FORUM RADIOAMATORIALE - Calcolo e realizzazione bobina cortocircuito
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 Calcolo e realizzazione bobina cortocircuito
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iz8mxe

meno di 50 messaggi sul Forum


Inserito il - 27/08/2018 : 14:06:33  Link diretto a questa discussione  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di iz8mxe Invia a iz8mxe un Messaggio Privato
Ciao a tutti,
stavo cercando di realizzare una bobina per mettere in corto, per proteggere da corrente statica la mia verticale monobanda per i 20 metri.
Ho cercato un po' in rete qualche realizzazione ma come sempre ci sono vedute diverse.
Ribadisco che a me interessa la realizzazione solo per i 14 mhz. Qualcuno puo' farmi chiarezza sul diametro di filo di rame smaltato, diametro della bobina, e quanti avvolgimenti su per giu' bisogna fare? Ma, sopratutto, che valore corretto di induttanza di corto?
Alcuni dicono 100uH, chi asserisce 5.7uH, altri dicono di fare attenzione con induttanza di alto valore 20, 50, 100.... altri di realizzare stub in coassiale 1/4 onda...
Premesso anche che non mi interessa cortocircuitare con resistenze ...
Scusate ma sono andato in palla...









Modificato da - iz8mxe in Data 27/08/2018 14:08:01

 Regione Calabria  ~ Prov.: Reggio Calabria  ~ Città: Reggio Calabria  ~  Messaggi: 48  ~  Membro dal: 06/02/2012  ~  Ultima visita: 06/05/2024

i1ndp

oltre 1000 messaggi sul Forum


Inserito il - 27/08/2018 : 14:40:23  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di i1ndp Invia a i1ndp un Messaggio Privato
Premetto come sia una contraddizione di termini dire "correnti statiche" in ogni caso ho capito quello che intendi.
Di principio più è alta lla reattanza induttiva e meno influenza l'adattamento d'impedenza con l'antenna.
Se non ho fatto male i conti parlare di 100micro Henry corrisponde ad una reattanza di 8792 ohm a 14Mhz, direi esageratamente alta con il rischio che si aggiungano molte capacità parassite a rendere tutto più complicato. Una rettanza induttiva pari ad un decimo sarebbero comunque 800-900 ohm che avrebbero lo stesso un'influenza minima sull'adattamento d'antenna e minori capacità parassite.
Il diametro del filo ha molto poca importanza, io e sceglierei quello che permette di farla meglio (o quello a disposizione).
nando








 Regione Piemonte  ~ Prov.: Biella  ~ Città: magnano  ~  Messaggi: 1382  ~  Membro dal: 03/07/2008  ~  Ultima visita: 03/11/2024 Torna all'inizio della Pagina

iz2hfg

oltre 5000 messaggi sul Forum



Inserito il - 27/08/2018 : 14:55:57  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di iz2hfg  Clicca per vedere l'indirizzo MSN di iz2hfg Invia a iz2hfg un Messaggio Privato
Caro Salvatore,

Per ottenere "un corto circuito" per le statiche ma nello stesso tempo "un circuito aperto per la RF" si monta sul punto di alimentazione dell'antenna un'induttanza di opportuno valore, ove la reattanza alla frequenza più bassa di lavoro è circa "10 volte" l'impedenza dell'antenna.

In pratica quel "10 volte" è un valore opportuno poiché risulta essere
"quasi" un circuito aperto per la RF, infatti - in teoria - per essere tale la reattanza dovrebbe essere di valore infinito.

Ora, per trovare il valore dell'induttanza che ci serve convertiamo il nostro "10 volte" in "10*50", quindi la formula risulta essere:

500/(2*pigreco*Mhz)

Considerando quindi che l'utilizzo è per la banda dei 20m, serve realizzare un'induttanza di circa 5,7uH.

Comunque l'impedenza risultante "del sistema" è ancora molto vicina al valore caratteristico, ottenendo nello stesso tempo un corto circuito per le statiche ma dal punto di vista RF il circuito è fondamentalmente aperto, quindi è evidente come la nostra induttanza aggiunta inciderà (su quella banda ovviamente) in modo di fatto ininfluente sull'impedenza totale risultante.

Per la realizzazione indicativamente parliamo di una bobina, in aria, realizzata con 19 spire di filo smaltato di rame diciamo da 2mm su diametro 40mm e lunga circa 80mm e comunque eventuali piccoli aggiustamenti saranno possibili spaziando le spire.

Buon divertimento!








Modificato da - iz2hfg in data 27/08/2018 15:01:05

  Firma di iz2hfg 
73 de Franco, IZ2HFG
SWL I2-1794
- Alla prima luce del quinto giorno, all'alba, guarda ad Est.....
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((((73))))

 Regione Lombardia  ~ Prov.: Varese  ~ Città: Viggiù  ~  Messaggi: 5625  ~  Membro dal: 18/11/2005  ~  Ultima visita: 18/11/2024 Torna all'inizio della Pagina

I0JX

oltre 2000 messaggi sul Forum


Inserito il - 27/08/2018 : 14:56:45  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di I0JX Invia a I0JX un Messaggio Privato
Se il tuo scopo è solo quello di prevenire la formazione di elettricità statica allora basta mettere in parallelo al connettore d'antenna una bobina di sufficiente induttanza. Qualunque valore che non alteri l'SWR letto dal wattmetro va bene. Ovviamente anche la resistenza che a te non piace andrebbe bene

Se invece il tuo scopo è anche quello di cortocircuitare a terra delle possibili piccole scariche (per quelle grosse non c'è niente da fare) allora sarebbe meglio utilizzare una resistenza perché, in presenza di una tensione impulsiva, avente quindi forti componenti a frequenze elevate, un'induttanza non farebbe bene il suo lavoro.

Saluti.

Antonio I0JX








 Regione Lazio  ~ Prov.: Roma  ~ Città: Roma  ~  Messaggi: 2238  ~  Membro dal: 19/10/2005  ~  Ultima visita: 04/05/2024 Torna all'inizio della Pagina

iz8mxe

meno di 50 messaggi sul Forum


Inserito il - 27/08/2018 : 15:05:35  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di iz8mxe Invia a iz8mxe un Messaggio Privato
Ciao Nando, Si ho sbagliato nello scrivere ma noto che hai capito al volo a cosa mi riferisco...
Prima di tutto grazie del tuo interesse.
I miei dubbi erano appunto su quei valori che potrebbero causare capacita' parassite.. In effetti ci ho pensato che 100uH sui 20 metri non andassero bene.. Vediamo di poter arrivare a soluzione ottimale.








 Regione Calabria  ~ Prov.: Reggio Calabria  ~ Città: Reggio Calabria  ~  Messaggi: 48  ~  Membro dal: 06/02/2012  ~  Ultima visita: 06/05/2024 Torna all'inizio della Pagina

iz8mxe

meno di 50 messaggi sul Forum


Inserito il - 27/08/2018 : 15:23:24  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di iz8mxe Invia a iz8mxe un Messaggio Privato
Grazie anche a IZ2HFG Franco, e a I0JX Antonio.
Siete stati molto chiari.
Si, piu' che altro la soluzione per me è quella di mettere in protezione la radio da piccole scariche .... Per la resistenza, non ne ho sentito parlare molto bene a riguardo ecco perche' a priori escludevo questa soluzione... Poi mal che vada, credo che potrei anche adottare l'uso della resistenza ma, come ultima spiaggia... 47 kohm antinduttiva dovrebbe gia' andar bene penso...








 Regione Calabria  ~ Prov.: Reggio Calabria  ~ Città: Reggio Calabria  ~  Messaggi: 48  ~  Membro dal: 06/02/2012  ~  Ultima visita: 06/05/2024 Torna all'inizio della Pagina

I0JX

oltre 2000 messaggi sul Forum


Inserito il - 27/08/2018 : 15:45:22  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di I0JX Invia a I0JX un Messaggio Privato
Bè se lavori solo in 20 metri converrebbe allora, per dimenticare induttanze e resistenze, utilizzare uno stub a lambda/4 cortocircuitato all'estremo (viene lungo circa 3.3 metri). Meno di mezz'ora di lavoro e, utilizzando un connettore a T, verrebbe un lavoro molto pulito.

Saluti.

Antonio I0JX








 Regione Lazio  ~ Prov.: Roma  ~ Città: Roma  ~  Messaggi: 2238  ~  Membro dal: 19/10/2005  ~  Ultima visita: 04/05/2024 Torna all'inizio della Pagina

IT9IFI

oltre 100 messaggi sul Forum


Inserito il - 31/08/2018 : 12:28:19  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di IT9IFI Invia a IT9IFI un Messaggio Privato
Bello questo post, ci si può lavorare sopra …..
Vediamo di dare qualche spunto di riflessione.

Franco HFG ha calcolato l’induttanza minima che dovrebbe avere questa coil. Partiamo allora da questo dato, arrotondato per comodità a 6 uH.

Volendo realizzare questa bobina, singolo strato in aria, utilizzando un calcolatore on line (es IZ4SJP) si trova ad esempio:

Bobina in aria singolo strato:
D=30 mm (diametro supporto)
l=20 mm (lunghezza bobina) da cui l/D = 0,66 (Fattore di forma)
N=15 spire

Considerato che in 20mm devono entrare 15 spire, il max diametro del filo sarà pari a 20/15=1,33 mm

Assumiamo diametro filo = 1 mm

Calcoliamo la resistenza elettrica dell’avvolgimento, R=rho (lunghezza / sezione) = 0,133 ohm
(rho = 0,071 ohm mmq/m)

Poiché la bobina deve lavorare a 14 MHz verifichiamo se ci sono problemi di autorisonanza dovuta alle capacità interspira.

Per calcolare la capacità parassita introdotta dalle singole spire utilizziamo la formula di Medhurst (possibile perché la formula vale se il fattore di forma è compreso tra 0,5 e 2 ed il nostro è pari a 0,66). Non scomodiamo teorie più complesse, qui si sta facendo un calcolo a “spanne” quindi anche questa approssimazione va bene.

Medhurst dice che:
C [pF] = 0,46 D [cm] dove C è la capacità dell’avvolgimento e D il suo diametro (3 cm).
Pertanto C = 0,46 x 3 = 1,38 pF

Con L = 6 uH e C = 1,4 pF la frequenza di autorisonanza sarebbe pari a 55 MHz, cioè circa 4 volte quella di funzionamento (14 MHz). Non è sufficientemente lontana (dovrebbe essere dell’ordine delle 10 volte maggiore) ma per il solito assunto del calcolo spannometrico può andare bene.

Abbiamo pertanto due casi:
1) Condizione “as is” in cui non abbiamo nessuna coil in parallelo all’antenna, pertanto assumiamo che alla frequenza di progetto (14 MHz) l’antenna sia perfettamente adattata al cavo, ed entrambi abbiano impedenza puramente resistiva e pari a 50 ohm
2) Condizione “to be” in cui in parallelo all’antenna avremo un “oggetto” il cui modello può essere ridotto ad una capacità di 1,4 pF (arrotondato) in parallelo alla serie di una resistenza da 0,133 ohm e di una induttanza di 6 uH.

Ti risparmio i calcoli (che chi ha studiato elettrotecnica può sviluppare in molti modi differenti, fasori, ammettenze, Kirchoff, etc), il risultato comunque è che nella condizione “to be” la tua antenna si troverà in parallelo una impedenza pari a 0,152+j565 ohm

L'impedenza risultante (sempre risparmiandoti i calcoli) della resistenza di 50 ohm (antenna) in parallelo all'oggetto sopra definito sarà pari a 49,73+j4,41 ohm

Se provi a rappresentare i due casi sulla Carta di Smith vedrai che il punto iniziale (as is) si muove verso il punto finale (to be) di una quantità talmente piccola che è difficilmente apprezzabile ad occhio nudo.

In altri termini l’effetto sulla condizione di adattamento dell’antenna alla linea di trasmissione è pressoché nullo. Ovviamente le cose si complicano un po’ se l’antenna presenta componenti reattive, ma neanche tanto. In ogni caso la condizione “to be” è pressocchè identica a quella di partenza.

Per evitare tutte le menate tecniche descritte sopra ti chiederei a questo punto di voler riconsiderare la tua posizione contro la resistenza in parallelo all’antenna, è un sistema che funziona dai tempi di Marconi. A tal proposito ti suggerisco di cercare in rete il lavoro di I8SKG Giuseppe pubblicato su RADIO KIT ELETTRONICA n° 2 – Febbraio 2007 (pag. 42).

Oppure ancora meglio l’ottimo suggerimento dello stub di Antonio JX.

Comunque se hai bisogno, siamo (quasi) sempre qui.
73 de Sergio IT9IFI








 Regione Sicilia  ~ Prov.: Catania  ~ Città: CATANIA  ~  Messaggi: 106  ~  Membro dal: 26/10/2008  ~  Ultima visita: 21/11/2020 Torna all'inizio della Pagina

I0JX

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Inserito il - 31/08/2018 : 14:05:37  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di I0JX Invia a I0JX un Messaggio Privato
Sergio IFI,

OK per i conti ed il risultato. Ho solamente un dubbio relativo alla parte in cui scrivi che applicando la formula di Medhurst la bobina si presenta come il parallelo tra un C=1.4 pF ed una L=6 uH con autorisonanza intorno ai 55 MHz.

Tutto OK, ma non comprendo perchè uno debba stare attento a fare in modo che la frequenza di autorisonanza della bobina sia abbastanza lontana dalla frequenza di lavoro. Anzi, a mio giudizio, l'ideale sarebbe invece utilizzare una bobina che autorisuoni proprio a 14 MHz. Infatti, avendosi qui a che fare con un circuito L/C parallelo, la reattanza della bobina alla sua frequenza di autorisonanza sarebbe teoricamente infinita e la sua presenza non altererebbe quindi minimamente l'impedenza apparente dell'antenna.

Ben diversa sarebbe la conclusione se si avesse invece a che fare con un circuito risonante serie.

Saluti.

Antonio I0JX








Modificato da - I0JX in data 31/08/2018 14:08:27

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IT9IFI

oltre 100 messaggi sul Forum


Inserito il - 31/08/2018 : 18:05:13  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di IT9IFI Invia a IT9IFI un Messaggio Privato
Hi Antonio hai ragione purtroppo la fretta ha giocato contro il rigore. Tra l'altro non capisco a cosa stavo pensando. Forse avevo già la testa alla riunione che dovevo fare, la terza della giornata

Grazie per la correzione.

73 Sergio








 Regione Sicilia  ~ Prov.: Catania  ~ Città: CATANIA  ~  Messaggi: 106  ~  Membro dal: 26/10/2008  ~  Ultima visita: 21/11/2020 Torna all'inizio della Pagina

IV3HHQ

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Inserito il - 31/08/2018 : 18:21:20  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di IV3HHQ Invia a IV3HHQ un Messaggio Privato
Ciao
io invece ho usato una resistenza da 10 K a carbone da 2 watt AllenBradley.
all'RF e' trasparente e evita che si carichi il cavo.

73








  Firma di IV3HHQ 
.

 Regione Friuli-Venezia Giulia  ~ Prov.: Trieste  ~ Città: Trieste  ~  Messaggi: 569  ~  Membro dal: 24/03/2011  ~  Ultima visita: 04/12/2023 Torna all'inizio della Pagina

I0JX

oltre 2000 messaggi sul Forum


Inserito il - 01/09/2018 : 00:24:04  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di I0JX Invia a I0JX un Messaggio Privato
Certamente utilizzare una resistore è la soluzione più semplice.

Comunque non occorre un resistore anti-induttivo (che potrebbe non essere immediatamente reperibile), dato che un normale resistore a filo andrebbe comunque bene per l'applicazione in questione.

Infatti l'induttanza del resistore a filo viene a trovarsi in serie con la sua resistenza, aumentando così le proprietà di "trasparenza" del resistore stesso.

Saluti.

Antonio I0JX








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ix1ixg

oltre 2000 messaggi sul Forum



Inserito il - 01/09/2018 : 18:32:40  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di ix1ixg Invia a ix1ixg un Messaggio Privato
I0JX ha scritto:

Tutto OK, ma non comprendo perchè uno debba stare attento a fare in modo che la frequenza di autorisonanza della bobina sia abbastanza lontana dalla frequenza di lavoro. Anzi, a mio giudizio, l'ideale sarebbe invece utilizzare una bobina che autorisuoni proprio a 14 MHz. Infatti, avendosi qui a che fare con un circuito L/C parallelo, la reattanza della bobina alla sua frequenza di autorisonanza sarebbe teoricamente infinita e la sua presenza non altererebbe quindi minimamente l'impedenza apparente dell'antenna.

Ben diversa sarebbe la conclusione se si avesse invece a che fare con un circuito risonante serie.





Ciao Antonio,

i vari componenti (L-C), posseggono nel mondo reale entrambe le configurazioni in funzione della frequenza a cui vengono sottoposti ... un induttore, come una capacità, in funzione della frequenza a cui si ritrova a lavorare, può assumere diverse configurazioni, se guardiamo la figura sotto, diventa più facile da capire... elevando la frequenza, ad un certo punto ci si ritroverà a passare gradualmente nella situazione di sinistra... L, nella sua parte più interna, verrà vista dalla RF come un circuito aperto, in questo punto C parassita si comporterà come come CS al quale sono poste in serie 2 L gli (estremi della singola L), quando i valori delle 2 X complessive si equivalgono come reattanza ecco comparire il punto di autorisonanza serie... Chiaramente i valori e le configurazioni sono innumerevoli (dimensioni, spaziature, oggetti posti in prossimità) come anche i risultati... Lasciamo perdere i parassiti resistivi e tutti quanti gli altri, in quanto potremmo perderci la giornata a scrivere...

Immagine:

8,42 KB

Riguardo al valore di L una reattanza 10 volte l' impedenza alla F/Min sarebbe l' ideale, su circuiti a banda larga spesso ci di ritrova a litigare proprio con l' autorisonanza (vedi choke per amplificatori) se si riscontrano problematiche del genere si può pensare di limitare il valore di L a 2 volte, un valore pari rappresenta un limite da non superare. La distanza di sicurezza dal punto di autorisonanza, la si può determinare sempre strumentalmente... in alcuni casi anche un 10% della frequenza di lavoro può risultare sufficiente anche se non rappresenta certamente una regola.

La soluzione che indichi del resistore appare anche a me quella più appropriata, bisogna comunque ricordare che il resistore, permette di pareggiare il potenziale tra i due bracci di un eventuale dipolo aperto ma non quello tra i 2 bracci e terra... una volta inserito il resistore (o l' induttore) bisogna preoccuparsi anche di mettere a terra la calza del coax.

Ciao a Tutti, Dave.









 Messaggi: 2207  ~  Membro dal: 15/05/2007  ~  Ultima visita: 01/02/2024 Torna all'inizio della Pagina

I0JX

oltre 2000 messaggi sul Forum


Inserito il - 02/09/2018 : 10:44:20  Link diretto a questa risposta  Mostra Profilo  Visita l'Homepage di I0JX Invia a I0JX un Messaggio Privato
Ciao IXG,

siamo d’accordo (vedi mia risposta ad IFI) che se ci si venisse a trovare nelle vicinanze di una risonanza serie allora bisognerebbe fare qualcosa per allontanarla.

Comunque l’intera problematica di evitare l’accumulo di cariche statiche è di semplice soluzione (basta fare qualche prova pratica per verificare che la resistenza o l’induttanza o lo stub non alterino apprezzabilmente il ROS), per cui mettersi a fare calcoli precisi mi sembrerebbe un pò un UCAS (Ufficio Complicazione Affari Semplici).

Senza però nulla togliere all’utilità, in linea generale, di discutere e approfondire questioni di natura tecnica ed al piacere che comunque se ne trae.

Saluti.

Antonio I0JX








 Regione Lazio  ~ Prov.: Roma  ~ Città: Roma  ~  Messaggi: 2238  ~  Membro dal: 19/10/2005  ~  Ultima visita: 04/05/2024 Torna all'inizio della Pagina
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