[yurik82 18]

3 часа назад, Alex_2015 сказал:

А ведь есть еще кабель и на 300 Ом симметричный (был во времена моей молодости). Правда пользовался на КВ и выше.

ЛПДА на 200 Ом на частотах до 200 МГц были популярны много десятилетий назад.

Для более высоких частот они неинтересны из-за балуна ШПТЛ 4:1 с большими потерями на ДМВ и выше

[Alex_2015 0]

Удалось снизить КСВ на верхней частоте диапазона до значения 2,4 (вместо 4,0). Многовато, но "верной дорогой иду".

Мои ошибки:

1. Значение отношения длины вибратора к диаметру необходимо задавать как константу на этапе проектирования. Первично пытался получать обратным расчётом и видимо ошибся в выводе формул.

2. Значение ширины вибратора все-таки определяется на основе радиуса, а не диаметра вибратора (пи*а, где а-радиус вибратора). Во многих источниках именно диаметр фигурирует, что на первый взгляд противоречит геометрии. Потому, как периметр прямоугольника должен быть равен длине окружности. Очень вероятно, что необходимо ещё вычитать толщину металлизации. Ещё не пробовал.

[uve 4]

Не понял, какие диаметры, если антенна у Вас по технологии PCB изготовлена?

[Alex_2015 0]

49 minutes ago, uve said:

Не понял, какие диаметры, если антенна у Вас по технологии PCB изготовлена?

Чтобы определить ширину вибратора, предварительно надо посчитать диаметр вибратора. А потом пересчитать его ширину.

Базово считается классическая ЛПДА. Потом, с учётом укорочния материала подложки, определяются размеры печатного варианта.

[uve 4]

И какой материал у Вас ? Какой коэф. укорочения Вы назначите ?

[Alex_2015 0]

8 hours ago, uve said:

И какой материал у Вас ? Какой коэф. укорочения Вы назначите ?

Первую версию считал и делал на ФАФ-4. Диэлектрическая проницаемость 2,7. Эффективная получалась 2,24. Соответственно, делил на корень 2,24.

Сейчас считаю для понимания тот же ФАФ. Когда получу на нем приемлемые результаты, перейду на ФР4. Так дешевле в изготовлении. Хоть и потери немного возрастут.

[uve 4]

Я видел Вашу антенну на фото, ширина элементов разная. А эфф. диэл. проницаемость изменяется при разной ширине вибраторов.

[Aner 3]

2 hours ago, uve said:

Я видел Вашу антенну на фото, ширина элементов разная. А эфф. диэл. проницаемость изменяется при разной ширине вибраторов.

Кажется разные вещи ширина вибраторов и эфф. диэл. проницаемость которая относится только к ламинату. Как это у вас связано?

Часто эффетивная получается в результате подгона после измерений антенны, а это не так. Материал ламинатов нормируется по эпсилон производителем. Если нет данных о материале ламината, то померить вначале перед расчетом будет правильнее. Чем потом придумывать эфф. диэл. проницаемость. Как понимаю, эфф. диэл. проницаемость или комплексная эфф. диэл. проницаемость это все о материале состоящем из разных структур итп и никак о ширине вибраторов или размеров проводящих материалов в антеннах с этим материалом ламината. Или что не так? 

[yurik82 18]

Для открытой однопроводной линии (типа плечи диполя Герца, или катушка индуктивности сделанная из прямого проводника) для круглой и прямоугольной формы такие эквиваленты

⌀3 = 3x2 mm = 5.7x0.5 mm

 

Распространенные алюминиевые полоски  10x2, 15x2 and 20x2 являются эквивалентом круглых прутков D=6.5 mm, D=8.5 mm и D=10 mm соответственно.

Найти эквивалент в HFSS можно двумяс способами:

- в решателях S-параметров нарисовать диполь Герца и найти при каких размерах будет одинаковая резонансная частота (jX=0)

- в решателях RL/GC (Q3D Extractor) можно нарисовать прсто прямой кусок провода, на торцы назначить сток/исток и найти погонные индуктивность/ёмкость

Круглый провод диаметром 6 мм имеет C=1.78 pF и L=64.88 nH (на 100 мм погонной длины)

 

Те же погонные L/C имеет прямоугольный пруток 9x2 мм

 

[Alex_2015 0]

При расчете ЛПДА есть такой параметр, как отношение длины вибратора к его диаметру. Значение константа. Определяет волновое сопротивление вибраторов. Длина самого длинного вибратора определяется длиной волны лямбда максимум. Длина каждого следующего уменьшается в тау раз. Соответственно, определяем диаметр. Ширина печатного вибратора есть радиус, умноженный на пи.

Для подложки с эффективной диэлектрической проницаемостью х ширина, как впрочем и длина, делятся на корень х.

Эффективная диэлектрическая проницаемость рассчитывается по длинной формуле на основе относительной проницаемости материала, указанной в справочниках и ТУ на материал. Это в книжке по микрополоскам под редакцией Вольмана.

Или сейчас как-то по другому считают.

[Freesom 16]

1 hour ago, Alex_2015 said:

Или сейчас как-то по другому считают.

100%, проще тот печатный вибратор в симуляторе нарисовать и высчитать его параметры.

[uve 4]

 Freesom, согласен, как по мне, намного проще.

[yurik82 18]

5 часов назад, Alex_2015 сказал:

При расчете ЛПДА есть такой параметр, как отношение длины вибратора к его диаметру. Значение константа. Определяет волновое сопротивление вибраторов

Весьма неоднозначное утверждение, скорее всего вырванное из контекста и исковерканное.

Для расчете полуволнового диполя Герца с помощью только листика, карандаша и таблицы умножения в свое время были придуманы "карандашные методики" с коэффициентами укорочения/удлинения в зависимости от выбраного материала. В карандашную эпоху модель диполя Герца существовала только для цилиндрического проводника нулевой толщины (сверхтонкий круглый провод), а для всех других реальных материалов опытным путем составляли таблички с коэффициентами.

 

Цитата

Для подложки с эффективной диэлектрической проницаемостью х ширина, как впрочем и длина, делятся на корень х.

При условии что проводник погружен в большой аквариум с таким материалом. Для тонких ламинатов в зависимости от типа линии (это линия передачи или просто одиночный проводник - плечо антенны или одиночная индуктивность) % заполнения твердым диэлектриком будет разный. Для типичных линий передачи ламинат двусторонний с бесконечным граундом. Волна принудительно заключена в твердый диэлектрик бесконечным граундом.

Для линий на одностороннем ламинате это уже не работает.

Вот двухпроводна открытая линия 300 Ом на одностороннем FR4 толщиной 1 мм. Скорость распространения в такой линии 87.7% скорости света, потому что медленный твердый диэлектрик заполняет незначительный объем в котором распространяется волна

 

Если зазор уменьшить, чтобы импеданс получился 158 Ом, то скорость распространения замедлится до 78.7%, потому что объем пространства в котором преимущественно сконцентрирована энергия будет больше заполнен твердый диэлектриком

Изменено 27 апреля пользователем yurik82

[Alex_2015 0]

Из всего вышесказанного я, пожалуй, понял одну вещь. Методика расчета печатной антенны должна отличаться от методики расчета классической ЛПДА. Хотя, справедливости ради, я рассчитал и смоделировал антенну по классической методике на подложке из воздуха. По модели работает.

А вот на материале пока не работает. Точнее, ограничение полосы пропускания по уровню КСВ=2 наступает для ФАФ на 6,8ГГц, а для ФР на 6,2ГГц. И пока я не догоняю причины. Предположений много, но все по незнанию.

[Alex_2015 0]

On 4/28/2024 at 2:25 AM, yurik82 said:

Для линий на одностороннем ламинате это уже не работает.

А можно как-нибудь в HFSS определить длину волны (или скорость распространения). Есть модель микрополоска. Собирательная линия в антенне его копия.

Пока в HFSS только учусь.