, а также выше неё, боюсь даже и представить -))) шутка
2. Не всякие конденсаторы годятся для высокодобротных контуров. Обязательно смотреть на материал диэлектрика. Ну, это и раньше было известно -))
- Вложения
-
73! Михаил, UA4NE