Перейти к содержанию
    

yurik82

Участник
  • Постов

    814
  • Зарегистрирован

  • Посещение

Сообщения, опубликованные yurik82


  1. В 09.05.2023 в 16:39, Джоконда сказал:

    Это по конструкции антенны

    это тема про программу HFSS, какие антенны лучше а какие хуже - тут не обсуждают

    Антенн без земляного полигона вживую не бывает. Если убрать то что нарисовали - в реальном изделии будет какая-то другая земля. Из-за того что нарисованное в HFSS не имеет ничего общего с реальным натурным изделием - расчеты будут некорректные. Моделировать надо так, чтобы модель имела подобие с реальным изделием, а если есть какие-то допущения (что-то исключено из модели для упрощения) то должны быть рациональные обоснования что исключенные элементы не сильно влияют на работу и можно моделировать без них.

     

    32 минуты назад, Джоконда сказал:

    идет на одну микрополосковую линию, а экран коаксиального кабеля - на другую микрополосковую линию, расположенную на другой стороне диэлектрика.

    линией (transmission line) в СВЧ называется не металлическая полоска, а линия передачи. Там одна линия передачи состоящая из 2 проводников. Если бы один из проводников был очень массивным - то его можно считать референсной землей, а тип линии несимметричная полосковая microstrip https://en.wikipedia.org/wiki/Microstrip 

    Но на скриншоте оба проводника малогабиритные, а значит это двухпроводная симметричная линия. Напрямую подключать симметричную двухпроводную линию к трехпроводной коаксиальной линии нельзя, надо специальное симметрирующее устройство - балун.

     

     

  2. 2 часа назад, Джоконда сказал:

    Спасибо, а саму площадь "земли" не лучше ли вообще уменьшить до минимума? Чтоб туда только штырь и помещался.

    Непонятный вопрос, это вопрос как в HFSS что-то замоделировать, или вопрос по конструкции антенны?

  3. Сам порт задан корректно, на скриншоте не видно куда нарисована Integration line.

    Чтобы убедиться что она нарисована так как хотелось - посмотреть в Port Field Display как посчитало поле. 

    image.thumb.png.095c1287141321b822f9197ba385ee92.png

    Сопутствующие замечения не касаемо порта:

    1) Регион ГУ как для излучающей структуры задан плохо, вплотную к токопроводящим элементам. Мануал рекомендует отступ не менее 1/4 лямбды, а практика показывает что в стороны куда идет основное излучение (а для элементарного диполя это во все стороны) надо 0.5-0.6 лямбды если требуется повышенная точность по ДН и по импедансах.

    2) сама модель имеет мало подобия с фактическим изделием, цилиндр штыря прям очень вплотную к земле, что вряд ли будет на практике. Сосредоточенная ёмкость в районе порта питания сдвинет jX вниз, а в реальном изделии такого не будет. В фактическом изделии не будет точечного источника возбуждения, а будет какая-то линия передачи. Схема её включения и трассировка будут влиять и на ДН и на импедансы.

  4. w=0.494, copper=18µ, gap=0.5 mm, eps=9.8, tan=0.0001

    Спойлер

    image.thumb.png.122868326b44bb89f737033e69da5d6d.pngimage.thumb.png.7c992e1cb5cc10b875d7a5e17ec1e09e.png

    image.thumb.png.5f9b6bedf8143ffb2e92504ab390f69d.png

    image.thumb.png.530a55bc5dfed4c5017079222640f335.png

    L4_Skandalli.aedt

     

      

    10 часов назад, Skandalli сказал:

    Есть ли жесткий критерий оценки?

    Асимптота/конвергенция к более точному значению. Уменьшаем k пока не начнет уплывать Zo

  5. 4 часа назад, Skandalli сказал:

    В чем преимущество 2D Extractor перед таким методом? 

    в том что нет никаких заданий граничных условий, портов и сетки. нарисовал простейший рисунок из двух фигур и гарантировнно <0.01 Ом погрешность по Zo.

    Осталось убедиться что полноволновая модель соответствует "гарантированному решению". Если есть расходимость - найти и устранить.

    Общая концепция - "от простого к сложному". Сначала убедитесь что упрощенная модель (прямой полосок) в HFSS соотсветвует 2D Extractor. Потом что соответствует HFSS и CST. А потом уже рисовать повороты полоска. А так сразу непонятно на каком этапе образовались различия.

     

    4 часа назад, Skandalli сказал:

    так как это не соответствует реальности (конструктив же)

    этот пример тоже не соответствует реальности, это просто исследование абстрактной линии

  6. 27 минут назад, Skandalli сказал:

    "Не однородны" - вы имеете ввиду, что часть порта на поликоре, а часть в воздухе?

    Да.

    Кроме того, Waveport занимает лишь часть грани, что для такого типа задач не является рекомендованным. Как поведет себя модель когда прямоугольник возбуждения внезапно прерывается излучающим пространством - неизвестно.

  7. В 04.05.2023 в 15:12, Skandalli сказал:

    В рамках освоения сабжа встретился с непонятностями:

    Не смотрел и конкретного решения частной проблемы, не предложу ничего. А предложу общее концептуальное решение.

    В HFSS есть такой тип проектов 2D Extractor специально для линий передачи в терминах RLGC. Там рисуется только 2 мерный срез линии, за счет этого молниеносная скорость работы, а за счет метода моментов очень малая погрешность. Я специально проверил на нескольких типах линий для которых известны фундаментальные аналитические решения, построил свип по геометрии и Zo, разницы нет вообще, менее 0.01 Ома.

    Поэтому рекомендую сначала решить свою линию в 2D и отталкиваться как от эталона. А потом то же нарисовать в полноволновом решателе HFSS и убедиться что модель сходится с нужным решением. Модель для начала упрощенную - просто прямой кусок линии (можно лямбда/4 чтобы увеличить возможные рассогласования).

    Проверкой граничных условий, задания порта, свойств материалов - добиться схождения и лишь потом продолжать дальше (рисовать кривую линию и т..д.). У меня для одного типа линий (воздушной) на пару Ом съехало вниз. Оказалось недостаточная высота ГУ (для обычных рекомендаций когда PCB этого с запасом хватает, а на воздушной линии надо немного больше)

    В Вашем проекте бросается в глаза что прямоугольники WavePort не однородны по материалу и не симметричны относительно проводника

    image.thumb.png.85bea018f8380d73429dba69ed8d5b21.png

     

    2D Extractor выдал Zo=52.59 Ом при W=0.44184594471317 mm, t=18 микрон, gap=0.5 mm, материал alumina_96pct на частоте f=1 GHz

    0.4946 дают 50.01 Ом

  8. 8 часов назад, repstosw сказал:

    . Будет ли приём на такую антенну эффективен в случае волновой интерференции?

    Возможно да возможно нет. Смотря что было источником отражения для многолучевого приема.

    С интерференционной картиной борется антенна увеличенной апертуры (или более направленная антенна, что одно и то же).

    У коллинеарных штыревых антенн апертура растет по высоте, но не по азимуту. Если интерференционная рябь сформирована по высоте (что возможно внутри зданий) - то более крупная антенна зацепит и пучности и провалы. Если же интерференционная картина сформирована приходом с разных азимутов (что более вероятно на улице) то коллинеарный штырь такой же узкий как и обычный штырь. Если направленные антенны запрещены, то единственный выход - RX/TX Diversity и/или MIMO

     

    92886_original.jpg

    92436_original.jpg

  9. 4 часа назад, Vasil_Riabko сказал:

    Я знаю другое определение:

    аббревиатура балун - жаргонная, каноничное название "симметрирующее устройство". а СУ является СУ когда выполняются два условия. Только при выполнении этих 2 условий common mode impedance будет бесконечным, а чем эти условия хуже выполнены (чем больше неточность фаз или чем больше неравность деления мощности) тем ниже будет запорный импеданс.

    Сам Гуанелла в 1945 в патенте называл своё устройство HF Matchin Transformer (ВЧ согласующий трансформатор)

    US2470307-drawings-page-1.png

    Кстати токовый балун Гуанеллы 4:1 эти условия не выполняет (его полное название -  balun with floating load). При подаче на вход +1V относительно общей земли - на дифференциальных выходах напряжение не равно +1 и -1V, а +1.5V и 0.5V, поэтому запорный импеданс низкий, симметрирование лишь частичное, часть тока далее потечет по общей земле. Сам Гуанелла предлагал последовательное включение токового балуна 1:1 и лишь потом 4:1 для случаев если симметрирование важно

    2018-04-27_28509img-2.thumb.jpg.aef9d75f33dcfcf85bfb8360913d5c4c.jpg

     

    4 часа назад, Vasil_Riabko сказал:

    может быть и 75 на 75 и даже 200 на 200.

    да, сами значения импедансов могут быть разные, и равные и неравные, и кратные и произвольные.

    на практике широкополосными бывают только типы 1:1 и 4:1, 9:1, 16:1 (комбинации включения согласованных Т-тройников), а балуны с другими соотношениями имеют ярко выраженные резонансные свойства (разный коэффициент трансформации и нежелательная реактивность на разных частотах)

  10. В 23.04.2023 в 14:08, repstosw сказал:

    По логике вещей - если балун 1:1 то он может с любым активным сопротивлением работать.

    балун 1:1 это маркетинговое название. физическая сущность - балун с импеданса 50 на 50.

    Приведу наглядный пример с токовым балуном Гуанелла 4:1. В этом балуне сопротивление дифференциальных линий в плечах балуна равно половине согласуемого, т.е. для 300->75 оно равно 150, а для 200->50 равно 100 Ом.

    На скриншоте - печатное полосковое исполнение на диапазон ДМВ. Толстый это 200->50, тонкий 300->75

    Слева питается симметричная 2-проводная линния (зазоры 200 и 300 Ом соответственно).

    Как объяснить работу этого балуна не прибегая к эквивалентным схемам RLC на которых рисуют балансы токов и напряжений?

    Слева по рисунку дифференциальная линия 200 Ом видит Т-тройник (раздвоение), далее идут две линии по 100 Ом каждая, которые слева сошлись в одну точку на Т-тройник.

    На Т-тройнике 50% энергии пошло в одну половину, 50% в другую (мост Вилкинсона весьма схож).
    Справа имеем второй Т-тройник, где сходятся эти же 2 половинки.

    Но есть одна хитрость - одна из половинок перевернута как лист Мёбиуса навыворот. Если на одном конце деление энергии синфазное, то на другом конце сложение уже противофазное. В синфазном суммируются токи, в противофазном - напряжения.

    Балансная линия 200 Ом расщепляется на 2 линии по 100 Ом, а потом 2*100 сходятся в линию 50 Ом. Получилось преобразование с 200 в 50.

    Что будет если 200 Ом балансная линия далее будет нагружена на 150 Ом (более тонкие линии как на рисунке справа)? Получится рассогласование, такая 200 Ом линия будет нагружена как бы на 300 Ом и отражение волны будет соответствовать КСВ=1.5. На правом конце когда 2х150 сойдутся на тройник результирующее будет 75, а не 50. Общий КСВ может достигать 2.25 в худшем случае

     

    Спойлер

    2018-04-27_28509img-13.thumb.png.3dd2e69921da0af645f715048c91717d.png2018-04-27_28509img-3.thumb.png.eea8883e7d9780fe00703386d527c676.png2020-06-16_99751img-3.thumb.png.9b003c15bd3f657bb42edc920858a7af.png2020-06-16_99751img-5.thumb.gif.1d223e6fea8e955ab07aec22a5b19324.gif

     

    Вот то же самое в эквивалентной схеме теории цепей

     

    Спойлер

    1.thumb.png.1d28f4ead9fcd4faf11ededccfd949ee.png2.thumb.png.5edb9f45363b3720b5edb70f82bef23b.png3.thumb.png.d8744c7fbb0d36fdf9fed7be444f5bbb.png4.thumb.png.412c1b845de4e6aea0a638f65e8e6b64.png5.thumb.png.13285a7742dd9232e76ee878c1c291dc.png6.thumb.png.0959ddf34faffe9825c694bafaad2784.png

     

     

    Здесь нет ничего общего с обычным НЧ/ЗЧ трансформатором с первичной и вторичной обмотками, потому что те трансформаторы включаются вообще не так.

    В классическом трансформаторе к одной обмотке (к разным концам одного и того же провода) прикладывается разность напряжений, а с другой обмотки с двух её концов снимается.

    Здесь напряжение прикладывается к разным изолированным проводам, т.е. это просто обычная дифференциальная двухпроводная линия передачи (волновод). А зазор между этими линиями определяет импеданс этого волновода.

    Любой балун - по определению это многополюсник который выполняет 2 условия:

    - делит энергию поровну по 50% (амплитуда, магнитуда в каждом плече равна)

    - поворачивает фазу относительно общей синфазной земли на -90 градусов в одном плече и на +90 в другом. Т.е. получить на выходе равное и противофазное напряжение, симметричное относительно общей земли

    Токовый балун Гуанеллы 1:1 в полосковом или в коаксиальном исполнении это Т-тройник слева (в Т-тройнике энергия делится поровну), на одной л/4 фаза задерживается на 90 градусов

    balun_guanella_current_1-1_image01.thumb.gif.5b666f445717ec22889e226171561f4c.gif

     

    Чтобы трансформатор работал как трансформатор а не просто как симметричная двухпроводная линия передачи - он включается совсем не так

    2050290967_images(1).png.3807f17c653192b60482d07529ea8ddc.png

    Обмотки работают как обмотки (связь через магнитопровод если есть, или через взаимный импеданс если полосковая линия) если к разным концам одной и той же обмотки приложить разность напряжений. Такой балун называют вольтажным балуном Гуанеллы типа 1:1

     

     

  11. 17 часов назад, Morgan_94 сказал:

    Waveport получается подцепить только в режиме Terminal

    по общему правилу порт типа WavePort должен лежать на границе слоя по методу МКЭ.

    Чтобы WavePort можно было сделать внутри МКЭ пространства - в HFSS есть "лайфхак" - затыкнуть его сзади (подпереть) пробкой из материала PEC. Как это сделано - можете посмотреть в примерах

    .\Examples\HFSS\Antennas\HornwParabolicDish.aedt

    • Thanks 1
  12. 45 минут назад, Morgan_94 сказал:

    выполнить симметрию в объекте

    1) Rad1 выделить все грани кроме плоскостей симметрии. (только 4 внешние грани)

    2) Т.к. сосредоточенного порта в модели нет, а есть только волновод, то lumped terminal применить нельзя, поменять возбуждение на Waveport

    3) поскольку это антенна, то расстояние до границы Rad1 желательно не менее lambda/4, а со стороны главного лепестка (где больше всего энергии) lambda/2

    4) т.к. одна симметрия задана с multiplier=0.5, а другая с 2, то результирующий multiplier=1

    • Like 1
  13. 8 часов назад, oleg-n сказал:

    Товарищи, кто знает есть ли в CST    Broadside-Coupled Lines ? Возможно ли его самому создать ? Может кто то ссылкой на пример поделится ?

    Если обычный HFSS или обычный CST то для типа порта WavePort без разницы что там далее.

    в HFSS 3D Layout (PlanarEM / SIWave) тоже для типа порта WavePort без разницы что там далее.

    Можно ли обойтись без типа порта Waveport и нарисовать руками наборы Lumped терминалов - тут надо каждый конкретный случай и проявить изобретательность. Ваш пример 3D Layout посмотреть не могу, у меня даже мои проекты если там есть Circuit или Layout не открываются на моем другом компьютере - ошибка чтения файла.

  14. 1 час назад, MiklPolikov сказал:

    почему дорожку, идущую к антенне, разводят толстой ?  

    Чтобы выйти на 50 Ом

    https://chemandy.com/calculators/coplanar-waveguide-with-ground-calculator.htm

    https://www.microwaves101.com/calculators/864-coplanar-waveguide-calculator

    https://www.eeweb.com/tools/microstrip/

  15. 1 час назад, Александр Мылов сказал:

    Удивляет такое нелинейное изменение температуры- в начале резкий рост, затем как-бы заходит в насыщение.

    С ростом температуры логарифмически растет вклад излучения, если объект открытый и обогревает бесконечно удаленное пространство то будет такое "насыщение".

    Если объект закрытый и греет коробку, то выноса лучистой энергии нет

  16. 21 час назад, Freesom сказал:

    Какой мораторий? Металл застилается EBG грибами или гайками и можно диполь ронять хоть на саму поверхность

    Ронять можно. Получить излучение в горизонт - нельзя. Задача не про КСВ и не про тепловой КПД, а про Directivity в элевацию тета=0 (побороть зенитную ДН)

    EBG грибы убирают поверхностные волны вдоль полигона и краевое излучение подстилки. Вместо этого дают чистое зеркало без искажений и чистую зенитную ДН с честным подавлением горизонта "без скрытых условий и доплат"

    Другими словами - конечную малогабаритную крышу превращают в эквивалент бесконечного полигона infinity perfect E

    1211.thumb.jpg.d330f7d79d6868d19c4178466d2ad422.jpg

  17. 44 минуты назад, Dikoy сказал:

    Для около ГГц это уже разные детали, не соединённые между собой. 

    наличие каких-то дополнительных связей второстепенно. это зеркало.

    возьмите точечный источник света длиной волны например 1 микрон и разместите его на высоте 0.5 микрона над горизонтальным зеркалом. И попробуйте добиться чтобы максимум излучения уходил в горизонт а не в зенит

  18. 16 часов назад, Dikoy сказал:

    ДН круговая в форме бублика, в плоскости города станции стабильно ловят телеметрию. 

    Сейчас появилась мысль сделать антенну плоской. Совсем идеально - ещё и печатной. 

    в горизонт там сильный провал ДН, максимум - зенитный

     

    16 часов назад, Dikoy сказал:

    Из того, что нашёл, это вариант четырёх Вивальди с зондовым питанием через печатный конденсатор. Но как это проектировать и согласовывать никто не знает 🙂

    это всё второстепенно. первично - крыша (бесконечный земляной полигон уходящий в горизонт)

  19.  One approach is to have a guarantee that the transmitter will use all the channels in a fixed period of time. The receiver can then find the transmitter by picking a random channel and listening for valid data on that channel. The transmitter's data is identified by a special sequence of data that is unlikely to occur over the segment of data for this channel, and the segment can also have a checksum for integrity checking and further identification. The transmitter and receiver can use fixed tables of frequency-hopping patterns, so that once synchronized they can maintain communication by following the table.

    https://www.analog.com/en/technical-articles/introduction-to-spreadspectrum-communications--maxim-integrated.html

    Spread Spectrum and (De)coding "Keys"

    popular PRN sequences have names: Barker, M-Sequence, Gold, Hadamard-Walsh, etc.

    The FHSS method does exactly what its name implies—it causes the carrier to hop from frequency to frequency over a wide band according to a sequence defined by the PRN. The speed at which the hops are executed depends on the data rate of the original information. One can, however, distinguish between fast frequency hopping (FFHSS) and low frequency hopping (LFHSS). The latter method, the most common, allows several consecutive data bits to modulate the same frequency. FFHSS is characterized by several hops within each data bit.
    Figure 14. Spectrum-analyzer photo of a FHSS signal.

    The operation of code recognition is also called correlation. Because correlation is performed at the digital-format level, the tasks are mainly complex arithmetic calculations including fast, highly parallel, binary additions and multiplications.

  20. В 15.12.2022 в 09:23, Evgesha сказал:

    Подскажите при использовании волноводного порта в результатах появляется line и wave impedance. Что тут понимается под wave?

     

    Волновой импеданс это импеданс волны в линии передач (соотношенеи няпряженности электрического и магнитного полей фотона). В общем случае это соотношение амплитуды размаха колебаний к "натяженности" среды (например натяженности веревки или инерционности жидкости по которой качают волну).

    Линейный импеданс порта это соотношение мощности к квадрату тока на одном из терминалов порта (если такие есть). В случае если у порта количество терминалов равно 1 пара - то волновой и линейный импеданс равны. Иными словами если режим волны TEM или QTEM.

    Если количество терминалов равно нулю (полый волновод) то линейного импеданса воообще нет. В режимах ТЕ и ТМ нет тока терминала.

    А если пар терминалов много - то линейный будет зависеть от заданной комбинации (матрицы редуцирования) - как эти многочисленные провода используются (дифференциальная линия, многофазная линия, even mode, common mode, cross mode).

  21. 11 часов назад, Evgesha сказал:

    Есть публикации, которые позволяют минимизировать путем прокладки дополнительного проводника

    в ЛПА собирающая линия (две траверсы) имеет некоторый импеданс, который важен для согласования всей ЛПА.

    Суть не в том что появилась асимметрия, а в том что изменился Zo этой линии. Его можно вернуть в исходный номинал заложенный в идее, не прибегая к прокладке дополнительных проводников (если конечно свойства выбранных материалов не начнут лимитировать). 

    Проще это делать не рассчитывая всю антенну, а в 2D решателе измерить импеданс двухпроводной линии который заложил автор проекта ЛПА. А потом дорисовать цилиндр кабеля и подобрать ширину линий чтобы Zo вернуть к значению заложенному автором.

      

    8 часов назад, Tema-yes сказал:

    Лучше волноводный порт поставить

    сильно избыточно в модели именно этой антенны вообще моделировать внутренности кабеля, по крайней мере на черновом этапе. Можно оставить дискретный порт как его нарисовал Магус и добавить только цилиндр оплётки.

    много лямбд сверхтонкого кабеля в разы увеличат сложность расчета, и никакой сходимости с реальным изделием не добавят

×
×
  • Создать...