L-match, aber verdreht?

[Peter M (Gast)]

Hallo,

In einem bestehenden Design befindet sich der L-match wie im Anhang. 
Normalerweise befindet sich der Kondensator immer auf der Load Seite, in 
diesem Falle ist er aber auf der Source Seite.

Gibt es da einen Weg die (72.9961,-307.87) auf die 50 Ohm Source zu 
matchen oder ist der schlichtweg falsch?

(In meiner LTspice simulation funktioniert der Match mit L=45.5nH, 
C=11.9pF nur wenn ich den Konsensator auf die andere Seite plaziere).

LG
Peter

[Ralph B. (rberres)]

Ohne Angabe der Frequenz bei der die Anpassung erfolgen soll, ist das 
ganze ziemlich nutzlos.

Ralph Berres

[Jim (Gast)]

Peter M schrieb:
> Normalerweise befindet sich der Kondensator immer auf der Load Seite, in
> diesem Falle ist er aber auf der Source Seite.

Was ergibt diese Regel denn für einen Sinn? Ein Match funktioniert 
logischerweise in beide Richtungen, wenn du die Quellen- und 
Senkenimpedanzen vertauschst, musst du auch die Anpassschaltung 
umdrehen.

[DH1AKF W. (wolfgang_kiefer)]

Mit diesen Suchbegriffen findest Du gleich ein paar online gestellte 
Rechner für die Impedanzanpassung:
impedance matching calculator
Dann kannst Du Dir die Frage selbst beantworten.
Ich bevorzuge diesen:
https://home.sandiego.edu/~ekim/e194rfs01/jwmatcher/matcher2.html

[Ralph B. (rberres)]

schaue mal hier

http://www.fritz.dellsperger.net/smith.html

Ralph Berres

[Peter M (Gast)]

Vielen Dank, euch.

Ja, diese Rechner kenne ich und hab ich natuerlich durchprobiert. Auch 
macht es mich stutzig dass es nicht reziprok ist. Ich habe natuerlich 
versucht, Quelle und Load Impedanz zu vertauschen!

Die Werte die dabei rauskommen sind aber immer die gleichen! Ich stelle 
diese Frage hier weil ja es ja genau keinen Sinn fuer mich macht.

Ich mache es also ganz konkret (mit Wolfangs Link): 
https://home.sandiego.edu/~ekim/e194rfs01/jwmatcher/matcher2.html.
Load Impedanz: (72.9961, -307.87) Ohm
Source Impedanc: (50, 0) Ohm
Match at 900 MHz.

Verwende ich (72.9961, -307.87) als Source und (50,0) als Load erhalte 
ich NaN fuer "LOWPASS Low-Hi MATCHING NETWORK" und fuer "LOWPASS Hi-Low 
MATCHING NETWORK": L=45.33nH, C=0.119pF.

Drehe ich es um, Source (50,0) und Load (72.9961, -307.87) sind die 
WERTE IDENTISCH (L=45.33nH, C=0.119pF), allerdings fuer "LOWPASS Low-Hi 
MATCHING NETWORK".

Im Anhang sind also die Simulationen fuer beide Kondensatorpositionen.
Wenn der Konsensator bei der Load ist funktioniert es, Z11 ist (50,0). 
Wenn der Kondensator auf der Source Seite ist wie am PCB funktioniert es 
nicht, Z11 ist (68, -53) Ohm.

Also was mache ich hier falsch?

[Peter M (Gast)]

PS: Habe nun ebenfalls Fritz' Smith V4.1 versucht. Ich fange mit Punkt 
(72.996,-307.87) an. Wenn ich zuerst den Shunt-Kondensator einfuege, 
komme ich auf den |r|=50 Kreis. Mit einem Series-L kann ich auf diesem 
Kreis an den Ursprung drehen. Fuege ich zuerst den Series-L ein, finde 
ich keine Moeglichkeit zum Ursprung zu kommen. Entweder ist das PCB 
falsch gebaut (was gut sein kann denn soweit ich weiss wurde es von 
nicht-RF Leuten gebaut) oder ich versteh' was gewaltig falsch.

[Jim (Gast)]

Dann hat wohl jemand im Rechner Source und Loadimpedanz falsch rum 
eingegeben / vertauscht oder am Ende die Bauteile falsch rum ins 
schematic übertragen

[argos (Gast)]

Peter M schrieb:
> Im Anhang sind also die Simulationen fuer beide Kondensatorpositionen.
> Wenn der Konsensator bei der Load ist funktioniert es, Z11 ist (50,0).
> Wenn der Kondensator auf der Source Seite ist wie am PCB funktioniert es
> nicht, Z11 ist (68, -53) Ohm.
>
> Also was mache ich hier falsch?

Du hast nur die Position des Kondensators verändert. In beiden Fällen 
hat die Quelle 50 Ohm. Mach die Quelle zu 72-j304 und die Last zu 50 
Ohm, dann lässt sich der L-Match auch umdrehen.

Allgemein, wenn der Realteil (hier 72 Ohm) der Last größer als die der 
Quelle (50 Ohm) ist, musst du hochtransformieren und der Kondensator im 
TP L-Match sitzt immer an der Last.

[Peter M (Gast)]

argos schrieb:
> Peter M schrieb:
>> Im Anhang sind also die Simulationen fuer beide Kondensatorpositionen.
>> Wenn der Konsensator bei der Load ist funktioniert es, Z11 ist (50,0).
>> Wenn der Kondensator auf der Source Seite ist wie am PCB funktioniert es
>> nicht, Z11 ist (68, -53) Ohm.
>>
>> Also was mache ich hier falsch?
>
> Du hast nur die Position des Kondensators verändert. In beiden Fällen
> hat die Quelle 50 Ohm. Mach die Quelle zu 72-j304 und die Last zu 50
> Ohm, dann lässt sich der L-Match auch umdrehen.

Aber genau das ist das Problem: Die Quelle sind 50 Ohm (nicht 
veraenderbar). Die Last ist 72.9961-j307.87 Ohm. Ebenfalls nicht 
aenderbar (aber kann je nach Konfiguration unterschiedlich sein).

Das PCB hat pads genau wie ich es in Lmatch_NOT_works.PNG gezeichnet 
habe: Einen 0402 Shunt pad auf der 50 Ohm Seite (fuer einen Kondensator) 
und einen series 0603 pad fuer den Induktor.

Es hat kein Shunt pad auf der 72.9961-j307.87 Lastseite.

> Allgemein, wenn der Realteil (hier 72 Ohm) der Last größer als die der
> Quelle (50 Ohm) ist, musst du hochtransformieren und der Kondensator im
> TP L-Match sitzt immer an der Last.

Ja, das macht Sinn und erklaert wieso ich den Match nicht hinbekomme.

Damit zurueck zur urspruenglichen Frage im ersten Posting: Hat die 
Person die das PCB designed hat einfach Mist gebaut??

Oder anders gefragt: Meine einzige Chance das Matching mit den gegebenen 
Pad Positionen hinzubekommen ist das PCB neu zu fabrizieren das das Pad 
neben der Load zu setzen?

[Jim (Gast)]

Peter M schrieb:
> Oder anders gefragt: Meine einzige Chance das Matching mit den gegebenen
> Pad Positionen hinzubekommen ist das PCB neu zu fabrizieren das das Pad
> neben der Load zu setzen?

Für die Serie oder zum Testen? Zum Testen kannst du einfach die 
Massefläche ein bisschen freikratzen und von der Leiterbahn zur Masse 
den Kondensator auf der Lastseite festlöten.

[argos (Gast)]

Peter M schrieb:
> Damit zurueck zur urspruenglichen Frage im ersten Posting: Hat die
> Person die das PCB designed hat einfach Mist gebaut??

Um was handelt es sich bei der Last? Eine Monopolantenne? Sollte diese 
kürzer Lambda/4 sein, ist der Blindanteil wie angegeben kapazitiv aber 
der Realteil kleiner 50 Ohm. Ein L-Match mit Kondensator an der Quelle 
würde dann passen.

[Peter M (Gast)]

Jim schrieb:
>> Oder anders gefragt: Meine einzige Chance das Matching mit den gegebenen
>> Pad Positionen hinzubekommen ist das PCB neu zu fabrizieren das das Pad
>> neben der Load zu setzen?
>
> Für die Serie oder zum Testen? Zum Testen kannst du einfach die
> Massefläche ein bisschen freikratzen und von der Leiterbahn zur Masse
> den Kondensator auf der Lastseite festlöten.

Beides.

1) Fuer Serie um zu wissen dass ich es aendern muss (und um sicher zu 
gehen dass ich nicht einfach was falsch verstanden hab).

2) Fuers Testen: Danke fuer den Tipp. Ich werds versuchen. Muss 
allerdings sagen dass mir das bereits jetzt Uebelkeit bereitet. Hab 
schon grosse Schwierigkeiten die 0402 mit den normalen Pads 
ein/auszuloeten. Geht das wirklich? Ich hange den Top Layer an (mit 
Circuit Annotation). Aber ich sehe gerade dass die unterliegenden Layer 
nichtmal durchgehende Groundplanes haben. Ich glaube da wo ich 
freikratzen koennte geht eine Trace durch. Waren offenbar wirklich 
Amateure am Werk.

[argos (Gast)]

Peter M schrieb:
> Oder anders gefragt: Meine einzige Chance das Matching mit den gegebenen
> Pad Positionen hinzubekommen ist das PCB neu zu fabrizieren das das Pad
> neben der Load zu setzen?

Einfach einen zusätzlichen Shunt-C an der Last anlöten, ein neues Board 
wäre nicht unbedingt notwendig. Damit hättest du, neben einem L-Match, 
auch die Möglichkeit ein PI-Match zu realisieren, mit deutlich 
praktischeren Werten für L und C.

[Peter M (Gast)]

argos schrieb:
> Peter M schrieb:
>> Damit zurueck zur urspruenglichen Frage im ersten Posting: Hat die
>> Person die das PCB designed hat einfach Mist gebaut??
>
> Um was handelt es sich bei der Last? Eine Monopolantenne? Sollte diese
> kürzer Lambda/4 sein, ist der Blindanteil wie angegeben kapazitiv aber
> der Realteil kleiner 50 Ohm. Ein L-Match mit Kondensator an der Quelle
> würde dann passen.

Ein Detector, siehe auch meine Frage 
Beitrag "Gesucht: Zero-Bias Schottky Diode (2 series diodes in SOT323)". Vollgleichrichter und 
Voltage Multiplier, also 4 gestackte Dioden. Realteil sollte also hoeher 
als 50 Ohm sein (*).






(*) Hmm, wenn ich so ueberlege muessten das eigentlich >>70 Ohm sein. 
Eingangsimpedanz einer Diode mit zero Bias ist nVth/Is=5460Ohm. Davon 4 
parallel = 1.4kOhm. Muss durchdenken wieso das jetzt nur 73 Ohm sind, 
aber das ist jedenfalls das Zin Ergebnis meiner LTspice simulation.

[Günter Lenz (Gast)]

von Peter M schrieb:
>Gibt es da einen Weg die (72.9961,-307.87) auf die 50 Ohm Source zu
>matchen oder ist der schlichtweg falsch?

Das Ganze ist Frequenzabhängig, ist doch schon geschrieben
worden. Wenn zum Beispiel XL zu groß ist funktioniert es nicht.
Oder mach C und L variabel einstellbar, dann wirst du
irgendwo eine Anpassung finden.
Die Schaltung funktioniert prima bei Antennen die
zu kurz sind, habe ich schon gemacht, mit
Kugelvariometer und Drehko.

[Volker M. (Gast)]

Peter M schrieb:
> Es hat kein Shunt pad auf der 72.9961-j307.87 Lastseite.

> Oder anders gefragt: Meine einzige Chance das Matching mit den gegebenen
> Pad Positionen hinzubekommen ist das PCB neu zu fabrizieren das das Pad
> neben der Load zu setzen?

Ich habe mal die möglichen Anpaßnetzwerke ausgerechnet. Für die 
Topologie mit Shunt auf 50 Ohm-Seite braucht man 1.4µH Shunt und 54.3nH 
in Serie.

Da die 1.4µH sehr hochohmig sind kann man dies weglassen, dann ergibt 
sich S11=-15dB bei 54.3nH Serieninduktivität. Shuntelement entfällt.

Angepasste Grüße
Volker