yurik82
-
Постов
818 -
Зарегистрирован
-
Посещение
Сообщения, опубликованные yurik82
-
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
1 час назад, repstosw сказал:КПД таких антенн будет меньше
Меньше. Если Rвх упадет в 2 раза, то тепловые выростут примерно в 4 раза P=I^2 * R.
Токи выростут в 2 раза, омическое сопротивление тепловых потерь R ниже примерно в 2 раза раза (если штырь укорочен примерно в 2 раза), итого мощность потерь в 8/2=4 раза вырастет. Если раньше в нагрев уходило 0.1% то теперь будет 0.8%. Если это не штырь а спираль то длина общая провода в спирали останется примерно та же, значит потери вырастут в 8 раз.
Самый прецизионный в мире стенд по антенах имеет погрешность хуже чем 0.1 дБ. 0.1 дБ это 97.7%. Если тепловые потери будут меньше чем 2.3% никакой стенд в мире не измерит их наличие. Погрешности других составляющих стенда намного выше.
Чтобы понизить КПД антенны до 75% надо чтобы омическое сопротивление проводов (на этой частоте) составляло 25% от Rвх диполя. Если укороченная антенна имеет например импеданс Rвх=15 Ом, то в качестве материалов надо взять металлы с сопротивлением 3.75 Ом. Для короткого провода (допустим полная физическая длина всех проводо 0.3 метра на 450 МГц) чтобы 10 Ом на метр гальванических потерь получить надо брать провод толщиной с человеческий волос.
С реалистичными материалами (даже без трубок, а с тонкими медными проводами) сопротивление на таком малом размере доли Ома (можно легко гонять сварочный аппарат или сталеплавильный тигель).
Конкретный пример. Есть земляная плата 50х120 мм. Надо антенну в районе 433 МГц.
Монополь-спираль: 22 витка медной бытовой проволоки 4 мм2 (D=2.25 мм), внутренний диаметр 3.75 мм (намоточный), внешний 8,25 мм. Высота спирали 89.1 мм, +10 мм зазор для питания между спиралью и земляной платой. Высота спирали + зазор + высота земли = 219.1 мм (0.315 лямбда). Собственно спираль 1/8 лямбды (в 2 раза короче полноразмерного штыря).
Импеданс: Z=33.09 +j0 @ 431.32 MHz
Как оценить тепловые потери в этой конструкции и прикинуть сколько потеряли если бы взяли полноразмерный L/4 монополь из того же материала?
Сверхточное (с погрешностью менее +-2%) измерение теплового КПД крайне сложная задача и в натурных измерениях и в численном моделировании.
Для подсчета RadiatedPower суммируется вся энергия которая прошла через ГУ наружу и сравнивается с AcceptedPower на порте питания.
На границе ГУ плотность энергии имеет погрешности из-за недостаточного качества сетки, математических шумов численного алгоритма связанного с дискретностью подсчета.
Собственно вся модель уплотняется до тех пор пока DeltaS (или DeltaEnergy в других типах солверов) будет менее 1-2% от предыдущей итерации. Т.е. 1-2% (0.1 дБ) это погрешность расчетного метода, уловить более тонкие эффекты таким методом не получится.
Я могу предложить такой метод измерения "тонких эффектов по КПД". Т.к. у нас диэлектрик воздух/вакуум, то все тепловые потери это только токи в металлах. Если мы посчитаем модель с материалом PEC (сверхпроводник) на всех без исключения элементах конструкции - то полученное числовое значение принимаем за 100%.
Потом ставим материал реальный (медь) и снова считаем.
PEC = 100.0866%
Copper = 98.6502%
Delta = 100,0866 / 98,6502 = 1,4561%
КПД = 98,544% = - 0.064 дБ
Теперь сравним какой был бы КПД если бы взяли полноразмерный штырь. Берем 185 мм тот же медный провод, Z=60 +j0 @ 431.32 MHz
PEC = 100.2607%
Copper = 100.0865%
Delta = 100,2607 / 100,0865 = 0,174%
КПД = 99,826% = -0.0076 дБ
КПД упал с 99,826% до 98,544% или на 0.057 дБ
Потери выросли с 0,1742% до 1,4364% (в целых 8 раз выросли потери !!! )
У вас есть приемник способный уловить флуктуации RSSI 0.05 дБ?
Реальные плохие отзывы о реальных антеннах "резинки, спиральки" связаны не с тепловым КПД антенны, а с другими явлениями:
1) высокий КСВ (15 не редкость)
2) высокие тепловые потери в миниатюрных LC согласованиях на микроскопических катушечках и твердотельных микроконденсаторах
3) искажение ДН если монополь несиммметричен отсносительно земляного корпуса устройства
4) зенитная ДН с глубоким провалом в горизонт если земляной корпус устройства массивный (крыша автомобиля, корпус банкомата)
5) непредсказуемая поляризация не совпадающая с осью штыря из-аа несиммметричности отсносительно земляного корпуса устройства
6) присоединение к земляной половине диполя других устройств - систем кабелей, корпусов, линий электроснабжения, зданий и металлоконструкций
7) установка коаксаильного кабеля в разрыв штыря и противовесов
Эти эффекты дают единицы и даже десятки дБ разницы. Даже если задаться целью измерить КПД с погрешностью 0.1 дБ - невозможно вычесть эти другие факторы у которых влияния на порядки больше.
-
В 09.12.2023 в 20:18, JohnKorsh сказал:
У меня частота 450 МГц. Какие кольца и сколько штук надо использовать в этом случае?
Чтобы кабель не работал как антенна достаточно чтобы у антенны был балун. Если его нет - то феррит это тушение пожара.
У феррита плюс - широкополосность. Если по какой то причине надо эксплуатировать антенну без балуна или с плохим балуном, но диапазон частот узкий - лучше сделать резонансный запорный стакан. Можно прямо 1 или 2 кусочка провода припаять. Но лучше трубку.
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
17 минут назад, repstosw сказал:Не может быть у спиральной "резинки" КПД 100%. Так как она укорочена геометрически. Обмануть физику - затея не очень хорошая.
Может. Если использовать не бытовую, а принятую в IEEE терминологию.
17 минут назад, repstosw сказал:Так как она укорочена геометрически. Обмануть физику - затея не очень хорошая.
Тепловой разогрев поверхностными токами металла - примерно такой как и у не укороченного диполя. Близкий к нулю. И от укорочения меняется незначительно.
Тепловые потери на разогрев штыря настолько незначительны, что даже штыри из очень тонкого провода имеют КПД близкий к 100% и не нагреваются
17 минут назад, repstosw сказал:Под КПД понимается отношение мощности излучения к подводимой мощности.
Accepted Power = Incident Power - Reflected Power
при КСВ=1 Accepted Power = Incident Power, т.к. Reflected Power = 0.
Radiated Power = Accepted Power * Heat efficiency (тепловой КПД)
При КПД=100% Radiated Power = Accepted Power
Потери рассогласования это не КПД.
17 минут назад, repstosw сказал:Идеально согласованный четверть-волновый штырь с десятками противовесами (или куском жести) имеет КПД не выше 97%.
Почему 97%? Почему не 95% или не 99.5%? При чем тут согласование и при чем тут количество противовесов?
Если там провода не толщиной с человеческий волос, то тепловые потери меньше 1%.
17 минут назад, repstosw сказал:Откуда у пружины КПД = 100% ?
Тепловые потери бывают в металлах и диэлектриках.
Если пружина воздушная (нет твердых диэлектриков) то потерь на их разогрев (он пропорциональный тангенсу угла диэлектрических потерь в материале) нет.
Если металл толще чем человеческий волос - то потерями на разогрев корткого провода можно пренебречь. Если надо бороться даже за микроскопические потери (менее 0.1 дБ) то вместо тонкого провода возьмите трубку толще.
Все что касается потерь рассогласования - то это вопросы не физики, а организаицонные. Если на согласование положить болт (волевым решением исключить его из проекта) и эксплуатировать систему с КСВ>1 то это не физика, а бюрократия (коррупция). КСВ=15 это не физика, это коррупция.
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
1 час назад, repstosw сказал:Потому что пружины не обладают такой магией, как J-антенны, а именно - не обеспечивают приёма без замираний.
Так сейчас пружины нагружены на разветвленную систему кабелей, а не согласованы с вертикальной платой и вертикальным корпусом будущего устройства
1 час назад, repstosw сказал:Кроме того, пружины имеют маленький КПД антенны и хрен пойми какую резонансную частоту с КСВ не больше, чем 1,1.
КПД пружин 100%. Так называемый "низкий КПД" м теплововой разогрев имеют фильтры-согласования (трансформаторы импеданса) на миниатюрных катушках и конденсаторах, которые согласуют укороченный штырь (10...20 Ом) с 50 Ом трансивером.
Низкий КПД таких фильтров связан с форм-фактором - сам массивный трансивер делает одна фирма, а внешнюю компактную антенну делает другая фирма. Этой внешней другой фирме ничего не остается как втулить микроминиатюрный LC в свою спираль. У вас же - и устройство и антенну делает одна фирма и не нужно обязательно делать 50 Ом гнездо под кабель снижения.
Поэтому LC согласование не обязательно делать на SMD компонентах.
Кроме того, так называемый "низкий КПД" может на практике быть из-за КСВ=15. Измерение согласования для встраиваемых устройств крайне проблематично, даже крупным международным корпорациям типа Моторолы это не по карману - поэтому спирали имеют случайные размеры и случайный минимум КСВ на случайных частотах далеко за пределами желаемого диапазона.
Если миниатюризация не критична - то вместо пружин лучше прямую велосипедную спицу. При 181 мм с корпусом размером как рация Baofeng получается КСВ=1 и КПД=100% на 435 МГц без цепей согласования.
Полноразмерный штырь намного более широкополосный и напоротьсся на КСВ=15 не получится даже если делать вслепую.
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
48 минут назад, repstosw сказал:а с горячего конца - на полуволновый штырь.
не понимаю мотивов усложнения.
Все рации на 433 МГц работают с обычными штырями или пружинами.
Но там нет сторонних предметов, а согласование штыря или пружины делается с конкретным корпусом/платой (без путаницы из зарядных кабелей и USB кабелей программирования)
-
11 минут назад, repstosw сказал:
А что за фиговины слева и справа посередине антенны на рисунке?
такая картинка была под рукой от другой антенны
11 минут назад, repstosw сказал:Хотел металлический сделать.
а каким образом энергия сможет покинуть эту клетку Фарадея?
26 минут назад, repstosw сказал:При таком подходе размер выступающей части антенны уменьшимтся в 1,5 раза.
Если корпус сопоставим с длиной волны (диаметр 16 см высота 35 см) можно дырку в корпусе как щелевую антенну использовать
-
3 минуты назад, repstosw сказал:
Как я понимаю это звено не участвует в формировании диаграммы направленности, и его изоляция не ухудшит важных параметров антенн (К.У, Д.Н.)
корпус радиопрозрачный?
в ДН не участвует, а в возбуждении диполя полем "с торца" участвует
-
7 минут назад, repstosw сказал:
Только у меня провод USB делает несколько витков вокруг ферритового бублика.
все эти провода, устройства, павербанки - это всё противовес.
поляризация, ДН и КСВ зависят от взаимного размещения этих устройств.
При касании рукой к индикаторной отвертке человек имеет ёмкость относительно проводки в стенах около 300 пФ, это 1 Ом на 433 МГц, что равноценно гальваническому КЗ на таких частотах.
3-4 пФ паразитной ёмкости между вашими устройствами и другими металлическими предметами это уже меньше 100 Ом, что существенно для диполя имеющего такой же порядок импеданса.
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
20 минут назад, repstosw сказал:Что значит "карманное" ? И что за "батарейное" питание такое?
ну гальванически изолированное компактное устройство с паразитной ёмкостью между корпусом и электропроводкой не более 2-3 пФ?
или "противовесом" является массивный разветвленный корпус с электропроводкой и стенами здания?
По фото вангую что там разветвленная сеть проводов соединенная с ЛЭП в стенах.
Т.е. при работе на L/4 монополь антенной является несимметричный диполь "здание/ЛЭП/корпуса устройств + монополь", с непредсказуемой поляризацией, ДН и КСВ
При работе на J-pole возбуждающий lambda/4 зонд-трансформатор в значительной степени отсекает "здание/ЛЭП/корпуса устройств" от полуволнового диполя
Синее+Красное = антенна
Красное = четвертьволновый штырь
-
Устройство карманное с батарейным питанием?
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
9 часов назад, daiver сказал:отражается обратно в усилитель уменьшая его КПД, т.е. энергия идет на разогрев.
Отраженная мощность не рассиеивается на источника, а препятствует отбору новых порций энергии от источника.
С активными устройствами, типа ламп и транзисторов там посложнее, упрощенно расскажу на примере пассивного источника.
Допустим у нас есть приемная антенна 50 Ом. Она помещена в сильное падающее поле и выдает например 1 Ватт, на линию 50 Ом, на конце которой нагрузочный резистор 50 Ом рассеивает этот 1 Ватт.
Что произойдет если будет обрыв или коротун в линии? КСВ становится бесконечность. Этот 1 Ватт побежит назад и начнет тепловой разогрев антенны с темпом 1 Ватт?
Нет, он или просто "зарядит" антенну и она перестанет абсорбировать из внешней среды энергию. Или при превышении суммарного напряжения (в отдельных точка при КСВ=бесконечность могут возникать узлы с удвоенным напряжением) сама начнет передавать.
Индукция работает при разности потенциалов, если потенциал поля вокруг проводника отличается от потенциала на проводе - то на разность идет индукция. Если напряжение на антенне будет превышать напряженность падающей волны - то наша антенна будет ещё и излучать (общее поле вокруг антенны будет суперпозицией плоского фронта падающей волны и сферического фронта переизлучения несогласованной антенны).
В 1943 английская авиация применила полуволновые отражатели из фольги чтобы ослепить радары немцев во время бомбардировки Гамбурга. Полуволновый провод это по сути антенна полуволновый вибратор Герца, которая нагружена на короткое замыкание, т.е. в ней на рабочей частоте КСВ уходит в бесконечность. Греться фольга не начинает, а начинает излучать. Принятый 1 Ватт из плоского фронта отбирается и преобразуется в сферический фронт суммарной мощностью те же 1 Ватт (ДН переизлучения такая же как и просто у диполя)
-
В 09.12.2023 в 11:22, daiver сказал:
На этом видео человек наглядно демонстрирует подключение куска кабеля через тройник, и затем подстройку механическими конденстаторами:
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
12 минут назад, daiver сказал:Если увеличить количество вставок до бесконечности, выходит что плавный переход от одной толщины к другой должен работать.
приходим к экспоненциальному трансформатору
https://www.microwaves101.com/encyclopedias/klopfenstein-taper
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
55 минут назад, daiver сказал:значит отражается обратно,
да, отражается обратно. если волна приходит в точку с импедансом ноль (короткое замыкание) или импедансом бесконечность (открытый конец) от этой точки происходит 100% отражение.
Фильтр на частоте заграждения откидывает назад всю приходящую энергию.
В местах где встречаются противофазно две волны - равноценно КЗ с нулевым импедансом.
При просветлении оптики или согласовании л/4 отрезком в этом отрезке на устоявшихся колебаниях (не на одиночном импульсе) для волн обратного направления (на моей анимации - бегущих слева направо, источник был справа) создается на первой неоднородности справа точка с нулевым КЗ. Она отражает отибутую волну опять влево по направлению хода основной доли энергии. На второй неоднородности слева опять в противофазе, опять КЗ с нулевым импедансом и опять всё что хотело отразиться встречает "подпорку" противофазной волны равной мощности и всё проходит влево.
На первом bounce отразилось вправо 2.94%, на второй bounce от оставшихся 97.06% снова отразилось вправо 2.94% (2.85% от изначальной мощности).
Через пол оборота волны при попытке второго отражения 2.94% на правом bounce туда уже подоспеет 2.85% левого bounce и создатут КЗ и отразится уже только разница 0.09%
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
3 часа назад, daiver сказал:Я верно понимаю, что если я сделал конструкцию при подачи энергии на которую на определенной частоте S11 характеристика говорит что энергия уходит, то гарантированном можно утверждать что при внешнем таком же поле, эта конструкция будет абсорбировать в себя энергию на этой частоте?
Да, и все параметры антенны (параметры дальнего поля, направленность, поляризация, S-параметры) будут одинаковые и на передачу и на прием. Это вообще универсальный принцип, не только в электромагнетизме, а вообще. Например обычный механический рычаг, если он слева направо 1 к 3 изменяет силу/расстояние, то справа налево 3 к 1 всё то же в обратном направлении. Ветряк как превращает крутящий момент в движение газа или жидкости, так же и под действием движения газа или жидкости и создает крутящий момент.
3 часа назад, Freesom сказал:Это же неправильное трактование.
можете и так трактовать. Количественная модель кстати не такая простая, там не половины. Сколько отражается на границе сред - зависит от соотношения импедансов этих сред. Количественные формулы все те же что и в СВЧ.
В воздухе световая или радиоволна имеет импеданс 376,73 Ом и скорость с=1
В некотором сорте оптическом стекла например скорость с=0.5 (показатель преломления = 2), что равноценно диэлектрику для ВЧ с эпсилон=4, импеданс 376,73/2=188,3 Ом
S11/КСВ связаны с разницей импедансов, в даном примере КСВ=2, S(1,2)=0,88889, S11=0,11111. На отражениее теряется 11.1% энергии или -0.51 дБ
Обычное стекло для очков имеет примерно такой порядок, блики там не 50% а только 11%.
Чтобы погасить эти нежелательные 11% отражения можно добавить четвертьволновый согласующий трансформатор с импедансом 266,3 Ом
Числовое значение 266,3 выбирается исходя из такой трактовки: на разнице среде 376,73 и 266,3 должно отражаться СТОЛЬКО ЖЕ сколько и на разнице сред 266,3 и 188,3. Тогда балансы противофазных составляющих будут идентичны и вычтутся.
Вместо КСВ=2 на одной границе сред будет две точки отражения с КСВ=1.414 в каждой. 0,97059 на каждом участке будет проходить, 1-0,97059 = 0,02941 будет отражаться.
Вместо 1 отражения на 11% получаем два отражения по 2.94% которые взаимно компенсируются и общий КСВ=1, общее отражение = 0, общий коэффициент передачи = 1
Работает это только для устоявшихся колебаний. Для одиночных импульсов не работает. Вот анимация отражения на трансформаторе с 100 на 50 Ом (через 70.7 Ом). В гармоническом режиме КСВ=1, отражений нет вообще.
В импульсном первое отражение 2.9%
Одинаково хорошо и с импульсами и с устоявшимися колебаниями работают экспоненциальные трансформаторы. Повышение количества вставок (многозвенный транс) тоже улучшает работу с импульсами, заодно и полосу пропускания расширяет.
Эти волновые принципы не зависят от природы волн, в механических системах (пружины, акустика, колебания струн) они так же работают
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
21 минуту назад, Aner сказал:А какже быть с отражениями с поверхности? Теже зеркала? Переизлучение?
плазмон-поляритоны это экзотическое явление, его очень сложно добиться в в лаборатории. Детально я не читал, там что-то связано с этим носителем заряда, при некотором экзотическом удачном сочетании материала и длины волны - групповая скорость волны в самих этих плазмонных носителях замедляется на некоторое определенное значение, которые в противофазной суперпозиции с падающим плоским фронтом волны.. Т.е. проводник становится невосприимчивым к индукции, т.к. запасенная от первых порций волны энергия препятствует индукции последующих. Из-за наличия больших тепловых потерь и шумов - эффект быстро угасает и получен только на микроскопических масштабах.
Например в отражении есть такой эффект как просветление оптики (в СВЧ это согласование 2 сред с разным импедансом L/4 трансформатором с неким промежуточным импедансом). В общем случае граница сред отражает, но благодаря тщательному подбору конструкции и длины волны отражение при контакте 3 сред можно погасить.
Это работает только для устоявшихся гармонических колебаний и не работает для одиночных импульсов. В противофазе "магнитную подушку" создает энергия из предыдущих порций волны.
плазмонный эфект это некая разновидность этого принципа просветления, только это лямбда/4 задержка создается в поверхностном слое металла самостоятельно, при некотором удачном сочетании длины волны. На практике получено для диапазона волн 0.7 - 2 микрона, поначалу только на некоторых типах кристаллических решеток.
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
12 минут назад, Freesom сказал:А разве задача приемной антенны не такая как на рисунке? Поймать из внешнего пространства волну и преобразовать её в поверхностный ток, который потом привести в линию передачи?
Все пассивные устройства симметричны по определению. Относительно антенн это постулат о симметричности режима приема и передачи (S-матрица пассивного многополюсника не зависит от направления движения энергии).
Если в такой провод подать энергию и она будет бежать вдоль него и не излучаться - это значит что в режиме приема она не будет ничего абсорбировать.
Образно этот эффект можно объяснить "магнитной отталкивающей подушкой", фотон который поймался на рисунке слева наводит колебания в электронах, и поле электрона справа (по ходу движения поверхностной волны) противодействует приему новых порций волны извне. Поле этого поляритона всегда противофазно внешнему полю, из-за этого и не излучается и не принимается энергия. Получается такой "силовой экран" без применения замкнутых труб.
Режим этот весьма экзотический, неустойчивый и возбудить его хотя бы на пару миллиметров очень сложно в лабораторных условиях. Как только колебания поляритона не противофазны - он начинает работать как обычный провод и сразу излучает (или принимает).
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
9 минут назад, daiver сказал:Если вас не затруднит указать источник этого изображения для изучения ?
16 минут назад, yurik82 сказал:https://en.wikipedia.org/wiki/Surface_plasmon
9 минут назад, daiver сказал:Я не заменял. Для меня фотон что-то к свету ближе. А свечения на платах не наблюдается.
Это психологическое. Фотоны они везде в электрослабых взаимодействиях. Электрон держится на орбите постоянными взаимодействиями по обмену фотонами между носителями зарядов (например протоном и электроном).
Любые заряды это всегда обмен фотонами. А карта напряженности для наглядности рисуется силовым линиями (линия, касательная в каждой точке которой совпадает с направлением E-вектора суммарного поля в этой точке)
И гамма-излучение и радио - это всё фотоны.
Когда длина волны фотона становится сопоставимой с шероховатостью - он уже не способен наводить направленные потоки зарядов в металлах (эта направленность разбивается о шероховатость), и это мы считаем условной границей между РЧ и оптическим (ИК) диапазонами.
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
9 минут назад, Freesom сказал:Да тут тоже видать частоты не простые, раз токи проводимости легко и просто на потоки фотонов заменили. Электрон им жирный слишком...
Да, именно так я и представлял себе устройство типичной антенны
плазмон-поляритоны это как раз не антенна, а волновод. Волновод внешней проводимости. Если в классическом волноводе энергия передается внутри замкнутого пространства (фотонам не дает разлетаться замкнутость), то тут энергия передается снаружи предмета (цилиндрического проводника например) и такой особый режим "сцепки" фотоа с поверхностными электронами противодействует разлету фотонов (излучению, превращению в антенну) а направляет их как гусеницу вдоль провода.
100 лет назад такое могли получить только в ИК+ диапазоне, сейчас уже опустились в терагерцовый (но всё ещё с помощью оптического лазера, а не СВЧ устройств)
-
3 минуты назад, Freesom сказал:
фотонов нет, там живут поверхностные плазмон-поляритоны
это всего лишь частный случай режима/моды/конфигурация распространения фотонов. Крайне экзотический режим, который можно возбудить на экзотических частотах (далеко за пределами обычных радиочастот) в экзотической комбинации материалов
-
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
13 часов назад, repstosw сказал:На ДН мне всёравно. Главное чтобы на 360 градусов излучала в одной плоскости, как диполь.
13 часов назад, Freesom сказал:Два взаимоисключающих требования.
У Вас есть жесточайшее требование к диаграмме направленности - оня обязательно должна быть omni-directional (круговая ДН, всенаправленная ДН, омни, блинчик).
Если у антенны есть горизонтальная компонента (неважно это антенна чисто H-pol, или это антенна RHCP/LHCP в которой горизонтальной компоненты только 50%) то это жесточайшее требование выполнить невозможно.
Антенны круговой поляризации (circular polarization) выполняют это требование только в узком секторе.
Вот пример антенны клевер, у которой кабель-мачта снижения длиной 1 лямбда прикреплен напрямую к клеверу (без балуна)
Это диаграмма разреза омни-блинчика.
Зеленое - вертикальная компонента, красное - горизонтальная. Синее - сумма красной и зеленой.
Больше чем 0 dBi такой клевер излучает в горизонт и до углов где-то +50 градусов к горизонту. Т.е. в целом это омни антенна.
Но вот по требованию циркулярности она не омни. В горизонт горизонтальной H-pol компоненты уходит только -3.8 dBi против 0.5 dBi вертикальной V-pol.
В идеале разница должна быть 0, а получилась 4.32 дБ. 73% мощности идет вертикалка, 27% горизонталка
12 часов назад, repstosw сказал:Антенны разностить - не вариант, надо 8..10 длин волн, иначе антенны будут сильно кореллированы и толку от разнесения не совсем будет много.
Разнсоят на 1/8 ... 1/2 лямбды потому что дифракционная картина имеет шаг сопоставимый с долями длин волн.
у Вифи роутеров разноса 1/4 ... 1/2 лямбды вполне достаточно чтобы ощутить преимущество
На 8-10 лямбд и более - тоже разносят. Но для решения совершенно других задач в других системах.
С целью повышения скорости канала связи в 2 раза в той же полосе частот (например в релейных линиях связи) можно поставить с большим разносом на каждом конце канала (сам канал - прямая видимость, высокие мачты, жесткие требования к LOS) по паре трансиверов. Если разность хода на дистанции по диаогонали и по прямой достигнет 90 градусов (лямбда/4) то трансиверы смогут различить раздельно каждый сигнал и удвоить канальную скорость.
На сайте поставщика таких систем есть калькулятор, и в зависимости от длины дистанции и частоты может понадобиться разнос в много десятков лямбд
https://www.ericsson.com/en/mobile-transport/mimo-for-microwave
11 часов назад, repstosw сказал:А на счёт MIMO, боюсь, что это выльется вот в такого монстра:
Полноценный МИМО (как в WiFi, LTE) позволяет удваивать скорость канала в той же полосе частот, поэтому там сложная реализация с двумя сквозными трансиверами и кодами Аламаути в схемах кодирования и сложная математика.
Для борьбы с релеевскими замираниями достаточно RX Diversity, когда на каждой стороне канала связи есть вторая чисто приемная антенна (второй приемник не обязателен).
До сих пор в продаже есть такой WiFi USB донгл TL-WN722N на чипе Atheros AR9271.
Там есть две антенны но только 1 приемник. Коммутация антенн происходит до входа в трансивер.
Причем эта схема в AR9271 позволяет даже примитивный бимформинг.
В простейшем случае при наличии двух сигналов А и Б надо только выбрать лучший из двух (или А или Б).
Qualcomm сделали целых 4 логических операции диверсити:
- только А
- только Б
- сумма А + Б (синфазное сложение)
- разность А - Б (противофазное сложение, вычитание)
-
Антенн с круговой диаграммой направленности у которых есть горизонтальная компонента поляризации - не бывает.
Квадрифиляры имеют сильно выраженную осевую направленность и сохраняют вторую горизонтальную компоненту (AxialRatio близкий к 1) только в этом секторе направленности
Клевер направлен не так сильно, но там горизонтальная компонента в основном вдоль оси а в стороны очень слабая. Кроме того если к клеверу напрямую соединить к одной из половин посторонний предмет (например мачту крепления, кабель снижения) то антенной становится этот кабель-мачта, как чисто штыревая антенна вертикальной поляризации
-
1 час назад, Smesher сказал:
Программа говорит, что мой amd r7 370 слишком стар для этого?
да, для Discovery Live старая
в 2019 версии была проблема, что начиная с некоторого обновления Windows10 вылетала подсистема видеодрайвера в Ansys.
Надо было или более новый Ансис ставить, или создать переменную окружения
ANSYS_EM_DONOT_PRELOAD_3DDRIVER_DLL=1 -
2 часа назад, nicaraguanec сказал:
Юрий, благодарю за ответ.
и сразу вопрос, а где задаётся эта сетка? Mesh Settings?
Начальная сетка всего проекта задается в Analysys - Setup1 - Options - Initial Mesh options - Do lambda refinement. Это будет сетка для всего фигур модели.
Можно уплотнять отдельно взятые фигуры, поверхности: выделить фигуру или поверхность и Assign Mesh operations - On selection - Length based
J-антенна вместо несимметричной L/4
в RF & Microwave Design
Опубликовано · Изменено пользователем yurik82 · Пожаловаться
Обычно, но не в случае антенн.
Для неизлучающих устройств как натурные так и числовые измерения с погрешностью доли процента - не вопрос.
Но! если это не замкнутый многополюсник, а почти вся энергия идет через ГУ - то и в натурных измерениях и в методе МКЭ и в МоМ для 3-мерных структур (за исключением метода МоМ для тонких отрезков прямых линий) надо считать суммарную энергию прошедшую через ГУ.
По определению погрешность этого метода имеет тот же порядок величины что и DeltaS (обычно 2% или 1%). Даже если попытаться бесконечно уплотнять сетку - все равно из за самих математических шумов процедуры дискретизации - DeltaS может и не опутиться ниже чем 0.5%.
Т.е. для модели у которой тепловых потерь нет (только PEC + Vacuum) вполне ожидаемо получать значения RadiatedEfficiency в диапазоне 98...102%. Ничего с этим не поделаешь.
У реальных сложных конструкций в которых есть много диэлектриков, металла - реальные потери сдвинут это значение ниже, хотя и с теми же +-2%. Т.к. сами абсолютные значения ниже (например 97%) то число 100 никогда на практике не получится.
Есть еще один уникальный метод для частного случая. В движках на базе NEC (4NEC, EzNEC, MMANA) все проводники представляются в виде бесконечно тонких отрезков прямых. Т.е. весь ток всегда идет в прямом проводнике. Известны именно значения тока через сечение. В Амперах. Не поверхностная плотность токов на сетке меширования в А/м2, а именно ток через сечение. Зная проводимость металла, частоту и площадь сечения и ток - можно по всех отрезках просуммировать тепловые потери. Именно так 4NEC2 и считает, в отдельности от самого моделирования запускается отдельная подпрограмма которая по расчитанных ранее токах подсчитывает тепловые потери. Плюсы - можно получить ниже погрешность чем в методе МКЭ. Минусы - расчитанные значения не учитываются в собственно СВЧ моделировании, и если распределенные тепловые потери значимые - они никак не будут учтены в расчете антенны. Она сначала рассчитывается с материалом РЕС (расчет ДН, КСВ) а потом отдельно для справки выводятся тепловые потери.
как я уже говорил - даже для крупных международных корпораций с бюджетом в миллиарды - это слишком доррогая задача. Надо создать плату КСВ метра идентичную плате финального устройства.
Т.к. даже в проекте с бюджетом более миллиарда долларов это слишком дорого - делают НО на плате идентичной плате финального устройства и ищут на этой плате некоторую точку ввода кабеля с минимумом влияния и отводят его горизонтально к Агиленту.