| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De ilex Le 17-10-2011 à 12:03 sta |
|
Messieurs bonjour,
Quelqu'un pourrait-il m'expliquer ce qu'est : un condensateur variable diélectrique.
Merci, bonne journée.
A+ 73.
Ilex.
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De bthiry Le 17-10-2011 à 12:19 sta |
|
le diélectrique c'est le matériau isolant qui est situé entre les armatures d'un condensateur.
dans un condensateur variable à air , c'est de l'air
si entre les lames du CV on insère un autre matériau diélectrique (feuille de mica, par exemple) on obtient UN CV au mica
la capacité d'un condensateur dépend de la surface de ses armatures mais aussi des propriétés du matériau diélectrique situé entre celles-ci
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De 5iTu Le 17-10-2011 à 12:21 sta |
|
Je suppose qu'il s'agit d'un condensateur dont le diélectrique est mobile par rapport aux plaques .
Quand on sort progressivement le diélectrique d'entre les plaques, la valeur de la capacité change dans le rapport de la constante diélectrique de l'air et du matériau ainsi que des surfaces de chacun.
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De bthiry Le 17-10-2011 à 12:26 sta |
|
C~= epsilon x S / e
epsilon = permittivité diélectrique du matériau entre les plaques
S = surface de chaque plaque du condensateur
e = écartement des plaques
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De ilex Le 17-10-2011 à 13:07 sta |
|
BONJOUR,
Voila l'engin.
A+ 73.
Ilex.
| |
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De ON5MJ Le 17-10-2011 à 13:21 sta |
|
Je suis occupé à en construire un pour le moment pour accorder une antenne de 14 MHz à 30 MHz de type boucle magnétique qui exige un condo variable résistant à plus de 6.000V. Les condos du commerce qui ont ces spécifications coûtent plus de 300 euros en occaze (condos variables à vide)
Il s'agit de deux plaques d'alu séparées de 4 mm dans lesquelles j'insère une plaque de verre progressivement. Comme la permittivité diélectrique relative du verre fait 7 (je devrai la mesurer exactement), il y aura une variation de capacité de 1 à 7 entre la situation sans verre et la situation avec le verre complètement introduit, soit dans mon cas de 22 à environ 150 pF pour 50 cm². Le déplacement de la plaque de verre sera (en principe) réalisé par deux très grosses seringues remplies d'eau qui fonctionneront respectivement comme un vérin et une pompe hydraulique - déplacement d'environ 10 cm. L'isolement de l'air est de 30.000V par cm et le verre c'est d'avantage.
L'antenne est constituée d'une jante de vélo en alu aussi (diamètre 78 cm). Les plaques seront soudées par un copain OM (qui enseigne la soudure) sur la jante coupée à un endroit stratégique. La soudure est recommandée car la résistance de rayonnement de l'antenne ne fait que 0,7 ohms à 30 MHz et 0,03 ohms à 14 MHz et ce n'est pas la peine de rajouter des pertes en plus. Les rendements de rayonnement sont de 84 % en 30 MHz et 25% en 14 MHz mais à remarquer la bande d'accord du système. La bande passante à l'accord fait 12 KHz en 14 MHz et 73 KHz en 30 MHz. On peut faire mieux vers les fréquences basses au détriment des fréquences hautes en augmentant le diamètre de la boucle. Le couplage de l'émetteur à la boucle se fera soit par une boucle de couplage soit par un genre de gamma match.
Cette antenne est assez directive et présente des nuls sur les côtés, perpendiculairement au plan de la jante. L'intérêt est qu'elle tient peu de place et est peu sensible à la présence du sol. Par contre il vaut mieux ne pas se trouver en permanence à proximité dans le champ de l'antenne qui est assez intense.
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De 5iTu Le 17-10-2011 à 13:25 sta |
|
Quel est le périmètre de la section de la jante ?
Une quinzaine de cm ?
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De ON5MJ Le 17-10-2011 à 13:28 sta |
|
J'avais pas vu le PDF; oui ça ressemble à un condo à diélectrique introduit progressivement. Cela s'est fait avec du mica qui a aussi une permittivité diélectrique de l'ordre de 7 mais c'est très fragile mécaniquement.
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De ON5MJ Le 17-10-2011 à 13:34 sta |
|
La jante fait plus ou moins un U d'environ 2 x 2 cm donc le périmètre de section devrait faire 6x2 = 12 cm mais je crois qu'on peut assimiler la section à un tube de l'ordre de 2 cm de rayon. Je suis parti de là pour le calcul.
Le but est évidemment d'utiliser des matériaux courants, une jante qui traîne dans mon cas et des choses qu'on trouve au bricomachin du coin + le bénéfice d'un copain qui sait souder l'alu. Je tenterais bien ensuite de faire une double spire mais là le condo est moins évident à réaliser.
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De ON5MJ Le 17-10-2011 à 13:35 sta |
|
Rectification votre honneur, c'est 2 cm de diamètre que j'aurais du écrire.
73.
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De Radiolo Le 17-10-2011 à 13:37 sta |
|
Bonjour,
Attention aux pertes dielctriques dans le verre.
Suivant les types de verre et les oxydes qui le constitue ( et font augmenter sa Cte diélectrique) cela peut atteindre des valeurs gènantes meme a 30MHz
Constrituant principal du verre la Silice SiO2
SiO2 : Cte=3,78 Tgd= 0,0001 @ 100 MHz
Verre Borosilicate Cte=4,84 Tgd=0,0036 @ 100MHz
Verre de scellement sur acier Cte= 8,2 Tgd=0,0009 @ 100MHz
Je n'ai pas pour le verre a vitre on ne l'a jamais utilisé dans les tubes.....
Amicalement
Radiolo
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De ON5MJ Le 17-10-2011 à 13:48 sta |
|
Remarque intéressante mais grandeurs que je ne peux pas mesurer. Faut donc y aller comme dans les tranchées.
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De 5iTu Le 17-10-2011 à 14:14 sta |
|
Merci pour l'info.
J'ai construit une loop de même diamètre et en cuivre de 18mm de section et ça fonctionnait bien. votre jante devrait donc bien aller aussi.
L'idée est bonne car l'ensemble doit être assez léger.
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De ON5MJ Le 17-10-2011 à 15:22 sta |
|
En cuivre on a qq % de rendement en mieux. Dans mon cas je scie la jante au bon endroit et je fais souder de CV en alu dans "l'entremétal" au centre des plaques pour diminuer les pertes le mieux possible. Je ne sais pas encore si je mettrai le CV au dessus ou en dessous de l'antenne, ce sera une question de centre de gravité du système pour la stabilité. Et aussi faut voir la sécurité car avec 200W il va quand même y avoir des tensions de l'ordre de 5.000V sur le condo d'accord.
En 80m il faudrait prendre un gros diamètre et une longueur nettement plus grande. Le cuivre c'est pas donné non plus, certains ont utilisé du tuyaux de décharge en plastique enrobé de film alu de ménage et protégé par une laque. Paraît que ça fonctionne bien.
Ma jante encombre madame alors autant l'utiliser - la jante - pour les bandes hautes (20m, 17m, 15m, 12m et 10m - 11m éventuellement). Et comme la question portait sur un condensateur variable à diélectrique c'était l'occasion de passer une idée d'antenne peu courante avec des matériaux de récupe. L'intervention de Radiolo est très intéressante car elle me rappelle que je ne connais pas les caractéristiques électriques du verre à vitre que je vais donc devoir relever, au moins la constante diélectrique relative. Les tangentes de pertes là ce n'est pas à ma portée, on fera comme si c'était bon. J'ai d'ailleurs mis une résistance de perte dans la simulation.
En réception - pour ceux que cela intéresse - le CV de moins de 100 pF peut venir d'un BCL sans aucune difficulté. Mais on est loin de la commande unique car l'antenne est très pointue pour l'accord et l'adaptation d'impédance. Le mieux est d'écouter avec une antenne normale et de passer sur la boucle magnétique ensuite pour éliminer le QRM.
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De 5iTu Le 17-10-2011 à 16:05 sta |
|
Petite info : j'avais utilisé un CV d'origine "armée" qui avait 3mm d'entre-lames.
Pour augmenter la capacité, j'avais inséré des bouts de CI en fibre de verre.
Autour de 50/60W l'air entre l'époxy et les lames s'ionisait .
J'ai même percé et brûlé la fibre de verre.
(ceci était lors des essais car je trafiquais essentiellement QRP).
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De ON5MJ Le 17-10-2011 à 16:38 sta |
|
Faut voir jusqu'où l'époxy-fibre de verre tient le coup et le gradient de tension dans l'air. Dans mon cas j'ai choisi 4mm d'écart rapport à ce qu'on trouve dans les bricoleries locales. Rien ne m'empêche de mettre plus par exemple en plaçant deux plaques de verres de 3 mm (et en augmentant la surface alu bien sûr).
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De Radiolo Le 17-10-2011 à 17:12 sta |
|
Bonjour,
Effectivement le phenomène d'ionisation de l'air au voisinage de la lame dielectrique est un problème d'autant plus important que la constante dielectrique du materiau inséré entre les lames est importante.
Le calcul du champ dans la lame d'air est très simple , cela revient a calculer la tension aux bornes de la capa formée par la ou les lames d'air
Votre capa formée par 2 plaques d'alu et une lame diélectrique inserée au milieu se decompose en 3 capas en série C1 C2 C3
Une capa C1 formée par la premiere lame d'air C1= epsilon*S/E1 ( Epsilon = Cte de l'air, E1= epaisseur de la lame d'air)
Une capa C2 formée par le dielectrique C2= epsilond*S/E2 ( Epsilond = Cte du dielectrique, E2= epaisseur du dielectrique)
une capa C3 formée par la deuxième lame d'air C3= epsilon*S/E3 ( Epsilon = Cte de l'air, E3 epaisseur de la lame d'air)
La capa totale est 1/C=1/C1+1/C2+1/C3
La tension aux bornes de C se répartit aux bornes de C1, C2, C3 en fonction inverse de leur capacité ( meme principe que pour les R en serie)
Etant donné que E1 et E3 ne sont pas parfaitement définies et constants sur toute le surface (parallelisme, centrage) un calcul dans un tableur en faisant varier E1 et E3 vous permettra de reperer les pires cas... Vous verrez que la cas idéal mais inaccessible est E1=E3=0..... et que les emm... commencent a partir de quelques 1/10 mm.
Cela sans compter les phémomènes de non linéarite du champ a l'extremite de la lame dielectrique quand elle est partiellement engagée.
Il sont difficilement calculables il faut un simulateur de champ electrique 2D au minimum...
De belles lueurs bleues en perspective....
Amicalement
Radiolo
PS: verre epoxy standard suivant les origines les marques de resine et le nombre de plis verre
Eps =3 à 4 Tgd = 0,002 à 0,034 @ 100 MHz
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De bthiry Le 17-10-2011 à 17:49 sta |
|
je ne sais pas dans quelle ambiance ce CV sera utilisé,
mais le verre étant une surface froide... attention au risque
éventuel de condensation.
|
|
| Sujet : PETITE QUESTION... Nouveau | De ON5MJ Le 17-10-2011 à 19:08 sta |
|
Je vois qu'il serait sage d'envisager un espacement plus important entre les plaques de métal et un verre plus épais. Je vais dès lors voir ce qui est disponible en 5 ou 6mm ou plus mais si la surface devient trop grande il faudra envisager une autre solution à 3 tôles au lieu de 2. Donc mécanique moins simpliste.
Pour l'environnement envisagé ce sera uniquement à l'intérieur et en milieu sec. C'est déjà ça de pris.
|
|
|
Journaux du site au 22/08/2022 à 10:26