Комментарии 33
Может пробовали понизить добротность антенн добавлением резисторов? По идее шире полоса но ниже чуйка. Зато, возможно, не придется подстраивать адаптеры под каждую антенну?
Крайние рабочие частоты слишком далеко друг от друга, резисторами такого эффекта не добиться думаю.
В процессе работы выяснилось, что как ни старайся скрутить и спаять одинаковые по форме антенные элементы, разница в их импедансе, особенно на более высоких частотах будет довольно ощутимая, поэтому коробочки от одной антенны не очень хорошо подходят к другой, хоть с виду они и одинаковые
Уточню, что ссылаюсь к это части текста. Что бы коробочки и антенны от разных комплектов были совместимы/согласованы между собой.
Набор из шести согласующих элементов для одной антенны. Все ёмкости в Пикофарадах.
У вас же на картинке у конденсаторов и так подписаны единицы измерения.
Спасибо за интересную статью, автор, скажи а клетка Фарадея экранирует от магнитной составляющей ЭМ помехи?
Клетка блокирует оба компонента электромагнитной волны на той частоте, на которую она рассчитана. Если блокируется электрическая, то и магнитная автоматически тоже, ведь это две стороны одной медали. Антенны в статье чувствительны как раз к магнитной компоненте.
На заре развития МРТ клетки даже дополнительно обкладывали многотонными металлическими плитами для экранирования статического магнитного поля. У всяких экспериментальных высокопольных магнитов клетка становилась больше похожей на бункер.
Такой форм-фактор хорошо подходит и для освящения различных приборов.
Чертежи выглядят у вас чертовски стильно!
Корпуса согласующих устройств выполнены из пластика?
Да, все детали, подписанные на картинках в формате .stl готовые для 3d печати. В этих антеннах не печатается только сам антенный элемент, разъемы и платы.
Надо понимать, вы не боитесь влияния сигнала, наводимого на элементы согласующего устройства (воздушные индуктивности, например) на точность измерений?
Думаю в моём случае не такие высокие частоты, чтобы требовалась экранировка согласующих коробочек. Воздушные индуктивности конечно меняют свои параметры если вплотную к ним расположить металл или диэлектрик в виде пальцев. Но на конструкции я специально расположил коробочки так, чтобы они были далеко от рук оператора. А металл рядом скорее будет влиять уже на саму антенну чем на катушку. В плане именно приёма сигнала большой антенный элемент гораздо эффективнее небольшой катушки, поэтому думаю если какой-то паразитный приём и есть то он пренебрежимо мал.
SMA не очень механически устойчивы.
Вот вы сначала экспериментировали с галетным переключаетелем и он показал плохие результаты. А не пробовали потом просто поставить миниатюрные реле, есть же такие, даже в SMD-вариантах, и переключать ими? Часто входные фильтры SDR-приёмников оснащают такими релейными массивами, пример такого чуда с релюшками, даже серийно производятся: https://ea4tx.com/en/tienda/frontend-limiter/6xbfp-fel/ .
Есть же еще solid state коммутаторы (DG612), которыми можно переключать, в том числе конденсаторы в контур для настройки (последнее мне как раз будет предстоять в моём проекте).
Ваша статья нагнала на меня страху... Я просто потихоньку конструирую ЯМР-спектрометр, и вот как раз опасался всяких помех. Вроде как по опыту других никто особо помех не наблюдал, но они всё запускали в лабораторных условиях, неизвестно какие там у них стены. С другой стороны я живу у моря, у меня здесь вроде не индустрии нет, ничего такого... Так что помехи если и будут то больше с моей стороны.
Рассматривали использовать реле для коммутации этих блоков вместо ручной смены?
Изначально я хотел сделать надёжную, простую и недорогую конструкцию, поэтому до последнего не хотелось добавлять какие либо источники питания или управляющую электронику. Ещё одно ограничение - вероятность того что атненна попадёт в зону действия магнитного поля аппарата МРТ. Реле этого ой как не любят и произвольно начинают срабатывать.
Если касаться полупроводниковых коммутаторов, то я был бы аккуратен при их подборе, на высоких частотах они могут превращаться в конденсаторы, через которые сигнал спокойно пройдёт. Вообще стандарт в высокочастотных переключателях - это пин диоды и всякие свичи и мосты на их основе, но им тоже нужно своеобразное питание.
Я бы не переживал насчёт спектрометра. Небольшие ЯМР устройства в меньшей степени подвержены воздействию внешних помех. Тут всё просто - чем меньше наша антенна по сравнению с длиной волны - тем хуже она принимает её. Я видел много устройств, в том числе и самодельных, которые функционируют без какой либо клетки. У того же Bruker есть аппараты где тоннель всегда открыт с одной стороны и ничего, работает.
По части того, что на этих частотах могут создавать помехи радиолюбители, утверждение не верное. Ни одна из частот в радиолюбительский диапазон не попадает. Судя по приведенной таблице, частоты аппаратов МРТ либо находятся в КВ диапазоне, где могут оказаться военные, либо в лоу бенд диапазоне, который используется военными, кроме того некоторые частоты попадают в диапазон телевизионных каналов, но сейчас не используются, и последняя частота попадает в диапазон, где работает авиация. Частоты же для радиолюбителей выделены, за пределы которых они не выходят.
Представляется, что Вы напрасно отказались от логопериолической антенны в пользу магнитной кольцевой, которая действительно, очень узкополосна, а при малейшей расстройке измерения искажаются...
По моему лучший путь- это:
пара логопериодических антенн от 8 до 130МГц;
генератор, плавно перестраивающийся от 8 до 130МГц;
конечно, SDR-приемник.
Последние обычно не охватывают 8-25МГц, поэтому еще и конвертер 8-130/88-210МГц.
Период сканирования - с регулировкой ручкой, от 1 до 60 секунд.
Возможности будут шире, а затраты будут меньше
Широкополосные антенны для данного применения по моему мнению избыточны. Клетку МРТ надо на небольшой полосе около известной частоты проверять, остальное не интересно. Ну и самое главное отличительное преимущество - антеннами представленными в статье можно вручную искать места утечек. Не представляю как это делать огромной ёлкой логопериодической антенны. Кроме того компактность тоже критична.
Интересная тема
Разработка антенн для тестирования клеток Фарадея в МРТ