F examen 20161102

Alle overige elektronica.
Bericht
Auteur
PH7R
Berichten: 1114
Lid geworden op: 26 jan 2020, 16:50
Roepletters: PH7R
Locatie: Veenendaal

F examen 20161102

#1 Bericht door PH7R »

Vraag uit bovenstaand examen:

Om de verkortingsfactor van een coaxiale kabel te bepalen wordt een stuk kabel van 0,5 meter lengte aan één einde kortgesloten.
Met een dipmeter wordt vastgesteld dat de eerste parallelresonantie optreedt bij 120 MHz. De verkortingsfactor van de kabel is:
a) 0,8
b) 0,97
c) 0,67
d) 0,7

Iemand uitleg voor juiste antwoord?
De wereld is vol van idioten die niet snappen wat belangrijk is

Gebruikersavatar
PH2LB
Berichten: 1430
Lid geworden op: 06 mar 2013, 20:31
Roepletters: PH2LB
Locatie: Almelo/JO32HI
Contacteer:

Re: F examen 20161102

#2 Bericht door PH2LB »

Ze omschrijven een meting aan een stuk coax wat aan een kant is kort gesloten (koppel loop) en aan de andere kant open is.

Dit houd in dat ze een 1/4 golf meting willen doen (zie plaatje hieronder en handleiding LDM-815 (pagina 4))

Capture.JPG
Een in een vacuüm zal een frequentie van 120 MHz een golf lengte van 2.49827048 m zeg maar 2.5m hebben.
Dus 1/4 golf is 2.5m / 4 = 0.625m.

In de opdracht hebben ze het verder over een fysiek gemeten lengte van 0.5m

De verkortingsfactor kun je dan uitreken door de fysieke lengte te delen door de theoretische lengte.

Dan is de verkortingsfactor van de kabel 0.5m / 0.625m = 0.8

Edit : een dipmeter is een door veel amateurs vergeten geweldig stukje gereedschap en is tegenwoordig natuurlijk bijna verdrongen door de beschikbaarheid van goedkope NanoVNA's, antenne analyzers etc. Maar als je de hand kunt leggen op een voor een leuke prijs, is het zekers aan te raden.
73, Lex

"Computers are fun, but there is more between one and zero"
www.ph2lb.nl . . . . facebook.com/PH2LB

Gebruikersavatar
pa3a
Berichten: 403
Lid geworden op: 14 jan 2014, 09:53
Roepletters: PA3A
Locatie: Barendrecht
Contacteer:

Re: F examen 20161102

#3 Bericht door pa3a »

Even los van het gewenste antwoord.
Dit is een slecht opgestelde vraag.
Daar laat ik het maar bij.
73,
Arie Kleingeld PA3A
https://pa3a.nl
Wiskunde, radiocommunicatie, digital signal processing, CW

PH7R
Berichten: 1114
Lid geworden op: 26 jan 2020, 16:50
Roepletters: PH7R
Locatie: Veenendaal

Re: F examen 20161102

#4 Bericht door PH7R »

pa3a schreef: 06 mei 2021, 12:47 Even los van het gewenste antwoord. Dit is een slecht opgestelde vraag. Daar laat ik het maar bij.
Dank, die indruk had ik ook. Dan skippen we deze, hopelijk ook bij SRE :mrgreen: .
De wereld is vol van idioten die niet snappen wat belangrijk is

PH7R
Berichten: 1114
Lid geworden op: 26 jan 2020, 16:50
Roepletters: PH7R
Locatie: Veenendaal

Re: F examen 20161102

#5 Bericht door PH7R »

PH2LB schreef: 06 mei 2021, 12:31 Ze omschrijven een meting aan een stuk coax wat aan een kant is kort gesloten (koppel loop) en aan de andere kant open is.

Dit houd in dat ze een 1/4 golf meting willen doen (zie plaatje hieronder en handleiding LDM-815 (pagina 4))
Ik raakte zelf een beetje in de war door de 120Mhz. Bij 145Mhz verwacht ik een 1/4 golf antenne.
De wereld is vol van idioten die niet snappen wat belangrijk is

Gebruikersavatar
PA3DJS
Berichten: 2493
Lid geworden op: 04 mei 2014, 16:41
Roepletters: PA3DJS
Locatie: Maarssen
Contacteer:

Re: F examen 20161102

#6 Bericht door PA3DJS »

Zoals je wellicht weet, gedraagt een parallelkring zich bij resonantie als een hoge impedantie (bestaande uit alleen een weerstandsdeel). Bij verhogen van de frequentie zakt de impedantie en wordt capacitief. Beneden resonantie zakt de impedantie ook, maar wordt hij inductief.

Een kortgesloten kwartlambda stuk gedraagt zich ook als een parallelkring. Dat kun je reeds zien aan de transformatorformule voor een kwartlambda lijnstuk:

- Zk^2 = Zload*Zin (voor een verliesvrije lijn).

Bij kortsluiting (dus Zload = 0) geeft dat een oneindig hoge impedantie. Ga je vervolgens zakken in frequentie (de lijn is dan korter dan 0.25lambda), dan wint de zelfinductie van de lijn het.

Ze geven aan "de eerste parallelresontie".
Bij verhogen van de frequentie wordt de lijn in golflengtes uitgedrukt langer. Indien de lijn een halve golflengte is, vormt een kortgesloten lijnstuk een nagenoeg kortsluiting (gedrag van een seriekring). je hebt dan de eerste serieresonantie van een kortgesloten lijnstuk.

Verhoog de frequentie verder tot 3/4lambda, dan heb je figuurlijk aan elkaar geplakt een kwartlambda stuk met een halve golf stuk. De eerste kwartlambda vanaf de kortsuiting is hoogohmig. Het overige halve golf stuk doet niets met de impedantie, en blijft gelijk (dus nagenoeg kortsluiting). Een 3/4lambda stuk gedraagt zich dus ook weer hoogohmig. Dat is dan de tweede parallelresonantie.

Mijn "oplossing" wijkt iets af van de tekst van PH2LB.

De ene kant is kortsgesloten, dus daar wordt niet gemeten. Je meet aan de kant die niet kortgesloten is (men spreekt immers van eerste parellelresonantie). Daar kun je een koppellusje op aansluiten om inductieve koppelng te krijgen met de spoel van de dipmeter.

Verkortingsfactor = (voortplantingssnelheid in kabel) / (voortplantingssnelheid in lucht (vacuum) ) = lambda_kabel / lambda_lucht
OT, ja ik weet dat voor golfpijpen de eerste definitie niet goed gaat.

In lucht heeft een frequentie van 120 MHz een golflengte van 2.5 m. De kwartgolflengte is dan 0.625 m (in lucht).

Het stuk kortgesloten kabel is echter 0.5 m lang, en bij die frequentie treedt de eerste parallelresonantie op (=kwartgolflengte in de lijn).

De golven gaan dus wat minder snel, zodat:

- vf = 0.5/0.625 = 0.8 = verkortingsfactor = velocity factor

@PD1RM:
Je moet het los zien van een antenne, het is gewoon een kortgesloten stuk kabel.

Gebruikersavatar
pa3a
Berichten: 403
Lid geworden op: 14 jan 2014, 09:53
Roepletters: PA3A
Locatie: Barendrecht
Contacteer:

Re: F examen 20161102

#7 Bericht door pa3a »

Een dip bij een dip meter laat zien dat de meter vermogen overdraagt aan het bemeten circuit.
Heeft op zich geen lor met parallel resonantie te maken. Parallel resonantie van een coax? Geen goede uitdrukking hier.
73,
Arie Kleingeld PA3A
https://pa3a.nl
Wiskunde, radiocommunicatie, digital signal processing, CW

Gebruikersavatar
PA3DJS
Berichten: 2493
Lid geworden op: 04 mei 2014, 16:41
Roepletters: PA3DJS
Locatie: Maarssen
Contacteer:

Re: F examen 20161102

#8 Bericht door PA3DJS »

@PA3A:
Men geeft met parallelresonantie aan (dit woord staat in de examenvraag) dat men doelt op het resonantieeffect waarbij de impedantie piekt (dus hoog wordt). De vraag wordt verder veduidelijkt door aan te geven dat bij die frequentie sprake is van de eerste parallelresonantie (die optreedt bij een kortgesloten kwartlambda lijn).

In geval van serieresonantie bedoelt men dat de impedantie dipt (dus heel laag wordt) op de resonantiefrequentie. Dat kan bijvoorbeeld bij een open kwartgolflijn of kortgesloten halve golflijn.

Ik zie even niet waarom dat geen juiste uitdrukking is hier.
Wellicht ben ik wat bevooroordeeld vanwege dat ik nog weleens wat doe met discreet opgebouwde filters en transmissielijnfilters.

Gebruikersavatar
pa3a
Berichten: 403
Lid geworden op: 14 jan 2014, 09:53
Roepletters: PA3A
Locatie: Barendrecht
Contacteer:

Re: F examen 20161102

#9 Bericht door pa3a »

Parallel resonantie is hier echt een verkeerde woordkeuze. Het is een beroerd opgesteld vraagstuk in meerdere opzichten.

En dan de Dipper. Ik heb al geschreven dat er een dip zichtbaar is als de Dipper vermogen afstaat aan het te bemeten object.
Deze dip zie je alleen maar als het gebruikte koppellusje bij de oscillator spoel hangt aan iets laagohmigs.

De theorie over transmissielijn en en de toepassing daarvan is me welbekend. Dat toepassend met de Dipper , dan zie je bij een open kwart golf een dip of bij een kortgesloten halve golf.

Ik ga het er nu toch verder bij laten :D

Hartelijke groet,
Arie PA3A
73,
Arie Kleingeld PA3A
https://pa3a.nl
Wiskunde, radiocommunicatie, digital signal processing, CW

Gebruikersavatar
PA3DJS
Berichten: 2493
Lid geworden op: 04 mei 2014, 16:41
Roepletters: PA3DJS
Locatie: Maarssen
Contacteer:

Re: F examen 20161102

#10 Bericht door PA3DJS »

pa3a schreef: 06 mei 2021, 20:58 Deze dip zie je alleen maar als het gebruikte koppellusje bij de oscillator spoel hangt aan iets laagohmigs.
Hartelijke groet,
Arie PA3A
Het hangt er helemaal vanaf hoe groot je koppellusje is, dus bovenstaande mening deel ik niet. Mocht je twijfelen, je kunt het vast zelf meten, of stop het even in een simulator.

Ik denk dat in de praktijk ik capacitief zou inkoppelen via de hoogohmige kant van de spoel van de grid dipper. Ja ik weet dat je met een meting snel het risico loopt ietwat naast de echte resonantiefrequentie te meten.

Gebruikersavatar
pa3a
Berichten: 403
Lid geworden op: 14 jan 2014, 09:53
Roepletters: PA3A
Locatie: Barendrecht
Contacteer:

Re: F examen 20161102

#11 Bericht door pa3a »

Dippermeting: ik heb een Dipper en heb mijn verhaal bevestigd met een meting.
Geen simulatie nodig.
73,
Arie Kleingeld PA3A
https://pa3a.nl
Wiskunde, radiocommunicatie, digital signal processing, CW

Gebruikersavatar
Thijzer
Berichten: 1392
Lid geworden op: 25 feb 2011, 10:25

Re: F examen 20161102

#12 Bericht door Thijzer »

Maar jongens, dit doen we toch volgens de quick-and-dirty methode?

120 MHz / lichtsnelheid = 0,4

Tussen de antwoorden zit gelukkig 0,8 en 0,8 x 0,5 = 0,4 en de andere antwoorden komen niet in aanmerking.

Zo, volgende vraag.

Maar wel bedankt voor de uitleg, nu begrijp ik ook waarom dat antwoord goed is.

Gebruikersavatar
PA3DJS
Berichten: 2493
Lid geworden op: 04 mei 2014, 16:41
Roepletters: PA3DJS
Locatie: Maarssen
Contacteer:

Re: F examen 20161102

#13 Bericht door PA3DJS »

@PA3A:
Je kijkt alleen naar je eigen gelijk, andere mogelijkheden laat je maar even weg. De examenvraag geeft je de ruimte voor andere mogelijkheden. De opgave noemt alleen dat de meting is gedaan met een grid dipper, niets meer, niets minder.

Ik bevestig jouw verhaal en mijn verhaal, met het verschil dat ik mijn verhaal niet gebruik om dat van jou aan de kant te schuiven. Toevoeging van krachttermen zijn denk ik niet nodig.

De grid dipper is weg, dus maar even snel in simulatie. L2 is de spoel van de grid dipper. K is de koppelfactor tussen de grid dipper spoel en de lus/koppelspoel (L1) . In beide gevallen even k = 0.1 gelaten. De zwarte curve toont het ohmse deel van de impedantie van L2. Dat deel is bepalend voor het "dip" effect.
QuarterWaveDip.png
In zowel de parallelresonantiemeting als serieresonantiemeting kun je zien dat rond de kwartgolfresonantiefrequentie een sterk ohms deel in L2 ontstaat. In beide gevallen wordt rond de resonantiefrequentie energie overgedragen. Zoals reeds door mij aangegeven, hangt het in beide gevallen af van hoe groot je de koppelspoel /-lus neemt. De grootte van de lus/koppelspoel is ook bepalend voor de afwijking tussen de werkelijk resonantiefrequentie, en wat je meet.

In mijn ogen nog steeds een leuke examenopgave om te kijken of mensen bekend zijn met de verkortingsfactor. Hij is hooguit wat gedateerd vanwege het gebruik van een grid dipper.

pe1rxq
Berichten: 361
Lid geworden op: 01 mei 2005, 20:54

Re: F examen 20161102

#14 Bericht door pe1rxq »

Thijzer schreef: 07 mei 2021, 11:43 120 MHz / lichtsnelheid = 0,4
En wat is die 0.4 dan die je uitrekent? Niet de golflengte....
Volgens mij bewijs je hier alleen maar dat je dankzij multipe-choice met de foute methode toch nog per ongeluk goed kunt antwoorden.

Gebruikersavatar
pa3a
Berichten: 403
Lid geworden op: 14 jan 2014, 09:53
Roepletters: PA3A
Locatie: Barendrecht
Contacteer:

Re: F examen 20161102

#15 Bericht door pa3a »

@pa3djs.
Ik vind het allemaal best.
Gewoon een keer samen koffie drinken.
73,
Arie Kleingeld PA3A
https://pa3a.nl
Wiskunde, radiocommunicatie, digital signal processing, CW

Plaats reactie