Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje (Techniek Radio/TV)

door Otto Tuil ⌂ @, Drenthe, 08.08.2009, 10:33 (5586 dagen geleden)
Bewerkt door Otto Tuil, 08.08.2009, 10:54

Beste lezers,

In een vorige thread over AM-zendertjes vroeg ik of iemand eens een spectrumanalyzer zou kunnen aansluiten. Aangezien er (nog) geen reactie op was gekomen, en ik zelf best wel nieuwsgierig was, ben ik zelf met het zendertje naar een spectrumanalyzer toe gegaan. Hoewel er geen buis in zit, is de materie uiteraard ook van toepassing op buizenontwerpen.

Het uitgangssignaal is een (AM gemoduleerde) blokgolf die via de antenne-aanpassing wordt aangeboden aan een draadantenne van ca. 3 meter:

[image]

Op een meettafel heb ik het zendertje opgesteld, met de antenne uitgestrekt. Parallel hieraan heb ik een tweede, maar korte, antenne opgesteld die het uitgezonden signaal weer oppikt een toevoert aan de spectrumanalyzer.

Daarna heb ik het spectrum bepaald voor de volgende configuraties:

  • Geen antenne-aanpassing (JP3 pennen 2 en 3 verbonden, trimmer op minimum capaciteit).
  • Laagdoorlaatfilter (JP3 pennen 1 en 2 verbonden, trimmer op maximum capaciteit).
  • Misaanpassing (JP3 pennen 1 en 2 verbonden, trimmer niet helemaal goed afgeregeld)
  • Afgestemde aanpassing (JP3 pennen 1 en 2 verbonden, trimmer correct afgeregeld)

Zonder aanpassing:

[image]
In tegenstelling wat je zou verwachten bij een blokgolf, zijn ook de even harmonischen sterk vertegenwoordigd, en doen nauwelijks onder voor de oneven harmonischen. Ook is de zien dat de sterkte t.o.v. de grondfrequentie hoog is. Dit wordt veroorzaakt doordat de korte antenne meer uitstraalt bij hogere frequenties. Dat de even harmonischen sterk aanwezig zijn komt door het optreden van allerlei reflecties op de antenne. Kortom een spectraal zooitje :-)

Laagdoorlaatfilter:

[image]
Als ik het filter gebruik als laagdoorlaatfilter, zijn de hogere harmonischen vrijwel verdwenen, echter het uitgezonden vermogen van de grondfrequentie is gelijk gebleven.

Misaanpassing:

[image]
Als ik de aanpassing in de buurt van de juiste waarde breng, worden de harmonischen onderdrukt, terwijl de grondfrequentie toeneemt.

Afgestemde aanpassing:

[image]
Bij correcte afstemming is de amplitude van de grondfrequentie maximaal. Van de harmonischen is alleen de tweede harmonische nog licht aanwezig (ca. 30 dB onder de grondfrequentie).

Hopelijk geeft dit enige duidelijkheid aan de functie van de antenne-aanpassing.

Otto

--
Ohm sweet Ohm...
[image]

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Anton van den Oever @, Hazerswoude-dorp, 08.08.2009, 11:36 (5586 dagen geleden) @ Otto Tuil

In tegenstelling wat je zou verwachten bij een blokgolf, zijn ook de even harmonischen sterk vertegenwoordigd, en doen nauwelijks onder voor de oneven harmonischen. Ook is de zien dat de sterkte t.o.v. de grondfrequentie hoog is. Dit wordt veroorzaakt doordat de korte antenne meer uitstraalt bij hogere frequenties. Dat de even harmonischen sterk aanwezig zijn komt door het optreden van allerlei reflecties op de antenne. Kortom een spectraal zooitje :-)

Hallo Otto
Volgens Fourier kan je een een blokgolf opgebouwd zien als een (theoretisch) oneindig aantal sinussen, zie ook: http://nl.wikipedia.org/wiki/Fourierreeks#Verschuiving.2C_lineariteit
Dit verklaard m.i. de gelijke amplitudes. Rest van het verhaal lijkt me duidelijk, alleen bij juiste aanpassing maximale vermogens overdracht.
Misschien leuk om ook eens de TWEAMZ eraan te hangen?
m.vr.gr.
Anton van den Oever

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Otto Tuil ⌂ @, Drenthe, 08.08.2009, 12:21 (5585 dagen geleden) @ Anton van den Oever

Volgens Fourier kan je een een blokgolf opgebouwd zien als een (theoretisch) oneindig aantal sinussen

Ja, maar alleen de oneven harmonischen (zie oorspronkelijk bericht).

Otto

--
Ohm sweet Ohm...
[image]

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Mans Veldman @, Leidschendam, 08.08.2009, 14:09 (5585 dagen geleden) @ Otto Tuil

Dat de even harmonischen sterk aanwezig zijn komt door het optreden van allerlei reflecties op de antenne.

Is het niet zo dat de antenne met parasitaire capaciteiten een kring vormt die aangestoten wordt door de blokgolf en daarop deze even harmonischen ontstaan. Een kring slingert (net als een schommel) n.l. alleen sinusvormig.

Wel mooi inzichtelijk gemaakt zo met een analyzer :OK: (die heb ik niet :-()

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Otto Tuil ⌂ @, Drenthe, 08.08.2009, 14:21 (5585 dagen geleden) @ Mans Veldman

Dat de even harmonischen sterk aanwezig zijn komt door het optreden van allerlei reflecties op de antenne.


Is het niet zo dat de antenne met parasitaire capaciteiten een kring vormt die aangestoten wordt door de blokgolf en daarop deze even harmonischen ontstaan.

Ik weet te terminologie niet zo precies, Mans. Wat ik op de scoop zie is dat bij elke flank (veel hoogfrequent componenten) van de blokgolf een rits kleine golfjes te zien zijn, vergelijkbaar met ringing uit de digitale techniek:

[image]
Bron: wikipedia.

Otto

--
Ohm sweet Ohm...
[image]

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Paul Brouwer @, Haarlem, 08.08.2009, 14:21 (5585 dagen geleden) @ Anton van den Oever

Hallo Anton en Otto,

Misschien leuk om ook eens de TWEAMZ eraan te hangen?

Hier ben ik ook erg benieuwd naar. ;-)

Groeten,
Paul

--
[image]

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Evert de Keijzer @, Zutphen, 08.08.2009, 15:12 (5585 dagen geleden) @ Otto Tuil

Het uitgangssignaal is een (AM gemoduleerde) blokgolf die via de antenne-aanpassing wordt aangeboden aan een draadantenne van ca. 3 meter
Op een meettafel heb ik het zendertje opgesteld, met de antenne uitgestrekt. Parallel hieraan heb ik een tweede, maar korte, antenne opgesteld die het uitgezonden signaal weer oppikt een toevoert aan de spectrumanalyzer
[/i]

Otto,
wat je gedaan hebt met de beschreven opstelling om tot een meetresultaat te kunnen komen is niet de correcte manier
De juiste manier is het laagdoorlaatfilter zo dimensioneren dat de uitgang j3 een impedantie heeft van 50ohm
Daar kun je het spectrum bekijken
Een aanpassingsunit tussen j3 en een antenne zal de uit te stralen grondfrequentie
verder uitfilteren

Vriendelijke groet,

Evert

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Sieme @, Niekerk, 08.08.2009, 15:38 (5585 dagen geleden) @ Evert de Keijzer

waarom die 50 ohm?
3 meter antennedraad heeft indien resonant
gemaakt m.b.v. een verlengspoel een
aanpassing op sub ohm niveau

--
het experiment heeft altijd gelijk

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Evert de Keijzer @, Zutphen, 08.08.2009, 16:35 (5585 dagen geleden) @ Sieme

Sieme, de 50 ohm impedantie is om signaal transport naar een aan te sluiten apparaat te bewerkstelligen via een coaxkabel
zodat er geen verlies en het voorkomen van instraling van een ander signaal zal optreden bij een meting
-----------------------------
een aanpassingsunit of antennetuner hoe je het ook maar wilt noemen heeft als doel de 50 ohm te transformeren naar een ohmse waarde die voor die frequentie voor een draad antenne noodzakelijk is
hierdoor bereik je de maximale onderdrukking van harmonischen in het uitgestraalde signaal

Vriendelijke groet,

Evert

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Sieme @, Niekerk, 08.08.2009, 17:07 (5585 dagen geleden) @ Evert de Keijzer

Blijft de vraag: Waarom 50 ohm?

--
het experiment heeft altijd gelijk

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Sieme @, Niekerk, 08.08.2009, 17:17 (5585 dagen geleden) @ Sieme

50 ohm coax aanpassen is voor de hand liggend

alleen zie ik het nut niet om coax tussen
zender en antenne te gebruiken
m.v.g.
sieme

--
het experiment heeft altijd gelijk

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Anton van den Oever @, Hazerswoude-dorp, 08.08.2009, 17:33 (5585 dagen geleden) @ Sieme

Blijft de vraag: Waarom 50 ohm?

50 Ohm is de gestandaardiseerde waarde ("ingangsweerstand" ) voor HF meetapparatuur zoals spectrumanalyzers,
HF watt meters e.d.
m.vr.gr.
Anton van den Oever

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Sieme @, Niekerk, 08.08.2009, 18:08 (5585 dagen geleden) @ Anton van den Oever

Beste Anton
Die 50 ohm is voor een heleboel
zaken natuurlijk een goed bruikbare standaard
alleen in dit geval met een minizendertje
voor locaal gebruik zie ik geen enkel nut.
Het stralend element is een stukje draad van 3 meter
ofwel amper 1 procent van de golflengte ;
dat komt neer op pure spanningssturing
m.a.w. hoogohmig ,coax is alleen maar
capacitieve belasting

groeten,
sieme

--
het experiment heeft altijd gelijk

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Anton van den Oever @, Hazerswoude-dorp, 08.08.2009, 18:33 (5585 dagen geleden) @ Sieme

Sieme, misschien zie ik het verkeerd maar volgens mij gaat de discussie hier niet over, het gaat hier zuiver om de meting.
Overigens, een straler van die lengte t.o.v. de golflengte heeft een stralingsweerstand van een fractie van een Ohm, aanpassing hierop is niet te realiseren.
m.vr.gr.
Anton van den Oever

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Sieme @, Niekerk, 08.08.2009, 19:09 (5585 dagen geleden) @ Anton van den Oever

beste Anton,
die meting lijkt mij o.k.
d.w.z geheel in het e-veld.
veel meer komt er niet uit.

De antenne aanpassing is lastig
weinig C veel L om te verlengen
lage basis impedantie, zeker
als je de impedantie van de tegencapaciteit
in aanmerking neemt(staan wel samen de
verliezen te verdelen)
maar eigenlijk wil je niet zover buiten
de deur dus is een e-veld van een beetje volt/m al
meer dan genoeg.
Dus een draadje aan een kritiek gekoppelde resonerende
kring is gauw goed genoeg ,als je tenminste van
de energie overdracht niet te veel illusies

--
het experiment heeft altijd gelijk

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Sieme @, Niekerk, 08.08.2009, 19:13 (5585 dagen geleden) @ Sieme

afgestraft door de timer .
ik had er nog 'koestert' achter willen zetten
welterusten,
sieme

--
het experiment heeft altijd gelijk

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Evert de Keijzer @, Zutphen, 08.08.2009, 19:16 (5585 dagen geleden) @ Anton van den Oever

Anton,een 3mtr lange straler is juist zeer hoogohmig
Is best aan te passen, maar is bijzonder omgevingsgevoelig

Vriendelijke groet,

Evert

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Anton van den Oever @, Hazerswoude-dorp, 09.08.2009, 06:01 (5585 dagen geleden) @ Evert de Keijzer

Anton,een 3mtr lange straler is juist zeer hoogohmig is best aan te passen, maar is bijzonder omgevingsgevoelig


Hallo Evert
De impedantie wordt verkregen doordat de antenne energie afstraalt, bijvoorbeeld voor een halve golf dipool is dit ca. 75 Ohm.
Voor kleinere antennes neemt die waarde af met het kwadraat van de lengte, dit resulteert in zeer lage waarden oftewel fracties van een Ohm.
Vaak wordt dit verward met bijvoorbeeld de afsluitweerstand van een actieve antenne welke ook vaak een zeer korte straler gebruiken. Om dan nog goed signaal over te houden moet dit juist zeer hoge impedantie zijn.
m.vr.gr.
Anton van den Oever

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Evert de Keijzer @, Zutphen, 09.08.2009, 06:37 (5585 dagen geleden) @ Anton van den Oever

Hallo Evert
De impedantie wordt verkregen doordat de antenne energie afstraalt, bijvoorbeeld voor een halve golf dipool is dit ca. 75 Ohm.
Voor kleinere antennes neemt die waarde af met het kwadraat van de lengte, dit resulteert in zeer lage waarden oftewel fracties van een Ohm.
Vaak wordt dit verward met bijvoorbeeld de afsluitweerstand van een actieve antenne welke ook vaak een zeer korte straler gebruiken. Om dan nog goed signaal over te houden moet dit juist zeer hoge impedantie zijn.
m.vr.gr.
Anton van den Oever

Beste Anton,
Die TomTom van jou die stuurt je helemaal de verkeerde weg op
Lees op je gemak deze posting door en blijf op deze route

Fijne Zondag,

Evert

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Evert de Keijzer @, Zutphen, 08.08.2009, 19:00 (5585 dagen geleden) @ Sieme

Sieme, probeer even te begrijpen waar het over gaat
Het gaat over een meting aan een am zender
Hierbij wil men weten hoe schoon het signaal is
Belangrijk onderdeel in de am zender is het laagdoorlaat filter
Als daarvan de inkoppelingsimpedantie en of uitkoppelingsimpedantie
niet juist is zal de beoogde harmonischen onderdrukking niet werken
om dat goed te kunnen waarnemen op de spectrumanalyzer is deze vorm van coaxiale verbinding noodzakelijk
het uit te stralen signaal nog meer te verbeteren dus harmonischen nog meer onderdrukken dan gebruik je een antennetuner
het heeft niets te maken met het vermogen of antenne,dat is een ander hoofdstuk.
Etherpiraten hebben deze techniek vaak niet in huis

Vriendelijke groet,

Evert

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Rob Veld, 08.08.2009, 19:16 (5585 dagen geleden) @ Evert de Keijzer

Het laagdoorlaatfilter heeft in dit geval 2 functies.

1 ste harmonische onderdrukking
2 de aanpassing antenne aan eindtrap

Normaliter wordt er inderdaad naar 50 ohm getransformeerd, dat is inderdaad een standaard. Maar er wordt hier geen coax gebruikt dus transformeren naar 50 ohm heeft geen zin.
Voordat er nu voorbarige conclusies getrokken worden is het zinnig om te weten hoe Otto de meting precies heeft uitgevoerd.

Rob Veld

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Evert de Keijzer @, Zutphen, 08.08.2009, 19:23 (5585 dagen geleden) @ Rob Veld

Dag Rob,

Jammer dat je posting van Otto niet gelezen of begrepen hebt

Vriendelijke groet,

Evert

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Rob Veld, 09.08.2009, 07:41 (5585 dagen geleden) @ Evert de Keijzer

Ik denk dat ik de posting van Otto heel goed gelezen heb! Mag ik je verwijzen naar de posting van Mans? http://www.nfor.nl/archief/index.php?id=51639

Rob Veld

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Sieme @, Niekerk, 08.08.2009, 19:49 (5585 dagen geleden) @ Evert de Keijzer

Beste Evert,
Met jou quote over eatherpiraten
kan ik het wel eens zijn.
Wat betreft de harmonische toestanden
en eisen ben ik niet zo kritisch
3 meter draad of een ferrietstaafje zijn
niet zo effectief dat er op een halve golflengte
afstand nog veel ellende is te verwachten op grondfreq noch harmonische
tenzij er natuurlijk toch nog een parasitaire resonantie in zit.
Daarom is een meting m.b.v een s. a. nooit weg,
maar ik maak me kwaaier over de g.s.m. lader van mijn dochter,
die jeuzelt over de hele 80-m band met toestemming van CE,
m.v.g,
sieme

--
het experiment heeft altijd gelijk

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Evert de Keijzer @, Zutphen, 09.08.2009, 06:10 (5585 dagen geleden) @ Sieme

Sieme,je zult versteld staan als je met een goedkoop mg ontvangertje waar je de gevoeligheid van terug regelt,even de avr lijn op zoeken,dan in je huis in de omgeving van storingsbronnen houden
Heb je gelijk een indicatie over de sterkte van stoorsignalen in huis

Fijne Zondag,

Evert

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door fred101 ⌂ @, Waardenburg, 09.08.2009, 21:01 (5584 dagen geleden) @ Evert de Keijzer

Zo lees ik hie even een hoop misverstanden/dogma's bij elkaar.

=Een zender uitgang is geen 50 ohm. Een zender wordt meestal gemaakt om aan 50 ohm zijn gewenste, veilige vermogen te leveren.
=Een zender zo met coax in een SA duwen is niet echt verstandig, (het zijn dan ook nog geen "radiogolven" overigens) de meeste kunnen niet zoveel vermogen aan en de methode van Otto is prima. Dat je in het nabije veld meet is niet erg want je komt ook niet echt veel verder. Wil je wel aan een zender meten dan sluit je de zender via een coupler aan op een dummyload en de dummy, De SA gaat op de forward uitgang van de coupler.
=een tuner kan worden uitgevoerd als low of high pass filter. Maar hoofdzaak is impedantie aanpassing. Een LPF hoort in de zender zelf.
=een eindgevoede antenne is niet perse hoogohmig. De stalingsweerstand wordt bepaald door de frequentie, dikte lengte en hoogte van de draad. De totale impedantie van zo'n antenne bestaat uit grondverlies (wat 10 tot 20 ohm van de totale impedantie kan zijn), koperverlies en stralingsweerstand. 3 meter draad op 2 meter hoogte heeft theoretisch een stralings weerstand van 0,044 ohm-52000j enorm capacitief dus. Een rendement van niks.

Ik weet niet waar je woont Otto, maar ik heb hier een SA tot 1500MHz, en nog wat meer meetspul zoals VNA's, scopen, meetzenders, counters, TDR-meters, pulsgenerators, dippers en wat het leven van een meetverslaafde nog meer makkelijk maakt.

http://www.hamforum.nl/download/file.php?id=1674&mode=view

--
Fred\'s opvangtehuis voor verweesde buizenbakken
http://www.pa4tim.nl

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Mans Veldman @, Leidschendam, 08.08.2009, 20:16 (5585 dagen geleden) @ Anton van den Oever

50 Ohm is de gestandaardiseerde waarde ("ingangsweerstand" ) voor HF meetapparatuur zoals spectrumanalyzers,

Dat klopt. Als je dus een meting in absolute waarden wilt doen moet je hier rekening mee houden. Voor een relatieve meting zoals Otto die doet betreffende de harmonischen maakt het allemaal niet zoveel uit.

Je kunt niets zeggen over de sterkte (absolute waarde) van de harmonischen, je kunt wel degelijk zien dat er harmonischen zijn en ook heel goed vaststellen of ze minder worden of weg zijn, nul is een gedefinieerde (absolute) waarde.

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door Mans Veldman @, Leidschendam, 08.08.2009, 20:31 (5585 dagen geleden) @ Evert de Keijzer

een aanpassingsunit of antennetuner hoe je het ook maar wilt noemen heeft als doel de 50 ohm te transformeren naar een ohmse waarde die voor die frequentie voor een draad antenne noodzakelijk is
hierdoor bereik je de maximale onderdrukking van harmonischen in het uitgestraalde signaal

Harmonischen onderdruk je met een Low-Pass filter, het liefst al in de eindtrap, niet met een antenne-tuner.

Met de tankkring in een zender pas je impedanties (het speelt zich allemaal af in het complexe vlak, dus ohmse waarden bestaan hier niet) aan om maximale vermogensoverdracht te bereiken.

Met een tuner pas je een inductieve of capacitieve antenne+voedingslijn aan op de zenderuitgang (tankkring). Deze uitgang hoeft geen 50 ohm te zijn, sterker nog meestal is dit geen 50 ohm.

Harmonischen bij (PLL) AM-zendertje

door T.Nestra, 10.08.2009, 08:02 (5584 dagen geleden) @ Mans Veldman

De methode die Otto bij zijn meting gehanteerd heeft is op zich juist.
Indien we deze metingen binnen laboratorium condities zouden herhalen zullen de uitslagen elkaar niet veel ontlopen.
Om hier het begrip 50 ohm impedantie bij te slepen is inderdaad een dogmatische benadering van een experiment,we weten wel dat de ingangsimpedantie van een spectrum analyzer 50 ohm is,en wat dan nog.
Door impedantietransformatie en de toepassing van een geeigende verzwakker bij deze frequenties,zullen niet tot heel andere resultaten leiden,misschien een paar andere digits achter de komma.
De kanttekeningen van Sieme e.a. zijn m.i. in deze dan ook terecht.

RSS Feed van deze thread
powered by my little forum