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¿Como medir un choque?

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EA1DDO:
Hola,

Después de haber medido varios choques, el de cable coaxial enrollado, o en bobina, con ferritas, etc. He puesto todos los valores juntos en una tabla, por bandas de radioafición.
De esta manera se puede ver fácilmente que choque ofrece más impedancia en cada banda.

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Perdonad los nombres en la tabla, fue algo así rápido. Luego pondré otra mejor.

Rollo = 12 metros de coaxial RG213 enrollado en si mismo. Unos 30cm de diámetro.
Pintura = 12 metros de coaxial RG213 enrollados en un bote de pintura de los grandes, formando una bobina de 15 espiras. Unos 30cm de diámetro.
RG213x3 = Unos 50cm de RG213 formando dos espiras de unos 125mm de diámetro con 3 ferritas Fair-Rite 2643167851.
125x3 = 5 espiras RG58 de unos 125mm de diámetro pasando por dentro de 3 ferritas Fair-Rite 2643167851.
85x3 = 5 espiras RG58 de unos 85mm de diámetro pasando por dentro de 3 ferritas Fair-Rite 2643167851.
85x4 = 4 espiras RG58 de unos 85mm de diámetro pasando por dentro de 3 ferritas Fair-Rite 2643167851.
70x3 = 5 espiras RG58 de unos 70mm de diámetro pasando por dentro de 3 ferritas Fair-Rite 2643167851.
20x3 = 3 espiras RG58 de unos 20mm de diámetro pasando por dentro de 3 ferritas Fair-Rite 2643167851.
20x4 = 4 espiras RG58 de unos 20mm de diámetro pasando por dentro de 3 ferritas Fair-Rite 2643167851.
Guanella = Por probar medí también la impedancia compleja que presenta el balun Guanella 4:1 de dos toroides, siguiendo el mismo procedimiento de antes, y midiendo entre uno de los puertos de salida y la entrada (la malla).

No tomar los valores como algo absoluto. Aunque he intentado hacer las mediciones correctamente, siempre hay efectos externos que afectan a los valores finales.
De todas formas, son valores correctos y comparables entre todos.

Tampoco tomar los ejemplos como esquemas a copiar, solo fueron pruebas y experimentos para mostrar como medir un choque.

Gracias

73, Máximo - EA1DDO

EA1DDO:
Las ferritas usadas son tres unidades de Fair-Rite 2643167851.

http://www.fair-rite.com/product/miscellaneous-suppression-cores-2643167851/

Son ferritas de un buen tamaño, material 43, que han sido elegidas como idóneas para esos diseños como puede verse en el siguiente documento de Ian GM3SEK:

http://www.ifwtech.co.uk/g3sek/in-prac/inpr1005_ext_v2.pdf

Yo las conseguí en E-Bay a poco más de €5 Euros: http://www.ebay.es/itm/390614560073



73, Máximo - EA1DDO

EB3DYO:
Hola ,ante todo excelente trabajo,veo que el único que sigue una lógica es el rg213 x 3,los otros veo critico una espira mas o menos diámetro etc,y resultados menos lógicos con menos reactancia en 10m,debido que no tengo VNA , no puedo medir bien todo esto ,si me gustaria si puedes que midieras el típico choque que monta la mayoría es decir con una o dos ft240-43 todas las espiras que quepan con rg58,primero bobinado todo en un sentido hasta llenar el toroide y otro lo mismo pero bobinado la mitad del toroide en un sentido y la otra mitad en sentido contrario,creo que este ultimo le llaman guanella ,un saludo EB3DYO FRANCISCO

EA1DDO:
Francisco, gracias por los comentarios.
Voy a ver si hago algunas pruebas más, y las documento bien.
Y miraré de conseguir un par de FT240-43 para hacer esas comparaciones que dices.

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.

http://www.lb3hc.net/archives/1358

No se fijo si saldrá el mismo resultado usando un solo puerto para pérdidas de retorno (S11), que usando los dos puertos en modo ganancia (S21).
Voy a hacer la prueba a ver que sale.

73, Máximo

EA1DDO:
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.


--- Citar ---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.
--- Fin de la cita ---

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:


--- Citar ---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.

--- Fin de la cita ---

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


--- Citar ---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.

--- Fin de la cita ---

Mirando éstas cosas descubrí algo que no sabía. El nuevo VNA éste que tengo, resulta que mide S11 y S21 al mismo tiempo  :o
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

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