Коэффициент фильтрации П-контура

[Палыч]

Попалась мне в руки книга Кляровского "Усилители мощности для любительских радиостанций" Там приведена табличка зависимости коэффициента фильтрации гармоник от схемы П-контура. (См.вложение)
Терзают меня смутные сомнения, как говорил один известный персонаж, относительно правильности указанных коэффициентов для схем 2 и 3. Схема 2 иллюстрирует ситуацию с использованием удлиненного вертикала в котором с помощью емкости компенсируется реактивность. Это что же получается? Подключив такую антенну я минимум в два раза теряю в подавлении 2-ой гармоники?

[vadim_d]

Схема 2 иллюстрирует ситуацию с использованием удлиненного вертикала в котором с помощью емкости компенсируется реактивность.
Не совсем так. Вертикал вместе с емкостью настроен в резонанс, то есть он на эквивалентной схеме изобразится простым резистором R. В результате имеете схему 3.

[Палыч]

Не совсем так. Вертикал вместе с емкостью настроен в резонанс, то есть он на эквивалентной схеме изобразится простым резистором R.

И что? Вопрос-то не в этом! Почему при включении нагрузки через емкость уменьшается к-т подавления?

[RK4CI]

Почему при включении нагрузки через емкость уменьшается к-т подавления?
А потому что эта ёмкость имеет частотно зависимое сопротивление. Чем выше частота, тем ниже её сопротивление. Поставьте сюда индуктивность, и фильтрация улучшится. Надеюсь понятно за счёт чего?

[Владимир_К]

Не совсем так. Вертикал вместе с емкостью настроен в резонанс, то есть он на эквивалентной схеме изобразится простым резистором R. В результате имеете схему 3.
Это так, но для основной частоты, но не для гармоники. Так что, схемы 3 тут, по моему, не будет.
Тут еще и так можно порассуждать... На основной частоте, справа имеем резистор и конденсатор связи, параллельно включенные. На частоте гармоник, сопротивление (индуктивное) антенны растет, сопротивление разделительного конденсатора уменьшается. Эти два элемента образуют эквивалентную индуктивность, которая с емкостью конденсатора связи образуют контур, который, при определенных условиях, может быть настроен на вторую гармонику.
Поиграйтесь номиналами в RFSimm, увидите интересное.

[vadim_d]

На частоте гармоник, сопротивление (индуктивное) антенны растет, сопротивление разделительного конденсатора уменьшается.
Владимир, тут можно долго моделировать входной импеданс укороченного штыря на гармониках в MMANA, а потом пересчитывать его с учетом длины фидера и смотреть на всякие тонкие эффекты. В книжке показан случай, когда нагрузка не чисто активная, и ее реактивный компонент становится элементом фильтра. Формулы, которые приведены, не учитывают реальное поведение нагрузки в широкой полосе частот, тут я полностью с Вами согласен.

[Палыч]

Владимир_К, Спасибо за подсказку с RFSimm!

Скачал программу, установил и смоделировал в ней частный случай, т.е., П-контур на 7МГц. Rое -1550 Ом, Rн - 50 Ом.
При подключении нагрузки напрямую (случай 3) коэффициент затухания на частоте:
7 МГц -1,54 дБ,
14 МГц -28,6 дБ
При подключении через емкость около 100 пФ (случай 2) к-ты затухания соответственно:
7 МГц -14,5 дБ
14 МГц -38,6 дБ

При этом форма передаточной характеристики, от которой зависит подавление второй гармоники не изменяется, а изменяется только коэффициент передачи.
RFSimm показывает, что ухудшение фильтрации второй гармоники в схеме №2 по сравнению со схемой №3, как это указано в таблице, не наблюдается.

[vadim_d]

При подключении через емкость около 100 пФ (случай 2) к-ты затухания соответственно:
7 МГц -14,5 дБ
14 МГц -38,6 дБ

При этом форма передаточной характеристики, от которой зависит подавление второй гармоники не изменяется, а изменяется только коэффициент передачи.
RFSimm показывает, что ухудшение фильтрации второй гармоники в схеме №2 по сравнению со схемой №3, как это указано в таблице, не наблюдается.
У Вас основная частота при этом отфильтровалась напрочь :smile: ! Попробуйте сначала настроить в RFSIMM 2-й вариант на 7 МГц, а потом посмотрите, что получится на гармониках.

[Владимир_К]

Удалил.
Я тут сначала порекомендовал параметры эксперимента, но попробовав в RFSimm, увидел, что неудачно. Пока удалил. Практически ничего не изменилось. Емкость конденсатора взял слишком большой, индуктивность малой. В общем мысль такая: конденсатор и индуктивность антенны я принял такими, что они образовали еще один контур, настроенный на 7 мгц. При этом, затухание для второй гармоники, почти не изменилось.

[Палыч]

У Вас основная частота при этом отфильтровалась напрочь :smile: !

Это Вы так решили прочитав сообщение или моделировали? Поделитесь результатами пожалуйста

[vadim_d]

Это Вы так решили прочитав сообщение или моделировали? Поделитесь результатами пожалуйста
Прочитал у Вас: затухание 15 дБ на основной частоте.

[Владимир_К]

Это Вы так решили прочитав сообщение или моделировали? Поделитесь результатами пожалуйста
В RFSimm можно смотреть коэффициент передачи мощности и др. (например по напряжению и пр.). Возможно Вы смотрели по напряжению, так как по мощности, при настройке на частоту, коэффициент передачи должен быть почти 0 (во всяком случае, не больше -1 дб).

[Палыч]

Владимир_К, Согласен, но меня интересовал не коэффициент передачи П-контура как таковой, а хотелось рассеять свои сомнения относительно в два раза худшего подавления второй гармоники схемой 2 по сравнению со схемой 3. Это может произойти если будет меняться форма передаточной характеристики, крутизна ее скатов. RSimm этого не показывает.

[Владимир_К]

Владимир_К, Согласен, но меня интересовал не коэффициент передачи П-контура как таковой, а хотелось рассеять свои сомнения относительно в два раза худшего подавления второй гармоники схемой 2 по сравнению со схемой 3. Это может произойти если будет меняться форма передаточной характеристики, крутизна ее скатов. RSimm этого не показывает.
В первом сообщении Вы писали, что конденсатором компенсируете индуктивность УДЛИНЕННОГО вертикала. А здесь, в Вашей модели, где индуктивность?
В общем я хочу сказать, что Ваша модель не корректна. Хотя, я вводил другую модель, с индуктивностью, мало того, эта индуктивность и конденсатор настроены на 7 мгц. И ухудшения подавления RFSimm также не показал. Вот так и бывает, носишь в себе какую то мыслю, а она оказывается ошибочной.
Хотя надо еще покумекать, все же как то оно не очень стыкуется с теорией (если я ее правильно понимаю, эту теорию). Тут даже вопрос не в цифрах, указанных автором.
Кроме того, насчет формы передаточной характеристики. Я в этом деле не очень, для меня проще было бы, если бы Вы настроили свой контур. Было бы понятней. Затухание в контуре должно быть 0 дб (точнее около этого, если берем идеальные элементы).

[UA9OC]

Там приведена табличка зависимости коэффициента фильтрации гармоник от схемы П-контура.
При этом имеется в виду, что Rн=const во всём диапазоне частот. Для определения фильтрации с реальной антенной нужно учесть импеданс антенны на частоте каждой гармоники, да ещё не забыть про кабель."На пальцах" - не получится.