Hola,

Feliz año a todos.

Como hace unos días recibí mi nuevo VNA (vendí el que tenía y compré otro más moderno aprovechando una oportunidad) pues me puse a revisar algunas cosas.

A todo esto, he encontrado un colega de Noruega LB3HC, que ha hecho lo mismo que yo pero usando en VNA en modo S11, en vez de S21.

Como me suponía, S11 no es adecuado para hacer éstas mediciones. Así me lo confirmó el amigo Jim Brown K9YC, todo un gurú del tema:

That's a reflection-based measurement, and has VERY poor accuracy when Z being measured is much greater than or much less than the system impedance (50 ohms).
The common measurement error is that the measured resonant frequency is much lower than the actual resonant frequency.
S21 has the greatest potential for success, but it requires a load resistance to form a voltage divider with the choke.

Los de Keysight también lo comentan en 5989-9887EN;

Two common methods used to perform impedance measurements with a
vector network analyzer are the reflection method using one port and the shunt/
series method using two ports. Figure 6 shows the relationships between the
impedance and S parameter for each of the two measuring methods. When
the impedance measured (Zx) is in the vicinity of the characteristic impedance
(Zo = 50 Ω), the reflection method provides high-sensitivity measurements
because the vector voltage ratio significantly changes with a small change in
the impedance. However, when the impedance measured is not in the same
vicinity as the characteristic impedance, the reflection method is not suitable
due to trace noise.
The two port method allows you measure impedance over a wide impedance
range using shunt/series connections. With the two port method, you can use
either S11 or S21 to perform measurements; however, S11 has a more limited
noise floor than S21, and it is highly susceptible to VSWR and other factors that
exist between the fixture connector and substrate. Because of this, generally
S21 is preferred. The S21 shunt connection is suitable for 50 Ω or lower impedances
while the S21 series connection is suitable for 50 Ω or higher impedances.
Because EMC components span a wide range of impedances depending on their
purposes, their impedances must be measured with an adequate combination of
S21 shunt/series connections.

Mirando éstas cosas descubrí algo que no sabía. El nuevo VNA éste que tengo, resulta que mide S11 y S21 al mismo tiempo 
Y resulta que al exportar los datos incluye ambos, S11 por reflexión, y S21 en transmisión/recepción.
Esta nueva opción ofrece la posibilidad de comparar dos mediciones del mismo elemento pero por diferentes métodos.

Pues bien, mirar lo que muestra S11 y S21 al mismo choque de antes:

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La gráfica de la izquierda es S11, vista en el ZPlots, y la gráfica de la derecha es S21 vista en Excel.
Las gráficas son casi calcadas pero hay una diferencia... ¿La veis?
S11 tiene el pico en 2.8 MHz mientras que S21 lo tiene en 3.8 MHz, un mega-hercio desplazado uno del otro.
La gráfica azul muestra la fase, y como veis pasa por cero en 3.8 MHz. Así que ¿Cual es la correcta, S11 o S21?

Siguiendo con este tema, de paso que estaba estrenando el nuevo VNA, le di una pequeña mejora estética a la calculadora de Zcm o Modo Común;

Calculadora Zcm

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73, Máximo

Como esta:

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Hola Armando, y los demás lectores,

Primeramente, Felices Fiestas.

Aprovechando las vacaciones, entre evento y evento familiar... pues he sacado un rato para seguir con las trampas.

Estoy usando la herramienta Excel de EA5ND para trampas, para calcular los valores adecuados.
Y el programa Coil32, para a partir de los valores obtenidos antes, encontrar la mejor forma, básicamente diámetro, largo, separación espiras, etc.

Siguiendo las recomendaciones de Armando, en su herramienta he dejado la reactancia a 400.
El alambre sigue siendo el mismo, de 5mm de diámetro de aluminio.

Los valores obtenidos son:

Frecuencia del circuito: 21,199 MHz
Inductancia del circuito: 3,003 µH
Capacitancia del circuito: 18,77 pF
Impedancia caracteristica: ρ = 399,987 Ohm

Frecuencia del circuito: 28,499 MHz
Inductancia del circuito: 2,234 µH
Capacitancia del circuito: 13,96 pF
Impedancia caracteristica: ρ = 400,036 Ohm


El Q me lo proporcionan ambas utilidades y aunque no coinciden, ambos están por el 1000, entre 800 del Excel a 1400 del Coil32.
Así que me parece suficiente, mucho mejor que el Q=100 al principio de la simulación.

Luego, el Coil32 te avisa cuando: la Frecuencia de trabajo > 0.7 * Frecuencia de auto-resonancia de la bobina
Eso me ha dado un poco de trabajo pues yo quería dar más diámetro a la bobina, unos 100mm, pero cuando paso de 60mm aproximadamente me salta el aviso ese de la auto-resonancia ya que baja en frecuencia y se va aproximando a la frecuencia de trabajo, y claro, no quiero que pase eso.
Pero al mismo tiempo, me gustaría darle las proporciones esa de d = L x 1.4 pero me baja la frecuencia de auto-resonancia.
Total que no he podido encontrar la manera de cumplir con ambas cosas, una me afecta a la otra, así que de momento lo he dejado ahí.

Por lo demás creo que va por buen camino.

La de 28.5 MHz

Inductancia de la bobina 2,234 µH
Diametro de la forma D: 60 mm
Diametro de hilo d: 5 mm
Diametro de alambre con el aislamiento k: 5 mm
Paso entre espiras p: 10 mm
Frecuencia de trabajo 28,499 MHz
Longitud de la bobina l: 81,406 mm
Alambre longitud sin fines 1,562 m
Peso de alambre: 272,961 g
Reactancia de la bobina: 400,036 Ohm
Numero de espiras de la bobina: 7,641

Autocapacitancia: Cs = 2,089 pF
Frecuencia de auto-resonancia de la bobina: Fsr = 41,42 MHz
Constructivo factor Q de la bobina: Q = 1449 (Material de los hilos: Aluminio)
Resistencia de la pérdida: ESR=0,276 Ohm

------------ Resultados adicionales para circuito LC paralelo -------------
=> Capacitancia del circuito:: Ck = 11,871 pF
=> Impedancia caracteristica: ρ = 400 Ohm
=> Resistencia equivalente Re = 236,689 kOhm
=> Ancho de banda: 3dBΔf = 48,168 kHz


La de 21.2 MHz

Inductancia de la bobina 3 µH
Diametro de la forma D: 62 mm
Diametro de hilo d: 5 mm
Diametro de alambre con el aislamiento k: 5 mm
Paso entre espiras p: 10 mm
Frecuencia de trabajo 21,2 MHz
Longitud de la bobina l: 97,146 mm
Alambre longitud sin fines 1,942 m
Peso de alambre: 339,367 g
Reactancia de la bobina: 399,611 Ohm
Numero de espiras de la bobina: 9,215

Autocapacitancia: Cs = 2,245 pF
Frecuencia de auto-resonancia de la bobina: Fsr = 35,281 MHz
Constructivo factor Q de la bobina: Q = 1350 (Material de los hilos: Aluminio)
Resistencia de la pérdida: ESR=0,296 Ohm

------------ Resultados adicionales para circuito LC paralelo -------------
=> Capacitancia del circuito:: Ck = 16,542 pF
=> Impedancia caracteristica: ρ = 400 Ohm
=> Resistencia equivalente Re = 229,561 kOhm
=> Ancho de banda: 3dBΔf = 36,904 kHz


Y aquí es donde estoy.
Espero comentarios y sugerencias.

Muchas gracias

73, Máximo - EA1DDO

¡¡ 83 metros !!
Eso si que es una antena.

Yo tenía uno de la mitad, que voy a ver si me dan el permiso y vuelvo a ponerla.

Teniendo espacio, es una antena barata que cubre muchas bandas.

A ver si pones una foto.

Gracias

73, Máximo

Hola Ramón,

Me alegro de verte por aquí, y que nos ilumines con tu experiencia, sobre todo en lineales.

Una pregunta, ¿Como es ese balun de entrada que pones para adaptar impedancias?

Gracias

73, Máximo - EA1DDO

Hola,

Estoy pensando sobre el tema mecánico de las trampas.
Yo quería hacer unos casquillos de Teflón, y poner la bobina "al aire", separada del elemento, más o menos como las bobinas que son cargas (no trampas).
Más que nada para mantener todo alejado de la bobina y que no le afecte para mal, así como dejar que el aire corra entre las espiras, para que no se recaliente con potencia, etc.



Pero lo que en mi pensamiento suena bien, ahora me doy cuenta que en la práctica puede no ser buena idea.
Lo digo por que veo que cualquier mínima cosa hace variar la capacidad del condensador, y el valor de la bobina, y cualquier pequeña variación esos valores puede desviar bastante el punto de resonancia de la trampa, ancho de banda, etc.

Claro, si lo dejo al aire, la lluvia por ejemplo afectaría al condensador al meterse entre los tubos y el casquillo.
Lo mismo la bobina, cualquier movimiento (viento, pájaros, etc.) también afectaría.

Ahora entiendo la razón por las que todas las trampas llevan esos casquillos plásticos fundidos con los tubo, en caliente, para que no se muevan. y las bobinas también van sobre unas formas rígidas. eso si no van directamente todo metido dentro de un tubo, más o menos estanco.



Así que, primero tengo que calcular unos valores adecuados, y luego ver como llevarlo a la práctica con una mecánica eficiente.

Gracias

73, Máximo - EA1DDO

Hasta ahora no había podido escuchar el vídeo.
En la oficina lo vi por encima, pero sin sonido.

Espectacular el resultado del filtro. Es copiar o no copiar a esa estación.

Gracias

73, Máximo

Tras los éxitos de los Cañones para 15 y para 20m, el paso natural sería combinar ambos en uno solo, una bibanda.
Pasé un tiempo jugando con el simulador y tras muchas pruebas llegué a la conclusión que si quería mantener las mismas prestaciones en la bibanda que en las monobandas tendría que hacerla de cinco elementos, separando ambos elementos excitados. Con ambos excitados en el mismo elemento no encontré la manera de obtener un rendimiento aceptable.

Por otro lado, 14 y 21 MHz permiten compartir el mismo boom sin interferencias por resonancias ya que ambas frecuencias no tienen puntos en común.
Caso distinto sería 14 y 28 Mhz que sí son múltiplos. Por eso no incluí 28 MHz en este diseño. La banda de 10m puede ir en otro diseño futuro, quizás combinada con 50 MHz.

Y ese fue el resultado, una bibanda para 14 y 21 Mhz con cinco elementos.

A éste diseño Juan Pedro EA5CTE le puso el nombre de "La Piporra Gorda".

http://www.ea1ddo.es/Quad_Bibanda.php



El resultado es una magnífica antena bibanda, que son dos monobandas compartiendo el boom, y el rendimiento es casi igual a las monobandas. Ganancia al frente y relación frente/espalda son casi iguales que en las monobandas, obteniendo entre 10 y 11 dBi en el espacio.

Por curiosidad he podido comparar la curva de ROE obtenida en el simulador, con la medida en la realidad.
Como se puede ver están calcadas, son la misma curva, con el detalle de una de ellas está desplazada resultado de usar un cable diferente en la realidad a la simulación:



Se puede ajustar sin problemas para desplazar la curva.

A continuación dejo un vídeo muy ilustrativo de una comparación de recepción con la misma radio y en el mismo lugar entre ésta antena bibanda y una cúbica de dos elementos y cinco bandas:

<a href="https://www.youtube.com/v/Cw9E6cq4jJo" target="_blank" class="new_win">https://www.youtube.com/v/Cw9E6cq4jJo</a>

Gracias

73, Máximo - EA1DDO