Самодельная ДМВ антенна

[iam]

[quote=plyrvt post_id=33991 time=1524231409 user_id=23668] Смоделировал патент из полосы шириной 30 мм. Полоса пропускания - упала по сравнению с традиционным вариантом (из плоской полоски или круглого провода), чего и следовало ожидать. Естественно! Полоса 30 мм, расположенная под углом к рефлектору, даст проекцию на плоскость рефлектора меньшей площади..
Если Вас не затруднит, смоделируйте,пожалуйста, антенну с шириной полосы 62мм и расстоянием до рефлектора приблизительно 160 мм и 98 мм для большого и малого периметра соответственно

[lankatita]

Если Вас не затруднит, смоделируйте,пожалуйста, антенну с шириной полосы 62мм и расстоянием до рефлектора приблизительно 160 мм и 98 мм для большого и малого периметра соответственно

не пляшет математика. 160/98 будет только если полоса перпендикулярно к рефлектору.

ну да ладно, не верите на слово как работает электрический ток, держите симуляцию
https://ypylypenko.livejournal.com/27431.html

Начальный вариант - оптимизированный мной под 566-646 МГц (Ровенская область), перекрывает 470-750 по КСВ<1.8
Делал его из 10 мм2 проволоки медной Одессакабель. Рефлектор 500х500мм

По патенту - из полосы 70 мм таким образом, чтобы центр полосы совпадал с положением круглой проволоки в предыдущей модели.
Для сравнения 2 изображения наложены одно на второе. Рефлектор 500х520 мм (чтобы вибратор не выступал сверху добавил 20 мм)
Импедансы существенно изменились:
- резонанс сместился с 620 на 670 МГц (непринципиально, подогнать можно на любой желаемый)
- сопротивление излучения на резонансе снизилось с ~300 до ~75 Ом (помните выше что будет если паралельно соединить несколько сопротивлений R?)
- знак реактивности изменился на противоположный. у круглого провода на низких частотах положительная (индуктивная) реактивность до +j80, у патента - на низких частотах отрицательная (ёмкостная) до -j45
- крутизна скатов кривой реактивности снизилась. круглый вариант при остройке на -100 МГц от резонанса набирал +j75 реактанса, патент набирает только 40. Но в связи с тем что сопротивление излучения упало в 4 раза, такая реактивность значительно быстрее наращивает КСВ (75 от 300 меньше чем 40 от 75)
- крутизна перепадов сопротивления излучения более крутая
- параметры диаграммы направленности почти не изменились


Если так очень упрощенно объяснить смысл происшедшего (в терминологии автора патента).
Автор утверждает, что если например на внутренней кромке сопротивление Z=100 +j0 (резонанс), а на внешней Z=200 +j100 (не резонанс), то ток потечет ТОЛЬКО вблизи внутренней кромки и сопротивление антенны в целом составит Z=100 +j0
На самом деле при паралельном подключении сопротивлений ток течет ПО КАЖДОМУ из них, суммарное сопротивление считается по законах Ома, а при более сложной топологии с узлами - по правилах/законах Кирхгофа.
Для переменного тока сопротивления идут в комплексных числах Z=R +jX, поэтому формулы более сложные, но суть та же.

[ТИВ]

Считаю, как и Plyrvt:

1. Токи текут по всей поверхности антенны в независимости от частоты. Из точки «А» в точку «Б» токи попадают всеми возможными путями, пусть и самыми длинными, и с большим сопротивлением. Плотность распределения токов по антенне пропорционально сопротивлению.
2. Есть аналогия между поведением потока жидкости/газа и электромагнитным полем.
3. В случае объединения двух резонансных систем, резонанс объединённой системы не будет совпадать ни с одной из двух входящих в него систем

[iam]

Обращаюсь к plyrvt

https://ypylypenko.livejournal.com/27431.html
https://ypylypenko.livejournal.com/19565.html

Для каждой из антенн интересно увидеть результаты моделирования в двух случаях:
1. Фидер подключен к антенне в самых ближних к рефлектору точках
2. Фидер подключен к антенне в самых дальних от рефлектора точках

В антенне из патента неудачным получился узел питания, поскольку, во-первых он представляет собой конденсатор с треугольными обкладками,причем наибольшая емкость у высокочастотного сечения антенны, а во-вторых неизвестно расстояние между точками питания. Эти факторы кардинально влияют на все характеристики антенны...

[plyrvt]

Для каждой из антенн интересно увидеть результаты моделирования в двух случаях:
1. Фидер подключен к антенне в самых ближних к рефлектору точках
2. Фидер подключен к антенне в самых дальних от рефлектора точках

В антенне из патента неудачным получился узел питания, поскольку, во-первых он представляет собой конденсатор с треугольными обкладками,причем наибольшая емкость у высокочастотного сечения антенны, а во-вторых неизвестно расстояние между точками питания. Эти факторы кардинально влияют на все характеристики антенны...

Так как нарисовано в патенте я не рисовал, потому что это заведомо неправильно.
Все симуляции которые я делал были с такой запиткой треугольниками с равномерным растеканием токов на всю ширину (на скриншотах я их скрыл, чтобы не мешали видеть остальную конструкцию)



На модели TUB - там запитка через полоски на 1/3 ширины полосы.

Точечную запитку тонким проводником проверять не собираюсь. Как и больше тратить время на эту глупость авторов патента.

[iam]

Прошу прощения за назойливость... Буду искать софт и разбираться самостоятельно.

[plyrvt]

Прошу прощения за назойливость... Буду искать софт и разбираться самостоятельно.

лучше читайте проверенню литературу и проверенные методы расширения широкополосности



Вот как происходит растекание поверхностных токов на тех треугольниках запитки что я моделировал

[plyrvt]

https://ypylypenko.livejournal.com/22270.html

- 470-818 МГц (пока самая высокая частота у Зеонбуд - 814 МГц)
- небалансный выход на 75 Ом - не требует симметризатора и сопряженных с ним потерь
- усиление хоть и умеренное 7-9.7 dBi, но по сравнению с размерами 29х34 см - КПД этой апертуры 105-180%

На базе этой антенны можно создать двойную решетку разместив 2 таких патча на экране двойного (в одном измерении) размера и получив до +3 дБ прироста

[plyrvt]

https://ypylypenko.livejournal.com/29631.html

[Sefirot]

Які габарити?

[plyrvt]

Які габарити?

406х558х130

[Sefirot]

Цікава штука

[plyrvt]

Цікава штука

це модифікація попереднього під товсту трубу https://ypylypenko.livejournal.com/21956.html
попередній кращий бо матеріал доступніший і легший

[plyrvt]

https://ypylypenko.livejournal.com/30473.html

[ТИВ]

Выбор полотна антенны 1.

Понятно, что широкополосность антенны определяется её конструкцией. По принципу комплементарности можно оценить её широкополосность. Но если конструкция антенны определена, как элементы будут влиять на её характеристики?
Что, же будет, если мы заменим в антенне Харченко проволоку металлической полосой? Да простит меня Plyrvt, но я воспользуюсь результатами его моделирования. Давайте внимательно посмотрим на антенну, у которой заменили проволоку на металлическую полосу.




Сравнивать антенны надо в равных условиях. Когда их резонансные частоты совпадают, а переход реактивности через ноль лежит вблизи резонанса сопротивлений. При замене проволоки на полосу резонансные частоты антенн перестали совпадать. У проволочной антенны резонансная частота 620мГц, у антенны из полосы 460мГц, к тому же у антенны из полосы видно смещение графика реактивной составляющей антенны. К сожалению, у антенны из полосы видна только одна половина резонансной кривой. По этому, имеется возможность сравнивать только правую часть характеристики антенн. При этом, для корректности сравнения, частотные свойства антенн будем рассматривать в процентном отношении к резонансной частоте.
Проволочную антенну будем сравнивать в полосе частот 620-770мГц (коэффициент перекрытия 1,24).




С антенной из полосы в диапазоне частот 460-570мГц (коэффициент перекрытия 1,24).



График реактивного сопротивления, антенны из полосы, смещаем вверх на –j20.



Как можно компенсировать это смещение? Несколькими способами.
Можно вместо сплошного металлического рефлектора использовать сетчатый рефлектор. Сетчатый рефлектор не равен сплошному металлическому, ёмкость антенны относительно сетчатого рефлектора будет меньше.



Можно изменить расстояние антенны до рефлектора.


Можно изменить расстояние между точками подключения кабеля.



Можно подобрать диаметр проволоки, соединяющею антенну и кабель.



Используя все эти методы, компенсируют смещения реактивности. Правда, при этом изменится и активная составляющая, но не так сильно что бы нельзя было прикинуть параметры антенны.