Meranie vlastností EFHW transformátora

V mojom blogu, v článku Transformátor pre EFHW anténu, som popísal výrobu EFHW transformátora 1:56 s tromi toroidmi FT240-KB a kontrolu vstupnej impedancie zaťaženého transformátora.

Teraz som ešte digitálnym woblerom NWT500 meral prenos vf. signálu zo vstupu A na výstup B v závislosti od frekvencie a získal som dva, na sebe závislé, výsledky merania. V prvom výsledku je priebeh PSV a v druhom priebeh výstupného vf. napätia, oba v závislosti na frekvencii. Podľa priebehu PSV určíme potrebný počet závitov pre daný toroid a podľa priebehu výstupného napätia zistíme priebeh strát transformátora. Je pravda, že keď máme dobré PSV, tak sú straty transformátora minimálne, ale pre istotu si to môžeme zmerať.

Schéma zapojenia meracieho zariadenia je na obr. 1.

Wobler NWT500 má dva konektory, generátor GEN a detektor DET. Na vstup transformátora A je pripojený GEN a na výstup C DET. Výstup transformátora B musí byť zaťažený rezistorom 2800 Ω, ktorý je zapojený medzi body B a C. Na bod C je pripojený logaritmický detektor NWT500 so vstupným odporom 50 Ω a tento delič má útlm 35 dB.

Obr. 1 Meranie EFHW transformátora

Obr. 2 Priebeh výstupného VF napätia v bode C pri kapacite 80 pF

Zmerané výstupné napätie je v pásme -17,5 až -20 dB a keďže je nulová úroveň v bode C -17,5 dB, tak to pásmo je vlastne útlm transformátora 0 až -2,5 dB. Výsledok merania na frekvenciách 1 až 5 (3,5 – 28 MHz) nám stačí na posúdenie strát v transformátore a pomôže pri nastavovaní paralelnej kompenzačnej kapacity na vstupe transformátora.

Zmenšenie kapacity kondenzátora zo 100 pF/500 Vstr na 80 pF/500 Vstr mi prinieslo zmenšenie strát transformátora asi o 0,4 dB (pozri popis obrázku). Potrebná kapacita kondenzátora závisí od toho, či je indukčnosť transformátora optimálna.

Obr. 3 Pohľad na EFHW transformátor

Transformátor pracuje dobre na pásmach 3,5 až 29 MHz. Keby som použil toroidy FT240-43 bol by použiteľný aj na pásme 1,8 MHz, ale použitie FT240-KB má iné výhody. Presnosť tejto metódy merania je lepšia ako +-1 dB. Výhodou merania s NWT500 je, že výsledok máme okamžite na displeji.

V dnešnej dobe nemusíme používať na meranie vlastností transformátora dva drahé prístroje (anténny analyzátor FA-VA6 + NWT500), ale môžeme rovno použiť vektorový analyzátor NanoVNA. Zmeria nám vstupnú impedanciu zaťaženého transformátora ako S11 (na konektore PORT1, bod A) a prenos signálu ako S21 (na konektoroch PORT1 a PORT2, bod C). Použijeme zapojenie podľa predchádzajúceho obrázku. Na NanoVNA najskôr skalibrujeme generátor a potom logaritmický detektor, nastavíme rozsah frekvencií merania a výsledky máme na displeji.

NanoVNA si kúpime asi za 100 € vrátane kalibračnej sady, dokúpime si len dva adaptéry SMA-BNC alebo SMA-SO239. Nakoniec sa musíme naučiť ho používať. NanoVNA-H4: Prenosný vektorový RF analyzátor 10kHz-1500MHz CTRL+KLIK