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Cavita' (Realizzazione e calcolo)

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Creato Domenica, 09 Maggio 2010

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  CAVITA' ( Realizzazione e calcolo) by MARCO IZ0DKT

Questa relazione non vuole insegnare a nessuno in particolare come si realizzano opportune cavità per le frequenze che vanno da 1MHz a 1GHz.
Definisco calcoli e progettazioni in base a mie considerazioni verifiche sul campo e nozioni
ricavate da Internet; anche se non ho potuto avere dei riscontri su progetti di altrui costruzioni.
Per prima cosa consideriamo la cavità intesa come aspetto esteriore (cilindro e perno inserito
all'interno) alla strenua di un cavo coassiale.

 

 

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In effetti, la corrispondenza di un filtro notch o passa banda, è in relazione al concepimento che si
ha per il coassile (distanza della massa esterna rispetto al cavo centrale in funzione del suo
diametro), e questo determina la sua impedenza caratteristica.
Per quel che concerne l'impedenza da noi richiesta, deve essere di 77 ohm e piu si avvicina a questo
valore, più la cavità opera in prestazioni migliori, e la impedenza del cavo si ricava dall'espressione
138*log(D/d), dove d il diametro esterno del conduttore interno e D il diametro interno del
conduttore esterno.
Per quanto concerne la lunghezza del cavo centrale o perno si consideri la seguente formula
0,225*landa.
Così concepito, il coassiale da noi realizzato si comporta come un filtro notch se si preleva il
segnale sia come input che come output dal cavo centrale come linea calda e la massa come massa
circuitale; esattamente come un cavo coassiale tradizionale.
Per quel che concerne il nostro utilizzo, tale configurazione non serve, e allora si devono creare
degli input ed output induttivi e allora si deve creare una linea induttiva che si affianca al perno
centrale di lunghezza compreso il connettore di 0,049*landa che parte dal coperchio di partenza del
perno stesso, e che questa linea induttiva deve essere distanziata dalla superfice del perno a cui si
affianca di circa 5 o 6 mm in parallelo; naturalmente questa linea induttiva, una volta raggiunto la
distanza di cui la formula soprariportata, esegue una inversione di marcia e ritorna a mo di loop
sulla zona di partenza a circa un centimetro e mezzo più distanziato rispetto alla partenza per
posizionarsi a massa in vicinanza del connettore usato per la partenza, in posizione distanziata
riferito al perno principale rispetto al percorso di andata.
Il coperchio di fondo deve essere distanziato dal perno centrale in considerazione della frequenza di
lavoro massima o più alta, di 0,06*landa
Per la nostra necessità le cose non cambiano assolutamente, e per cui calcolato la lunghezza media
del cavo centrale (minima frequenza e massima frequenza di lavoro), si può costruire dei spezzoni
di cavo che devono essere necessariamente più piccoli in sezione del cavo o perno centrale di cui
ragionato prima, della misura di un rapporto di 1 a 2 o maggiore, che prelevano o inseriscono
induttivamente il segnale a noi interessato.
Naturalmente gli spezzoni vanno messi ad una distanza di 5 o 6 mm rispetto al perno centrale in
opposizione fra loro se si vuole un passabanda.
Per chi volesse calcolare il landa a cui ho fatto riferimento in alcune formule, esso si ricava da
300000/f°MHz (millimetri) oppure 11808/f°MHz (pollici).
Fatto ciò, si deve aggiungere un componente quali una induttanza o una capacità variabile da
collegarsi in serie al circuito, ovvero, in base se il complesso viene usato in Tx o in Rx (Notch e a
seguire passabanda o inverso), si deve posizionare una capacità dell'ordine di 1 a 8 pF tra l'ingresso
e l'usita di questa realizzazione, oppure di una induttanza variabile da 1,5 a 2.2 uHr, posto nel
medesimo modo.
Naturalmente questi componenti aggiuntivi servono se si vuole utilizzare la cavità in
contemporanea sia come notch sia come passabanda.
Premetto che l'accordo del perno principale si può semplicemente concepire in una vite di
opportuna grandezza che dal fondo si avvita nel centro del coperchio, in prossimità del perno
centrale a mò di un condensatore variabile; consideriamo comunque, la linea centrale e il
condensatore ( vite), alla strenua di un circuito risonante.
Una ulteriore configurazione della cavità, è quella di utilizzare solo un accoppiamento induttivo,
nella stessa modalità costruttiva sopra descritta.
A valle di ciò, si consideri l'unico connettore sia come input che come output.
Di questa configurazione, lo spezzone di cavo usato per l'accoppiamento induttivo, nella parte di
collegamento di ritorno verso massa, invece di collegarlo direttamente a massa, si inserisca un
condensatore da 1 a 10 pF, che varierà la sintonia del notch; in alternativa al condensatore vero, si
può optare per uno spezzone di cavo da 50 ohm aperto alla sua estremità, e collegato con l'anima
centrale del cavo con il ritorno della linea induttiva, e la calza con la massa.
L'accordo si effettua tranciando un pezzettino per volta il cavo (spezzone) coassiale.
Con questa ultima versione della cavità, ovvero ad un solo connettore, non è più necessario
modificare l'impianto così realizzato, cambiando componenti aggiuntivi in rispetto se si usa in linea
di trasmissione o di ricezione, poi che la modifica della capacità determina il verso del notch sia
prima che dopo la frequenza di risonanza.
Buon lavoro!
IZ0DKT Marco

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