%d0%bd%d0%b0%d0%bf%d1%80%d0%b0%d0%b2%d0%bb%d0%b5%d0%bd%d0%bd%d0%be%d1%81%d1%82%d0%b8+%d0%b0%d0%bd%d1%82%d0%b5%d0%bd%d0%bd%d1%8b+%d0%b4%d0%b8%d0%b0%d0%b3%d1%80%d0%b0%d0%bc%d0%bc%d0%b0 — со всех языков на все языки
Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский
Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АймараАйнский языкАлбанскийАлтайскийАрабскийАрмянскийАфрикаансБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийВенгерскийВепсскийВодскийВьетнамскийГаитянскийГалисийскийГреческийГрузинскийДатскийДревнерусский языкИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКитайскийКлингонскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛожбанМайяМакедонскийМалайскийМальтийскийМаориМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийПуштуРумынский, МолдавскийСербскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТамильскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧаморроЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский
Всё о windom
Антенна Windom относится к очень простым многодиапазонным конструкциям с неплохими параметрами.
Рис.1
В свое время указанная антенна была очень распространена среди коротковолновиков. Как правило, выходные каскады передатчиков были однотактными и имели небольшую мощность, которой, с учетом существовавшей тогда идеальной «помеховой» обстановки в эфире, вполне хватало для связи с другими континентами. Для советских коротковолновиков с конца 40-х годов прошлого столетия указанная
В то далекое время коаксиальные кабели были еще очень мало распространены, и Windom запитывалась однопроводным фидером, что, конечно, подкупало простотой и доступностью. Тем не менее, однопроводное питание имеет и существенный минус-требуется хорошая «радиотехническая земля» или наличие определенного количества противовесов, иначе, как правило, возникают помехи телевизионному приему (TVI). К счастью, телевидение тогда только зарождалось и было большой редкостью. Многочисленные эксперименты с указанной антенной показали, что если точку запитки сдвинуть от конца полотна антенны на 0,18l, входное сопротивление антенны составит около 300 Ом, что и позволяет подключить однопроводный фидер. К тому же, довольно скоро выяснилось: если подобрать положение точки питания этой антенны, она становится многодиапазонной. В послевоенное время в радиолюбительской литературе публиковалось множество статей, посвященных конструкции и наладке этих антенн, из которых наиболее «знаменитая» — VS1АА. Эта антенна хорошо работает на 80,40,20 и 10 м (рис. 2).
Рис.2
Неэкранированный фидер антенны VS1AA значительную часть подводимой мощности излучает сам. Если длина фидера равна длине полотна, им излучается до 30% подводимой мощности. Кроме того, для нормальной работы антенны, как было сказано выше, требуется хорошее заземление, которое очень не просто реализовать в условиях современной жилищной застройки. По этим причинам антенна Windom с однопроводным питанием в настоящее время практически не применяется.
Однако законы диалектики гласят, что все возвращается на круги своя по спирали развития, т.е. на более высоком уровне, что и произошло с антенной Windom. С появлением качественных широкополосных трансформаторов на ферритовых кольцевых магнитопроводах интерес к Windom возродился вновь. Если подать питание на Windom по коаксиальному кабелю, а между кабелем и антенной включить согласующее устройство в виде трансформатора, можно получить простую в настройке многодиапазонную антенну, в которой отсутствуют сосредоточенные элементы (конденсаторы и катушки индуктивности), как в антенне W3DZZ. Модернизированный вариант антенны VS1AA с питанием коаксиальным кабелем показан на рис.3. Здесь для согласования антенны с волновым сопротивлением кабеля применяется ВЧ-трансформатор, выполненный на тороидальном сердечнике с ферритовым магнитопроводом марки 20…30ВЧ (или аналогичный) размерами 50х25х10 мм. Намотка выполняется двумя параллельными проводами с хорошей высокочастотной изоляцией (можно применять провод от кабеля РК со снятым экраном). Сечение провода должно быть не менее 2 мм , число витков — 2х7, начало одного провода соединяется с концом другого и с оплеткой кабеля, образуя среднюю точку. Строго говоря, подключение кабеля РК75 или РК50 к антенне неравнозначно, но сопротивление
Рис.3
Простота и неплохие параметры антенны Windom особенно подкупают начинающих радиолюбителей. Дело дошло до того, что ее усовершенствованный вариант стали выпускать некоторые предприятия. Например, немецкая фирма Fritzel изготавливает антенну FD4 (рис.4). Как видно из этого рисунка, для лучшего согласования антенна бывает двух размеров: один — для работы в SSB-участке, другой — для работы CW (размеры даны в скобках).
Рис.4
Антенна FD4 питается коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом, хотя не представляет никаких проблем запитать ее и кабелем РК75 (об этом будет сказано ниже). Немаловажен и тот факт, что антенна имеет низкую стоимость. Для согласования и симметрирования антенны применяется широкополосный согласующий трансформатор типа balun (рис.5), имеющий коэффициент трансформации 1:6, чем и обеспечивается согласование входного сопротивления 300 Ом с коаксиальным 50-омным кабелем.
Рис.5
При этом коэффициент трансформации определяется с помощью следующего выражения:
где Z1 -сопротивление обмотки со стороны подключения фидера;
Z2 -сопротивление обмотки со стороны подключения антенны; n — отношение числа витков обмоток (первичной ко вторичной).
Необходимо заметить, что применение отвода с конструктивной точки зрения не очень удобно. К тому же, получить точный коэффициент трансформации на практике не удается, да и как было сказано выше, в этом нет необходимости. Если применяется кабель с волновым сопротивлением 75 Ом, коэффициент трансформации должен быть равен 1:4, и не требуется отвод, показанный на рис.5.
Продолжение…..
Простая двухдиапазонная антенна на диапазон 10 м и 15 м
Несложную комбинированную вертикальную антенну для диапазонов 10 и 15 м можно изготовить как для работы в стационарных условиях, так и для загородных выездов. Антенна представляет собой вертикальный излучатель (рис.1) с заграждающим фильтром (трапом) и двумя резонансными противовесами. Трап настроен на выбранную частоту в диапазоне 10 м, поэтому в этом диапазоне излучателем является элемент L1 (см. рисунок). В диапазоне 15м катушка индуктивности трапа является удлиняющей и совместно с элементом L2 (см. рисунок) доводит общую длину излучателя до 1/4 длины волны на диапазоне 15 м.
Элементы излучателя можно изготовить из труб (в стационарной антенне) или из провода (для походной антенны), закрепленного на фибергласовых трубах.
«Траповая» антенна является менее «капризной» в настройке и эксплуатации, чем антенна, состоящая из двух расположенных рядом излучателей.
Размеры антенны приведены на рис.2.
Излучатель состоит из нескольких отрезков дюралюминиевых труб разного диаметра, соединенных одна с другой через переходные втулки.
Питается антенна 50-омным коаксиальным кабелем. Для предотвращения протекания ВЧ тока по внешней стороне оплетки кабеля питание осуществляется через токовый балун (рис.3), выполненный на кольцевом сердечнике FT140-77.
Обмотка состоит из четырех витков коаксиального кабеля RG174. Электрическая прочность этого кабеля вполне достаточна для работы с передатчиком с выходной мощностью до 150 Вт. При работе с более мощным передатчиком следует применять либо кабель с тефлоновым диэлектриком (например, RG188), либо кабель большого диаметра, для намотки которого, естественно, потребуется ферритовое кольцо соответствующего размера.
Балун устанавливается в подходящей диэлектрической коробке:
Рекомендуется между вертикальным излучателем и опорной трубой, на которой крепится антенна, следует установить безындуктивный двухваттный резистор сопротивлением 33 кОм, который будет предотвращать накопление статического заряда на антенне. Резистор удобно разместить в коробке, в которой установлен балун.
Конструкция трапа может быть любой.
Так, катушку индуктивности можно намотать на отрезке ПВХ-трубы диаметром 25 мм с толщиной стенок 2,3 мм (в эту трубу вставляются нижняя и верхняя части излучателя).
Катушка содержит 7 витков медного провода диаметром 1,5 мм в лаковой изоляции, намотанного с шагом 1—2 мм. Требуемая индуктивность катушки — 1,16 мкГн.
Параллельно катушке подключается высоковольтный (6 кВ) керамический конденсатор емкостью 27 пФ, и в результате получается параллельный колебательный контур на частоту 28,4 МГц.
Точная настройка резонансной частоты контура проводится сжатием или растяжением витков катушки. После настройки витки фиксируются клеем, но следует иметь в виду, что излишнее количество нанесенного на катушку клея может значительно изменить ее индуктивность и привести к росту диэлектрических потерь и, соответственно, снижению КПД антенны.
Кроме того, трап можно изготовить из коаксиального кабеля, намотав 5 витков на ПВХ-трубе диаметром 20 мм, но необходимо предусмотреть возможность изменения шага намотки для обеспечения точной настройки на требуемую резонансную частоту. Конструкция трапа для его расчета очень удобно воспользоваться программой Coax Trap, которую можно скачать из Интернета. Практика показывает, что такие трапы надежно работают со 100-ваттными трансиверами.
Для защиты трапа от воздействия окружающей среды он помещается в пластиковую трубу, которая сверху закрывается заглушкой.
Противовесы можно изготовить из неизолированного провода диаметром 1 мм, и их желательно разнести как можно дальше друг от друга. Если для противовесов применяется провод в пластиковой изоляции, то их следует несколько укоротить. Так, противовесы из медного провода диаметром 1,2 мм в виниловой изоляции толщиной 0,5 мм должны иметь длину 2,5 и 3,43 м для диапазонов 10 и 15 м соответственно.
Настройку антенны начинают в диапазоне 10 м, предварительно убедившись, что трап настроен на выбранную резонансную частоту (например, 28,4 МГц). Минимума КСВ в фидере добиваются изменением длины нижней (до трапа) части излучателя. Если эта процедура окажется безуспешной, то придется в небольших пределах изменить угол, под которым противовес располагается относительно излучателя, длину противовеса и, возможно, его расположение в пространстве.
Только после этого принимаются за настройку антенны в диапазоне 15 м. Изменением длины верхней (после трапа) части излучателя добиваются минимума КСВ. Если добиться приемлемого КСВ невозможно, то следует применить решения, рекомендованные для настройки антенны диапазона 10 м.
В опытном образце антенны в полосе частот 28,0—29,0 и 21,0— 21,45 МГц КСВ не превышал 1,5.
«Funkamateur»
Треугольная подрешетка фазированной антенной решетки
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Описываемый в заявке объект изобретения относится к электронным средствам; связи и радиолокационным системам (РЛС) и к вариантам реализации антенных решеток для использования в электронных средствах связи и РЛС.
Летательные аппараты, в том числе и космические летательные аппараты, обычно включают системы средств связи, в которых для связи с наземными системами используются антенные решетки. Фазированные антенные решетки (ФАР) находят применение и в бортовых системах связи, и в системах связи наземного базирования. Летательные аппараты, особенно космические летательные аппараты, имеют ограниченные источники энергии и, следовательно, должны контролировать свои энергоресурсы. Таким образом, энергоэффективные системы ФАР могут быть полезны.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном из вариантов реализации изобретения блок антенной подрешетки содержит теплопроводящую основу из пеноматериала, излучающие элементы, соединенные посредством связующего с основой из пеноматериала, и обтекатель, расположенный смежно с излучающими элементами. На виде сверху блок подрешетки представляет собой треугольную форму, а множество излучающих элементов скомпоновано в треугольную решетку на основе из пеноматериала.
В другом варианте блок фазированной антенной решетки содержит множество панелей, при этом каждая панель содержит множество блоков антенных подрешеток. По крайней мере, один из блоков антенных подрешеток содержит основу из теплопроводящего пеноматериала, множество излучающих элементов, соединенных посредством связующего с основой из пеноматериала, и обтекатель, расположенный 30 смежно с излучающими элементами. На виде сверху указанный блок подрешетки представляет собой треугольную форму, а указанное множество излучающих элементов скомпоновано в треугольную решетку на основе из пеноматериала.
В другом варианте реализации изобретения летательный аппарат содержит систему средств связи и ФАР блок, подсоединенный к указанной системе средств связи, содержащий множество панелей. Каждая панель содержит блоки антенных подрешеток, из которых по крайней мере один содержит основу из теплопроводящего пеноматериала, излучающие элементы, соединенные посредством связующего с основой из пеноматериала, и обтекатель, расположенный смежно с излучающими элементами. На виде сверху указанный блок подрешетки представляет собой треугольную форму, а указанное множество излучающих элементов скомпоновано в треугольную решетку на основе из пеноматериала.
Из приведенного ниже описания будут ясны и другие области применения изобретения. Следует понимать, что описание и конкретные примеры приведены только с иллюстративными целями и не имеют целью ограничить объем притязаний представленного изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее приведены варианты способов и систем в соответствии с описанием предлагаемого изобретения со ссылкой на следующие чертежи.
На фиг.1 схематически представлена аксонометрическая проекция блока антенной подрешетки в разобранном виде в соответствии с вариантами реализации изобретения.
На фиг.2 схематически представлен вид сверху блока антенной подрешетки в соответствии с вариантами реализации изобретения.
На фиг.3 схематически представлена аксонометрическая проекция антенной панели в соответствии с вариантами реализации изобретения.
На фиг.4 схематически представлен вид сверху антенной панели в соответствии с вариантами реализации изобретения.
На фиг.5 схематически представлен вид сверху антенны в соответствии с вариантами реализации изобретения.
Фиг.6 — схема, иллюстрирующая бортовую систему связи, которая может включать в себя антенну в соответствии с вариантами реализации изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже приведены конструкции блоков антенных подрешеток, предназначенных для использования в системах фазированных антенных решеток, а также описаны антенные системы, содержащие в себе такие блоки антенных подрешеток. Конкретные подробности определенных вариантов реализации изобретения изложены в приведенном ниже описании и на соответствующих чертежах, чтобы обеспечить полное понимание таких вариантов. Однако специалисту в соответствующей области техники будет понятно, что могут быть реализованы альтернативные варианты изобретения без некоторого количества подробностей, приведенных ниже в описании изобретения.
Предлагаемое здесь изобретение будет описано на основе компонентов функциональных и/или логических блоков и различных стадий обработки сигнала. Для краткости в данном описании могут подробно не приводиться обычные технологии, связанные с инерциальными датчиками измерений, системами глобального позиционирования GPS, навигационными системами, обработкой навигационного сигнала, передачей денных, сигнализацией, управлением сетями и другими функциональными аспектами систем (и отдельных действующих компонентов систем). Кроме того, соединительные линии, изображенные на различных содержащихся в описании чертежей, предназначены для того, чтобы представить пример функциональных зависимостей и/или физических соединений между различными элементами. Следует отметить, что при практической реализации изобретения может присутствовать много альтернативных или дополнительных функциональных зависимостей или физических соединений.
В приведенном ниже описании может идти речь о том, что компоненты или характерные элементы «соединены» или «подсоединены» или «соединены посредством связующего» друг с другом. При этом, если иное толкование не оговорено особо, «соединены» означает, что один компонент/характерный элемент находится в прямом физическом контакте с другим компонентом/характерным элементом. Таким же образом, если особо не оговорено иное толкование, «подсоединены» или «соединены посредством связующего» означает, что один компонент/характерный элемент прямо или косвенно присоединен к (или прямо или косвенно сообщается с) другим компонентом/характерным элементом, при этом они не обязательно находятся в прямом физическом контакте. Таким образом, хотя на чертежах могут быть описаны примеры расположения элементов, в реальном варианте реализации изобретения могут быть представлены дополнительные промежуточные элементы, устройства, характерные элементы или компоненты.
Фиг.1 представляет собой схему аксонометрической проекции блока антенной подрешетки в разобранном виде в соответствии с изобретением. В варианте изобретения на фиг.1 блок 100 подрешетки сформирован из слоевой конструкций и содержит (в перевернутом виде дном вверх) радиатор-теплосъемник 110, множество усилителей 120, монтажную печатную плату 130, слой пеноматериала 140, множество излучающих элементов 150, адгезионный слой 160 и обтекатель 170.
Обтекатель 170 может быть выполнен из любого подходящего материала, прозрачного для радиочастотного излучения. Например, обтекатель 170 может быть выполнен из каптона (KAPTON®). Как вариант, обтекатель 170 может быть выполнен в виде многослойной конструкции.
Адгезионный слой 160 может содержать адгезив с электростатически диссипативными свойствами, чтобы соединить обтекатель 170 посредством связующего со слоем 140 пеноматериала. Адгезив 160 заполняет пространство над и вокруг излучателей 150 и находится в физическом контакте с излучателями 150. Адгезив 160 позволяет отводить с излучателей 150 любой электростатический заряд, накапливаемый на излучателях 150. Понятно, что электростатически диссипативный адгезив 160 будет подсоединен к земле в случае, когда блок 100 излучателей установлен на монтажной печатной плате 130, изображенной на фиг.1. Указанный электростатически диссипативный адгезив 160 может быть выполнен из эпоксидного клея, из клея на основе полиуретана или из клея на основе эфира циановой кислоты, при этом в указанные клеи добавляют небольшую долю, например, пять процентов, проводящей полианилиновой соли. Точное количество указанной добавки будет определяться целями конкретного применения.
Электростатически диссипативный адгезионный слой 160 также способствует формированию теплопроводящего тракта к основе 140 из пеноматериала и устраняет зазор, который в противном случае мог бы образовываться между обтекателем 170 и верхним уровнем излучателей 150. Устранение зазора между внутренней поверхностью обтекателя 170 и излучателями 150 формирует тепловой тракт от обтекателя 170 через слой излучателей 150.
Излучатели 150 расположены в форме треугольной решетки на основе 140 из пеноматериала. Излучатели 150 можно представить плавающими относительно наземных металлических участков поверхности. Хотя на фиг.1 изображены излучатели 150, имеющие скругленную форму, понятно, что излучатели 150 могли бы быть выполнены так, чтобы принять любую подходящую форму, например форму квадрата, шестиугольника, пятиугольника, прямоугольника и т.д. Кроме того, хотя изображен только один слой излучателей, понятно, что блок 100 мог бы содержать два и более слоя излучателей в зависимости от конкретного применения. Аспекты излучателей 150 будут более подробно обсуждаться ниже, когда речь пойдет о фиг.2 и 3.
В одном из вариантов реализации изобретения основа 140 может быть выполнена из синтактного пеноматериала, характеризующегося низкими радиочастотными потерями и обеспечивающего отвод тепла по тракту через слои излучающих элементов. Таким образом, никакого «активного» охлаждения блока излучателей не требуется. Под «активным» охлаждением понимают систему охлаждения, в которой задействована вода или иная охлаждающая среда, протекающая через соответствующую систему или сеть труб для поглощения тепла, выделяемого блоком 100, и переносящая тепло к тепловому излучателю для его рассеивания в пространстве. Использование активного охлаждения обычно ведет к значительному увеличению стоимости и усложняет систему, увеличивает габариты и вес ФАР системы. Таким образом, пассивное охлаждение, которое можно реализовать, используя основу 140 из синтактного пеноматериала, позволяет изготавливать блок 100 подрешетки меньших габаритов и веса, ниже по стоимости и более технологически простой, чем ранее известные ФАР блоки.
В некоторых вариантах реализации изобретения основа 140 из синтактного пеноматериала может быть выполнена в виде полностью поперечно-связанной пенокомпозитной подложки низкой плотности, которая характеризуется низкими потерями в микроволновом диапазоне частот. Основа 140 из пеноматериала может характеризоваться диэлектрической постоянной в пределах от 1,25 до 1,30 в диапазоне частот от 10 до 30 ГГц и тангенсом угла потерь, приблизительно равным 0,025 в этом же частотном диапазоне. Преимущественно, тангенс угла потерь остается относительно неизменным в пределах широкого диапазона частот, приблизительно от 122 ГГц до 33 ГГц. Нагревостойкость основы из пеноматериала предпочтительно составляет менее чем 50,2 градуса Цельсия на 1 ватт. Основа 140 также предпочтительно характеризуется теплопроводностью минимум 0,0015 ватт на дюйм на градус Цельсия. (W/inC), или около 0,0597 ватт на метр на градус Кельвина (W/mk). Известен пеноматериал марки DI-STRATE™, производимый промышленностью и пригодный для указанного применения, плитку из которого можно заказать в компании Аптек Лабораториз Инк, Калифорния (Aptek Laboratories, Inc. of Valencia, Calif).
В некоторых вариантах реализации изобретения монтажная печатная плата (МПП) 130 может быть выполнена из обычного материала для печатных плат, например диэлектрического материала серии RO4003 (Rogers 4003). Множество усилителей 120 может располагаться между МПП 130 и модулем 120 радиатора. В некоторых вариантах реализации изобретения указанное множество усилителей может быть выполнено в виде систем монолитных интегральных схем СВЧ (MMIC), которые подсоединены к источнику питания и контроллеру посредством проводников, проложенных в печатной плате МПП 130.
В некоторых вариантах реализации изобретения модуль 110 радиатора может быть выполнен из материала, характеризующегося переходом из одной фазы в другую (материал с фазовым переходом), в котором выделяемая интегральными схемами MMIC тепловая энергия используется, чтобы вызвать фазовый переход в материале модуля радиатора. Не столь важно, из какого конкретно материала выполнен модуль 110 радиатора. Примеры пригодных для этой цели материалов включают в себя парафин и прочие виды воска, которые плавятся при хорошо известных температурах. Температура, при которой радиатор начнет накапливать избыточную тепловую энергию, определяется конкретным типом воска или иного используемого материала.
Различные компоненты, изображенные на фиг.1, могут быть собраны в блок 100 антенной подрешетки в соответствии с описанием изобретения, изложенным в заявке на патент США No. 12/121,082 (U.S. Patent Application Serial No. 12/121,082 to McCarthy, et al.), которая полностью включается в настоящую заявку посредством ссылки. Хотя толщина различных слоев, изображенных на фиг.1, может меняться в зависимости от задач конкретного применения, в одном примере толщина основы 140 из синтактного пеноматериала составляет от 0,045 до 0,055 дюйма (1,143-1,397 мм). Электростатически диссипативный адгезионный слой 160 может быть разным по толщине, но в одном из вариантов реализации изобретения его толщина составляет примерно 0,001-0,005 дюйма (0,0254 мм-0,127 мм). Толщина обтекателя 170 обычно составляет около 0,003-0,005 дюйма (0,0762-0,127 мм).
Фиг.2 представляет собой вид сверху блока 100 антенной подрешетки в соответствии с изобретением. В соответствии с фиг.2, блок 100 антенной подрешетки образует треугольник, если смотреть сверху. Треугольник включает в себя первое ребро 102 и второе ребро 104, причем указанные ребра ровные, и третье ребро 106, которое имеет пилообразную форму. В одном из вариантов реализации изобретения описана подрешетка в 14,072 дюйма (35,74 см) по высоте и в 16,256 дюйма (41,29 см) по ширине, так что площадь поверхности блока подрешетки составляет приблизительно 114.377 квадратных дюймов (0,0738 квадратного метра). Специалисту будет понятно, что габариты блока 100 антенной подрешетки могут меняться в зависимости от конкретного применения.
Излучающие элементы 150 образуют треугольную решетку, установленную на основу 140. Таким же образом интегральные схемы MMIC 140 образуют треугольную решетку на слое 110 радиатора, но они на фиг.2 не показаны. В некоторых вариантах изобретения излучающие элементы составляют в диаметре приблизительно 0,638 дюйма (1,62 см). Излучающие элементы располагают горизонтальными рядами так, чтобы центры расположенных смежно элементов внутри ряда отстояли друг от друга приблизительно на 1,016 дюйма (2,58 см). Ряды смещены на 0,879 (2,23 см). В варианте, изображенном на фиг.1, представлены 128 излучающих элементов, что позволяет использовать для управления антенной многополюсные и обычные делители/сумматоры мощности Уилкинсона на 3 дБ. Специалисту будет понятно, что расположение излучающих элементов в блоке 100 антенной подрешетки может меняться в зависимости от конкретного применения.
Шесть треугольных блоков 100 подрешетки могут быть собраны в антенную панель 200, в соответствии с Фиг.3 и 4. Соответствующие антенные блоки могут быть закреплены путем их установки на общую основу. Как показано на фиг.4, соответствующие блоки 100 могут быть расположены так, что смежные подрешетки 100 отличаются по фазе на 180 градусов друг относительно друга. Поскольку подрешетки отличаются по фазе на 180 градусов, для суммирования сигналов от подрешеток можно использовать гибридные кольцевые (rat-race) соединители. Специалисту будет понятно, что шестиугольная антенная решетка приближается к кольцевой, и поэтому шестиугольную решетку можно использовать в качестве фидера для двухзеркальной антенны Кассегрена, в которой шестиугольная фазированная решетка находится перед фокусом.
Антенные панели 200 можно скомбинировать так, как показано на фиг.5, чтобы получить антенную систему 500, которую можно подсоединить к системе связи для обеспечения радиочастотной связи с удаленными устройствами. Как показано на фиг.5, антенный блок 500 может содержать целые шестиугольные панели 210 и половинки шестиугольных панелей, расположенные так, чтобы получился плотно упакованный антенный блок 500. Специалисту будет понятно, что все панели 100 подрешеток расположены так, чтобы обеспечить сдвиг фазы в 180 градусов в смежных панелях 100 подрешеток.
Таким образом, описываемая конструкция блока 100 треугольной антенной подрешетки может служить базовым конструктивным модулем для формирования ФАР систем, включая устройства с антенными решетками с электронным управлением луча (ESA). Описываемая треугольная конструкция обладает многими преимуществами по сравнению с прямоугольными конструкциями.
С физической точки зрения, треугольная подрешетка 100 обеспечивает стандартизированный модуль, используя который можно собрать антенную панель 200 и, наконец, антенный блок 500. Треугольная решетка к тому же обеспечивает эффективную диаграмму направленности для антенных элементов и может быть выполнена в относительно крупных габаритах с целью более эффективного производства. Конструкция является расширяемой, позволяющей изменять габариты антенных панелей 200 и антенных блоков 500.
С электротехнической точки зрения, использование треугольных подрешеток устраняет или, по крайней мере, уменьшает многие проблемы, связанные с прямоугольными решетками, особенно с антенными решетками с электронным управлением луча (ESA). Треугольные конфигурации подрешетки требуют меньшее количество излучающих элементов 150, чем прямоугольные решетки, чтобы реализовать тот же самый объем электронного сканирования главного лепестка. Например, для максимального угла θm раствора главного лепестка в 20 градусов ориентация задается уравнением
(1)1+sin(θm)=1,342
Такими образом, для заданной длины волны, λ, для квадратной сетки излучающего элемента справедливо:
(2) λ/dx=λ/dy=1,342 or dx=dy=0,745λ
И площадь на один излучающий элемент составляет:
(3) dxdy=(0,745λ)2=0,555λ2
Напротив, для заданной длины волны λ, в случае квадратной сетки излучающего элемента справедливо уравнение:
(4) λ/(3dx’)0,5=λ/dy=1,342,
решение которого дает:
(5) dx’=0,430λ, dy=0,745λ.
Поскольку излучающие элементы расположены в треугольной конфигурации, площадь, приходящаяся на один элемент, задается уравнением:
(6)(dx’dy)=2(0,430λ)(0,745λ)=0,641λ2
Таким образом, для эквивалентного объема сканирования, при 20 градусах раствора максимума главного лепестка диаграммы направленности, треугольная конструкция приблизительно в 15,5% более эффективна, чем квадратная
(7) 0,641λ/0,555λ=1,155
Кроме того, использование нитрид-галлиевых GaN усилителей высокого уровня мощности в режиме передачи сигнала позволяет обеспечить более высокую отдачу мощности. Нитрид-галлиевые усилители позволяют использовать более высокие напряжения стока (25-50 B, DC) по сравнению с обычно используемыми арсенид-галлиевыми GaAs устройствами (3-5 B, DC). Для крупногабаритных решеток это дает чистую прибыль отдачи мощности при полной полезной нагрузке, обусловленную более низкими потерями при преобразовании и распределении мощности. Нитрид-галлиевые GaN устройства к тому же характеризуются более высокими допустимыми температурами каналов, чем арсенид-галлиевые устройства. Это позволяет использовать более простые системы теплоконтроля.
В некоторых вариантах бортовая система связи может включать в себя одну или несколько антенн, сконструированных в соответствии с описанием реализации изобретения. В качестве примера на фиг.6 изображено примерное аппаратное окружение 600, в котором может быть реализована антенна. Окружение 600 включает в себя бортовую систему 602, например, платформу GPS, спутник, летательный аппарат и/или любое другое подключенное к GPS устройство или систему. Окружение 600 также включает в себя компоненты 604 бортовой системы 602, мобильный наземный или бортовой приемник(и) 606 и наземную станцию 608. В указанном примере бортовая система 602 представляет собой платформу GPS, которая изображена в виде GPS спутника, включающего в себя антенну 610 с широким радиолучом (антенна с охватом поверхности) и направленную антенну 612 с фокусированным лучом (антенна с управляемой диаграммой направленности), которые могут быть сконструированы в соответствии с приведенным здесь описанием изобретения. И антенна 610 с широким лучом, и направленная антенна 612 с фокусированным лучом передают информацию о GPS позиционировании и навигационные сообщения на подключенный(е) к GPS приемник(и) 606. Направленная антенна 612 позволяет передавать сфокусированные пучки высокой интенсивности в определенные точки земли, не требуя дополнительной мощности передатчика.
В приведенном примере бортовая система 602 включает в себя телеметрическую и управляющую антенну 614, которую можно использовать для связи с наземной станцией 608. В различных вариантах изобретения GPS-платформа 602 может быть реализована с любым количеством различных датчиков для измерения и/или определения положения спутника, при этом под «положением» понимается ориентация бортовой системы в пространстве в соответствии с координатами широты и долготы относительно плоскости орбиты. Указанная GPS-платформа может, быть стабилизирована по трем осям, которые в приведенном примере изображены как ось 616 тангажа, ось 618 крена и ось 620 рыскания.
Бортовая система 602 может включать в себя систему 622 юстировки антенны для выставления/опорного направления 624 антенны 612, где под опорным направлением понимается электрическая ось антенны или направление передаваемого антенной максимального потока энергии. В приведенном примере система 622 юстировки антенны включает в себя карданный узел 626, кожух 628 и гиродатчик 630 рыскания, тангажа и крена, каждый из которых может уходить от опорного значения вследствие систематической ошибки измерений скорости, масштабного коэффициента и уровня помех при измерении. Ошибки дрейфа параметров гиродатчиков 630 могут создавать отклонения в системе 622 юстировки антенны, из-за которых возникают ошибки при наведении сфокусированного луча антенны при передаче GPS сигналов. Ошибка 632 в наведении приводит к угловому смещению сфокусированного луча 634 от заданного опорного направления 624 антенны.
Бортовая система 602 может включать в себя систему 634 калибровочного контроля (в компонентах 604) для реализации вариантов изобретения с GPS калибровкой гиродатчиков. Бортовая система 602 также включает в себя различные компоненты 636 системы управления, которые могут включать в себя систему правления положением, системные контроллеры, блоки управления антенной, систему(ы) передачи навигационного сигнала, сенсорные приемники и контроллеры, а также любые иные типы контроллеров и систем управления бортовой системой 602. Кроме того, бортовая система 602, приемник(и) 606 и/или наземная станция 608 могут быть реализованы с любым числом или комбинацией различных компонентов, что будет описано далее со ссылкой на пример компьютеризированного устройства 600 на фиг.6. Например, приемник 606 и наземная станция 608 могут быть реализованы как компьютеризированные устройства, которые включают в себя любой компонент или комбинацию компонентов, описанных со ссылкой на пример компьютеризированного устройства 600.
В приведенном примере наземная станция 608 включает в себя устройство 638 оценки ошибки в наведении и систему 640 калибровки гиродатчиков для реализации вариантов с GPS-калибровкой гиродатчиков. В одном варианте реализации изобретения GPS-платформа 602 передает сигналы 642 сканирования на подключенные к GPS приемник(и) 606 посредством направленной антенны 612. Например, сигналы 642 могут передаваться на GPS-приемники 606 с помощью сфокусированного луча 634, который представляет собой отклоненное направление оси антенны 612 сфокусированным лучом.
Сигналы 642 могут передаваться на GPS-приемники 606 с известной амплитудой и с заданной диаграммой направленности профиля сканирования. Например, карданный узел 626 GPS платформы системы 622 юстировки антенны может поворачивать направленную антенну 612 поперек одного или более приемников 606 по заданному пути поперечного сканирования. Направленную антенну 612 можно поворачивать с малой скоростью (например, 0.1 градус/сек) в координатных фреймах азимутального угла и угла места, используя диаграмму направленности достаточно широкую, чтобы создать заметное изменение в значениях отношения сигнал-шум.
GPS-приемник(и) 606 могут принимать сигнал 642, переданный с помощью направленной антенны 612 от GPS-платформы 602 и для каждого сигнала определять значения мощности сигнала. В варианте реализации изобретения, измерения мощности сигнала можно определить как измерения значений отношения сигнал-шум для сигналов 642. GPS-приемники 606 также могут иметь идентификаторы времени, либо иным образом указывать время получения сигнала, так что каждый сигнал 642 может быть определенным образом связан сданными 644 о положении антенны, чтобы определить ошибку 632 в наведении направленной антенны 612. GPS-приемники 606 могут затем сообщать информацию об измерениях 646 мощности сигнала наземной станции 608.
GPS-платформа 602 передает или сообщает данные 644 о положении направленной антенны на наземную станцию 608, при этом данные о положении антенны указывают на отклоненное положение опорного направления 634 направленной антенны 612. Как вариант, GPS-платформе 602 может быть передана команда нацелить опорное направление направленной антенны 612 по специально заданным координатам широты и долготы, соответствующим положению GPS-приемника. Точные координаты широты и долготы также могут быть получены от GPS-приемника.
Наземная станция 608 может получать данные измерений 646 мощности сигнала от GPS-приемника 606. Устройство 638 оценки ошибки на наземной станции 608 оценивает ошибку 632 в наведении направленной антенны 612 с фокусированным лучом на основе данных измерении мощности сигнала 646 и данных 644 о положении антенны, полученных от GPS-платформы 602. Разница между тем, где измерено соотношение сигнал-шум и тем, где оно ожидалось, составляет оценку ошибки наведения.
Система 640 калибровки гиродатчиков на наземной станции 608 может быть выполнена для определения параметров калибровки гиродатчиков на основе оценки ошибки 632 наведения. Параметры калибровки гиродатчика могут включать в себя систематическую «ошибку измерений скорости и масштабный коэффициент, сообщаемые GPS-платформе. В одном из вариантов реализации изобретения, чтобы оценить параметры 648 калибровки гиродатчиков и точно определить дрейф параметров, значения ошибки в наведении антенны вводятся в алгоритм фильтра Калмана.
Параметры систематической ошибки измерения скорости и масштабного коэффициента гиродатчика можно определить для всех гиродатчиков 630 по трем разным осям (а именно, оси 616 тангажа, оси 618 крена и оси 620 рыскания), используя уравнение:
ωgyro=(1+SF)ωtrue+bgyro+ηr
где ωgyro — значение скорости, измеренное гиродатчиком, SF — масштабный коэффициент гиродатчика, ωtrue — истинное значение скорости бортовой системы, bgyro — систематическая ошибка измерения скорости, и ηr — уровень помех. При заданном значении ωgyro, можно оценить систематическую ошибку и масштабный коэффициент гиродатчика. Определение параметров калибровки гиродатчика с использованием алгоритма фильтра Калмана более подробно описано в документе «Precision Spacecraft Attitude Estimators Using an Optical Payload Pointing System», Jonathan A. Tekawy (Journal of Spacecraft and Rockets Vol.35, No.4, July-August 1998, pages 480-486), который включен в заявку посредством ссылки.
Наземная станция 608 может передавать или иным образом пересылать значения параметров 648 калибровки гиродатчиков на GPS-платформу 602, где система 634 контроля калибровки может калибровать гиродатчики 630 с учетом дрейфа параметров. Значения параметров 648 калибровки гиродатчиков, переданные на GPS-платформу, могут также содержать информацию для корректировки номинального выходного значения скорости и для получения точных оценок скорости и положения объекта. При скорректированных параметрах гиродатчиков, GPS-платформа 602 может более точно наводить как антенну 610 с охватом Земли, так и антенну 612 с фокусированным лучом.
Таким образом, приведено описание конструкций блоков антенных подрешеток, антенных систем, выполненных из указанных блоков подрешеток, и летательных аппаратов, содержащих антенны, выполненные из указанных блоков подрешеток. Антенна с ФАР, сконструированная в соответствии с приведенным здесь описанием, может работать как в режиме приема, так и в режиме передачи сигнала. В некоторых вариантах реализации изобретения излучающие элементы антенны могут содержать малошумящие усилители (МШУ), выполненные из арсенида галлия (GaAs) или из фосфида индия (InP) для обеспечения многофункциональности приема. Нитрид-галлиевые усилители мощности повышают выход мощности во время работы в режиме передачи сигнала большой мощности, а во время работы в режиме приема антенна использует меньше энергии. Для соединения элементов в режиме приема и в режиме передачи сигнала может использоваться та же самая комбинированная сеть, состоящая из полосковой схемы в монтажной печатной плате 130.
Хотя на фиг.6 вариант реализации изобретения иллюстрирует космический летательный аппарат, специалисту будет понятно, что антенная система в соответствии с описанием изобретения может быть реализована и на наземных транспортных средствах, на морских судах или авиатранспортных средствах. Учитывая это, термин «транспортное средство» следует толковать широко, включая в него все указанные виды транспортных средств.
В некоторых вариантах реализации изобретения антенные решетки, сконструированные соответствии с приведенным здесь описанием изобретения, могут быть специально созданы для установки на космических аппаратах, благодаря, хотя бы частично, своим тепловым характеристикам, свойствам электростатического разряда и весовым параметрам конструкции. Тем не менее, специалисту будет понятно, что антенные решетки, сконструированные в соответствии с изобретением, могут широко использоваться в бортовых и наземных системах. Кроме того, антенные решетки, сконструированные в соответствии с изобретением, могут использоваться в системах связи и РЛС. Это обеспечивает особое преимущество радиолокационным системам поскольку та же самая антенна может использоваться как в режиме передачи, так и в режиме приема сигнала. Для использования в средствах связи, это обеспечивает компактное одноантенное техническое решение.
Еще одним вариантом реализации изобретения может быть блок антенной подрешеткй, имеющий теплопроводящую основу из пеноматериала, множество излучающих элементов, соединенных посредством связующего с основой из пеноматериала, и обтекатель, расположенный смежно с излучающими элементами, причем блок подрешеткй представляет собой треугольную форму на виде сверху, при этом излучающие элементы скомпонованы в треугольную решетку на основе из пеноматериала.
Кроме того, обсуждаемая выше антенная подрешетка может также иметь монтажную печатную плату, соединенную посредством связующего с основой из теплопроводящего пеноматериала, и треугольную решетку усилителей, расположенных смежно с печатной платой.
Кроме того, обсуждаемая выше антенная подрешетка может также иметь модуль радиатора, расположенный смежно с треугольной решеткой усилителей.
Антенна также может включать в себя треугольную решетку усилителей, содержащую решетку монолитных интегральных схем СВЧ (MMIC), а модуль радиатора содержит материал с фазовым переходом.
Антенная подрешетка может также включать в себя статически диссипативный адгезионный слой, нанесенный на основу из пеноматериала и находящийся в контакте с излучающими элементами, который соединяет посредством связующего обтекатель с основой. Указанная основа из пеноматериала может иметь нагревостойкость не более 50,2 градусов Цельсия на 1 ватт, и может содержать клейкий материал с добавками полианилина. Кроме того, в качестве статически диссипативного адгезива может использоваться полиуретан, эпоксидная смола или эфир циановой кислоты.
Несмотря на приведенные различные варианты реализации изобретения, специалисты в соответствующей области техники смогут определить дополнения или изменения, которые можно было бы произвести, не выходя за рамки описания, раскрывающего представленное изобретение. Указанные примеры иллюстрируют различные варианты изобретения и не должны ограничивать предложенное раскрытие изобретения. Таким образом, описание и формулу изобретения следует толковать широко, при этом учитывая только те ограничения, которые обусловлены соответствующим уровнем техники.
| Введите желаемую частоту в мгц. Разделитель целой и дробной части – точка | ||
| В случае Inverted Vee, примерный угол к горизонтали. 22 градусов – 2% короче30 градусов – 3% короче37 градусов – 4% короче45 градусов – 5% короче | ||
Кликнуть для расчёта или | ||
| Стандартный диполь | ||
| Весь полуволновый диполь | Для полноценной работы высота подвеса (опор) антенны должна быть не менее полуволны | |
| каждое плечо диполя | ||
| Inverted Vee диполь | ||
| Полный размер Inverted Vee | Минимальная высота точки питания в Инвертед Ви зависит от угла. Не забывайте добавлять высоту опор и (Внимание!) минимальная высота центральной опоры. Рассчитывается также проекция на землю – размер по горизонтали. | |
| Inverted Vee, каждое плечо | ||
| Минимальная высота точки питания | ||
| Размер по горизонтали (проекция) | ||
| Квадратная рамка | ||
| Периметр волновой рамки | Минимальная высота точки питания (опор нижней стороны) – четверть волны. Соответственно минимальная высота верхней части – полуволна. | |
| Каждая сторона | ||
| Расстояние питания от угла | ||
| Треугольная рамка | ||
| Периметр волновой рамки | В данном случае важным является минимальная высота нижнего плеча (если треугольник равносторонний). Это четверть волны. С верхней частью (вершиной) возможны варианты). Ну и форма также можетт иметь модификации. Смотри чертёж. | |
| Каждая сторона | ||
| Расстояние до точки питания | ||
| Расстояние от нижнего угла | ||
| Минимальная высота над землей | ||
Построитель 3D-моделей трубопроводов для трубогибочных станков с ЧПУ
Построитель 3D-моделей трубопроводов для трубогибочных станков с ЧПУ (локационно-акустическая измерительная станция ЛАИС)
Станция предназначена для оперативного контроля размеров и формы сложнопрофильных изделий и трасс прохождения трубопроводов в процессе их изготовления, при выходном (входном) контроле, на стадиях разработки и отладки технологии изготовления. В основе работы станции лежит принцип акустической локации – возбуждение контактным электродинамическим щупом сферических акустических волн при ручном сканировании его заостренным наконечником контрольных точек поверхности изделия; определение их координат приемной многомикрофонной антенной; дальнейший автоматический расчет на ЭВМ (ноутбуке) размеров и формы изделия в заданной системе координат (получение чертежа), в том числе для трубопроводов и их шаблонов.
Технические характеристики
|
Измерительное поле в системе координат приемной антенны, м |
4,5Х2Х2 |
|
Измерительная система координат |
Прямоугольная |
|
Измерительная антенна |
Треугольная, с двумя типоразмерами сменных держателей микрофонов, обеспечивающих размеры сторон антенны 90 или 130 см |
|
Источник возбуждения акустических волн |
Ручной электродинамический щуп с двумя излучателями |
|
Погрешность измерения координат мм, не более |
± 1,5 |
|
Время измерения координат одной точки, с, не более |
1 |
|
Питание |
От аккумулятора ноутбука |
Состав ЛАИС: ручной переносной электродинамический щуп; приемная многомикрофонная антенна на штативе; блок обработки информации, встроенный в антенну; ноутбук; руководство по эксплуатации, методика поверки.
Самодельная фрактальная Wi-Fi антенна.
Всем Привет! Продолжаем мастерить антенны для интернета. Не так давно, в одной из публикаций, я рассказывал о фрактальных антеннах, это была теория. На западе давно уже практикуют подобные конструкции, я наслышан о чудесной работе таких антенн, об их эффективности, компактности и простоте. Эта тема меня всегда интересовала, хотелось самому собрать фрактальную антенну и проверить ее работу. Недавно мне это удалось, и сегодня я хочу поделиться с вами одной конструкцией фрактальной Wi-Fi антенны, которую я собрал и проверил в действии. Скажу сразу, антенна превзошла все ожидания, и хотя она получилась у меня с третьего раза, результат того стоил. Отличная работа на расстоянии 1000 м от точки доступа, думаю говорит о многом.
Как и все антенны о которых я стараюсь рассказать вам на моем блоге, эту антенну мы так же будем собирать своими руками, из подручных средств, не прикладывая больших усилий, и что самое главное денег. Вся инструкция по изготовлению фрактальной Wi-Fi антенны будет проиллюстрирована фотографиями, сам процесс я подробно опишу, поэтому проблем возникнуть не должно, но появившиеся вопросы вы можете задавать в комментариях.
Основная часть процесса изготовления заключается в травлении платы с рисунком самоподобного треугольника, который наносится на пластину фольгированного текстолита, методом перевода с помощью специальной бумаги. У кого есть опыт в травлении плат, тому будет проще, для тех же, у кого этого опыта нет, не отчаивайтесь – это весьма не сложное занятие.
Все начинается с размеров, самое главное это соблюсти размеры, которые указаны на рисунке:
Рисунок скачиваем здесь: Fraktal’naya_wi-fi_antenna.pdf. Если размеры рисунка не совпадают с теми, что я указал, их можно подкорректировать при помощи любого графического редактора, главное чтобы при распечатке пропорции были соблюдены. Этот рисунок необходимо отобразить на текстолите, для этого его нужно распечатать на принтере. Я это делал при помощи обычного черно-белого лазерного принтера, только бумага для печати должна быть особенной.
Печатать нужно на подложке от самоклеящейся бумаги. Такую бумагу можно найти в канцелярских магазинах или как я нашел ее в магазине обоев, а именно это были самоклеящиеся обои цвета дерева, ими обычно столы обклеивают или другую мебель. Нам понадобится не та сторона которую используют для обклейки, а обратная, которую обычно выбрасывают, эта бумага имеет специфическую глянцевую поверхность, свойства которой нам и понадобятся. Вырезаем бумагу под формат А4 или А5, что бы принтер прокрутил ее, и распечатываем на ней подготовленный для печати, с выдержанными размерами рисунок. Перед печатью настраиваем принтер под максимальный расход тонера, что бы слой краски не был слишком тонким.
Далее, на заранее вырезанную пластину 2-х миллиметрового фольгированного стеклотекстолита, с помощью утюга, мы переводим рисунок нашей антенны. Для этого, накладываем его на одну из фольгированных сторон пластины, заранее обезжиренную ацетоном или бензином, и разогретым утюгом, слегка надавив, водим по бумаге. Эта процедура занимает не более минуты, пластина должна хорошо прогреться. После этого даем пластине остыть и плавно удаляем бумагу, рисунок должен остаться на плате.
Травление платы.
Есть много разных способов травления плат, лично я предпочитаю травление в растворе хлорного железа. Хлорное железо можно купить там же где и текстолит, в любом радиотехническом магазине, или как я нашел его в строительном магазине, емкость 250 грамм мне досталась за 50 р. Хлорное железо разводится в теплой, желательно кипяченой воде (50-60 0С) в пропорции 1:2, например я разводил 100 г. хлорного железа в 250 мл. воды (в стакане воды). Раствор можно приготовить в ненужной чистой пластиковой ёмкости. Растворить порошок нужно хорошо, для этого в воду его нужно добавлять постепенно, постоянно помешивая.
В готовый теплый раствор, окунаем плату с рисунком, (предварительно защитив сторону без рисунка, если она не заклеена пленкой) и оставляем на некоторое время, у меня весь процесс травления занял 12 минут, чем свежее раствор, тем быстрее происходит травление. В процессе травления можно периодически покачивать плату в растворе при помощи пинцета, удаляя таким образом остатки разъеденной меди.
Протравленную плату следует промыть под струёй теплой воды, после чего удалить при помощи ацетона краску с меди, и защитную пленку или краску с обратной стороны платы. У вас должен получиться четкий рисунок самоподобного треугольника со всеми выдержанными размерами, все маленькие треугольники должны иметь контакт друг с другом.
Припаивание разъём.
Антенна практически готова, теперь нам нужно припаять подходящий разъём для согласования wi-fi антенны с устройством, если к антенне будет подведен обычный 50 Ом кабель, можно припаять коннектор BNC. Так как я проверял антенну с помощью ноутбука, я припаял ее с помощью тонкого кабеля RG-59 к адаптеру ноутбука. Как паять видно на фото ниже, кабель лучше подвести с тыльной стороны платы, просверлив в ней отверстие. Центральная жила продевается в отверстие и припаивается к нижнему маленькому треугольничку, а оплетка кабеля паяется к не тронутой второй стороне текстолита. Сам рисунок на плате можно залудить, для лучшего контакта всех фрактальных треугольников, но у меня отлично работал и не луженный экземпляр.
Теперь подробнее о результатах. Антенна тестировалась в стандарте 802.11g, но как мне известно, такие антенны отлично работают во всем районе 2.4 ГГц. В США и Южной Корее подобные антенны используют на базовых станциях беспроводных сетей LTI (4G). Хочу проверить на 3G, размеры конечно нужно пересчитать. Для wi-fi антенна, именно я этими размерами работает просто отлично. На расстоянии в 1 км ноутбук с такой антенной отлично подключается к точке доступа работающей в режиме «access point» и раздающей автоматически IP адреса, условия прямой видимости присутствуют частично, много помех в виде деревьев и зданий. На точке доступа в качестве антенны используется MMDS зеркало с облучателем в фокусе, коэффициент усиления 24 Дб. На ноутбуке показывает «три палки», подключается без проблем. Ниже диаграмма RSSI.
В следующем месяце хочу собрать на таких антеннах «линк», и проверить дальность на прямой видимости. В качестве внутренней wi-fi антенны фрактальная антенна тоже работает отлично, пока не совсем понятна её работа, не ясна диаграмма направленности. Если кто-то знаком с подобными антеннами прошу отписаться в комментариях, на вопросы отвечу там же.
(PDF) Равносторонняя треугольная микрополосковая антенна — новая формула дизайна, основанная на постулате Бхатнагара
SKIT RESEARC H JOU RNAL VOLUME 5; ВЫПУСК 1: 2015
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
5. ПОДТВЕРЖДЕНИЕ
Постулат Бхатнагара относительно удлинения излучающей стороны
был успешно расширен для равносторонней треугольной антенны
. Это расширение связано с полями окантовки. Таким образом, было представлено новое мышление
для оценки длины физической стороны треугольной микрополосковой антенны
.Понятие «H» имеет
, использованное здесь, чтобы выдвинуть новую формулу для оценки
физической длины стороны треугольного фрагмента. Было постулировано
, что «удлинение физической стороны пластыря составляет
прямо пропорционально нормированной толщине подложки антенны
и электрической длине стороны пластыря. Константа пропорциональности
не зависит от резонансной частоты
, толщины и диэлектрической проницаемости подложки ».
Для треугольного пятна также его значение равно единице. Новый дизайн
Формулыпрошли валидацию. Эти формулы просты и понятны. Они не содержат эмпирических значений. Они
, возможно, более актуальны, поскольку удлинение по длине было
, которое напрямую связано с электрической длиной излучающей кромки.
Авторы хотели бы поблагодарить директора (академиков) и руководство
SKIT за разрешение выполнить эту работу и
за ее публикацию.
ССЫЛКИ
[1] Рамеш Гарг и др., «Руководство по проектированию микрополосковых антенн» Artech
House Inc, Бостон, 2001.
[2] Свати, Т. Кумар, А.К. Аггарвал, «Двухполосный равносторонний треугольник
Патч-антенна, IJCEM, том 15, стр. 77-79, сентябрь 2012 г.
[3] SH Al-Charchafchi, W.K. Ван Али, М. Р. Ибрагим, С. Р. Барнс,
«Конструкция треугольной микрополосковой антенны с двойным патчем», Applied
Microwave & Wireless, стр.60-67, March 1998.
[4] С. Р. Чоудхури, д-р С. Басу, «Миниатюризация равносторонней треугольной микрополосковой антенны
с использованием техники параллельных прорезей», IJECT,
vol. 3, стр. 106-109, январь-март 2012 г.
[5] Константин А. Баланис, «Теория антенн: анализ и конструкция», третье издание
, John Wiley & Sons, Inc., Publication, New Jersey .
[6] Дж. Л. Волакис, «Справочник по проектированию антенн». McGraw Hill, 2007.
[7] D.Матур, С. К. Бхатнагар, В. Сахула, «Быстрая оценка размеров прямоугольной антенны
на основе эквивалентной концепции дизайна», IEEE
Antennas and Wireless Propagation Letter, vol. 13, pp. 1469–1472, July
2014.
[8] С. К. Бхатнагар, «Новый подход к разработке прямоугольной микрополосковой антенны
», Proc. Национальной конференции по последним тенденциям в области
Микроволновых методов и приложений, Микроволновая печь-2012.Университет
из Раджастана, 30 июля — 1 августа 2012 г.
Новые формулы, предложенные в этой статье, были использованы для проектирования антенн
для моделирования. Результаты суммированы в таблице 1
. Видно, что резонансная частота спроектированной конструкции
очень хорошо совпадает с соответствующим расчетным значением
. Это подтверждение предложенной теории и
формул.
Рис. 5: Результат моделирования: резонансная частота — расчетная = 6 ГГц,
смоделированная = 6.111 ГГц
Частота [ГГц]
Рис. 6: Результат моделирования: резонансная частота — расчетная = 8 ГГц,
смоделированная = 8,170 ГГц
Частота [ГГц]
Расчетная имитация
1 1.002
2 2,016
3 3,028
4 4,038
5 5,044
6 6,111
7 7,2
8 8,17
Резонансная частота (ГГц)
Таблица 1: Результаты моделирования
42
Страница IRJET, запрошенная вами не найдено на нашем сайте
IRJET приглашает участников из различных инженерных и технологических дисциплин, научных дисциплин для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуска 11 (ноябрь 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 11, ноябрь 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
Расчет резонансной частоты для двухщелевой срезанной равносторонней треугольной микрополосковой антенны
Р. Гарг, П. Бхартия, И. Бахл, А. Иттипибун, Руководство по проектированию микрополосковых антенн (Artech House, Norwood, 2001)
Google ученый
A.A. Дешмук, К. Рэй, Формулы резонансной длины для двухполосных микрополосковых антенн равностороннего треугольного сечения с разрезом. Wirel. Англ. Technol. 8 , 55–63 (2010)
J.R. James, G.J. Уилсон, Микрополосковые антенны и решетки. Часть 1: Основные действия и ограничения. IEEE Trans. Микроу. Теория Тех. МТТ-26 95 , 165–174 (1977)
K.K. Верма, К. Сони, Теоретическое исследование двухэлементной решетки равносторонней треугольной патч-микрополосковой антенны на ферритовой подложке.PRAMANA J. Phys. Индийский акад. Sci. 65 (3), 732–735 (2005)
Google ученый
К.Л. Вонг, С.С. Пан, Компактная треугольная микрополосковая антенна. IEEE 997 Electron. Lett. Онлайн нет. 19970332, 33 (6) (1997)
R.K. Вишвакарама, Дж. Ансари, М. Meshram, Равносторонняя треугольная микрополосковая антенна для работы в двух диапазонах с круговой поляризацией. Индийский J. Radio Space Phys. 35 , 293–296 (2006)
Google ученый
I.J. Bahl, P. Bharta, Microstrip Antenna (Artech House, Massachustts, USA, 1980)
Google ученый
А. Дешмух, К.П. Рэй, Формулы резонансной длины для двухполосных микрополосковых антенн равностороннего треугольного сечения с разрезом. Wirel. Англ. Technol. 1 , 55–63 (2010)
Статья Google ученый
F.Y. Зулкифли, Э. Рахарджо, Д.Хартанто, Улучшение радиационных свойств треугольной микрополосковой антенной решетки с использованием гексагональной дефектной структуры заземления. Прог. Электромагнит. Res. C 8 , 101–109 (2008)
Статья Google ученый
М. Бахарддин, В. Виссан, J.T.S. Сумантьо, Х. Кузе, Равносторонняя треугольная микрополосковая антенна для радара с круговой поляризацией и синтезированной апертурой. Прог. Электромаг. Res. C 8 , 107–120 (2009)
Статья Google ученый
J.H. Лу, Ю. Wang, Треугольная микрополосковая антенна с односторонним облучением и компактной круговой поляризацией. IEEE Electron. Lett. 33 (25), 1032–1033 (1997)
А. Саббан, Новая широкополосная многослойная двухслойная микрополосковая антенна. Антенны IEEE Propag. Symp. Цифра. 3 , 63–66 (1983)
A. Lttipiboon, B. Clarke, M. Cuhaci, Пакетные микрополосковые антенны со щелевой связью. Антенны IEEE Propag. Symp. Цифра. 3 , 1108–1111 (1990)
Д.М. Позар, Д.Х. Шауберт, Сравнение архитектур монолитных фазированных антенных решеток. Дж. Микроу. 29 , 93–104 (1986)
Google ученый
К.Ф. Ли, К. Лук, Дж. Dahele, Характеристики плоской равносторонней треугольной антенны. IEEE Trans. Антенны Propag. 36 (11), 1510–1518 (1998)
Google ученый
B.M. Ли, Ю.Дж. Юн, треугольная микрополосковая антенна с двойным питанием и двухчастотной щелевой загрузкой. Антенны IEEE Propag. Symp. Цифра. 1600–1603 (2000)
Алюминиевая дипольная антенна имеет длину 10 см и толщину 1 мм. Он возбуждается током радиочастоты (RF) со среднеквадратичным значением точки питания 1 ампер на частоте 50 МГц. Предполагая треугольную диаграмму направленности тока по длине антенны, вычислите fol
Данные :
- Длина антенны: {eq} l = 10 \; {\ rm {cm}} = 0.{- 3}} \; {\ rm {m}} {/ eq}
- Частота, {eq} f = 50 \; {\ rm {MHz}} {/ eq}
Часть (а):
Выражение для эффективности антенны:
{eq} \ eta = \ dfrac {{{R_r}}} {{{R_r} + {R_0}}} {/eq}. 2} \ times {\ left ({\ dfrac {{0.{- 3}}}} \\ \ eta & = 0,9602 \\ \ eta & = 96 \% \ end {выровнять *} {/ eq}
Таким образом, эффективность антенны составляет 96 \%. {/ экв}.
Часть (б):
Выражение для усиления антенны:
{eq} {\ rm {Antenna}} \; {\ rm {gain}} = \ eta \ times D {/eq}…………………(3)
Здесь {eq} D {/ eq} — направленность диполя {eq} \ left ({1.5} \ right) {/ eq}
Подставьте значения в уравнение (3).
{экв} \ begin {align *} {\ rm {Антенна}} \; {\ rm {gain}} & = 0.2} \ times 0,0548}} {2} \\ {P _ {{\ rm {rad}}}} & = 0,0274 \; {\ rm {W}} \ end {выровнять *} {/ eq}
Таким образом, излучаемая мощность равна {eq} 0,0274 \; {\ rm {W}} {/ экв}.
Часть (d):
Мощность передачи рассчитывается как,
{экв} \ begin {align *} {P_t} & = \ dfrac {{{P _ {{\ rm {rad}}}}}} {\ eta} \\ {P_t} & = \ dfrac {{0,0274}} {{0,9602}} \\ {P_t} & = 0,0285 \; {\ rm {W}} \ end {выровнять *} {/ eq}
Таким образом, излучаемая мощность равна {eq} 0,0285 \; {\ rm {W}} {/ экв}.
Поставщики и ресурсы беспроводной связи RF
О мире беспроводной связи RF
Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов радиочастотной и беспроводной связи.На сайте представлены статьи, руководства, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тестирование и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.
Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, волоконная оптика, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. Д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP.Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и MBA.
Статьи о системах на основе Интернета вещей
Система обнаружения падений для пожилых людей на основе Интернета вещей : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей.
В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падений Интернета вещей.
Читать дальше➤
Также обратитесь к другим статьям о системах на основе Интернета вещей следующим образом:
• Система очистки туалетов самолета.
• Система измерения столкновений
• Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей
• Система помощи водителю
• Система умной торговли
• Система мониторинга качества воды.
• Система Smart Grid
• Система умного освещения на базе Zigbee
• Умная парковка на базе Zigbee
• Система умной парковки на основе LoRaWAN
Статьи о беспроводной радиосвязи
В этом разделе статей представлены статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE / 3GPP и т. Д. .стандарты. Он также охватывает статьи, относящиеся к испытаниям и измерениям, по тестированию на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF / PHY. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЬИ ДЛЯ ССЫЛКИ >>.
Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Читать дальше➤
Основы повторителей и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов ретрансляторов, используемых в беспроводных технологиях.Читать дальше➤
Основы и типы замирания : В этой статье описываются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные, быстрые и т. Д., Используемые в беспроводной связи. Читать дальше➤
Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G Архитектура сотового телефона. Читать дальше➤
Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи в соседнем канале, помехи в совмещенном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. Д.Читать дальше➤
5G NR Раздел
В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (New Radio), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. Д.
5G NR Краткий указатель ссылок >>
• Мини-слот 5G NR
• Часть полосы пропускания 5G NR
• 5G NR CORESET
• Форматы DCI 5G NR
• 5G NR UCI
• Форматы слотов 5G NR
• IE 5G NR RRC
• 5G NR SSB, SS, PBCH
• 5G NR PRACH
• 5G NR PDCCH
• 5G NR PUCCH
• Эталонные сигналы 5G NR
• 5G NR m-последовательность
• Золотая последовательность 5G NR
• 5G NR Zadoff Chu Sequence
• Физический уровень 5G NR
• Уровень MAC 5G NR
• Уровень 5G NR RLC
• Уровень 5G NR PDCP
Учебные пособия по беспроводным технологиям
В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводной связи.Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, WLAN, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. Д. См. УКАЗАТЕЛЬ >>
Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы по технологии 5G:
Учебное пособие по основам 5G
Частотные диапазоны
Учебник по миллиметровым волнам
Волновая рама 5G мм
Зондирование волнового канала 5G мм
4G против 5G
Испытательное оборудование 5G
Сетевая архитектура 5G
Сетевые интерфейсы 5G NR
канальное зондирование
Типы каналов
5G FDD против TDD
Разделение сети 5G NR
Что такое 5G NR
Режимы развертывания 5G NR
Что такое 5G TF
Этот учебник GSM охватывает основы GSM, архитектуру сети, элементы сети, системные спецификации, приложения,
Типы пакетов GSM, структура или иерархия кадров GSM, логические каналы, физические каналы,
Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM, установка вызова или процедура включения питания,
MO-вызов, MT-вызов, VAMOS, AMR, MSK, модуляция GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы работы с мобильным телефоном,
Планирование RF, нисходящая линия связи PS-вызовов и восходящая линия связи PS-вызовов.
➤Подробнее.
LTE Tutorial , охватывающий архитектуру системы LTE, охватывающий основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он обеспечивает связь с обзором системы LTE, радиоинтерфейсом LTE, терминологией LTE, категориями LTE UE, структурой кадра LTE, физическим уровнем LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, передача голоса по LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE продвинутые.➤Подробнее.
RF Technology Stuff
Эта страница мира беспроводной радиосвязи описывает пошаговое проектирование преобразователя частоты RF на примере преобразователя RF UP от 70 МГц до диапазона C.
для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO,
колодки аттенюатора. ➤Подробнее.
➤Проектирование и разработка радиочастотного трансивера
➤Конструкция RF-фильтра
➤Система VSAT
➤Типы и основы микрополосковой печати
➤ОсновыWaveguide
Секция испытаний и измерений
В этом разделе рассматриваются контрольно-измерительные ресурсы, испытательное и измерительное оборудование для тестирования ИУ на основе
Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.УКАЗАТЕЛЬ испытаний и измерений >>
➤Система PXI для T&M.
➤ Генерация и анализ сигналов
➤Измерения слоя PHY
➤Тест устройства на соответствие WiMAX
➤ Тест на соответствие Zigbee
➤ Тест на соответствие LTE UE
➤Тест на соответствие TD-SCDMA
Волоконно-оптическая технология
Оптоволоконный компонент , основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель,
фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в оптоволоконной связи.
Оптические компоненты INDEX >>
➤Учебное пособие по оптоволоконной связи
➤APS в SDH
➤SONET основы
➤SDH Каркасная конструкция
➤SONET против SDH
Поставщики, производители радиочастотных беспроводных устройств
Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.
Поставщики радиочастотных компонентов, включая радиочастотный изолятор, радиочастотный циркулятор, радиочастотный смеситель, радиочастотный усилитель, радиочастотный адаптер, радиочастотный разъем, радиочастотный модулятор, радиочастотный трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, генератор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексор, дуплексер, микросхема резистора, микросхема конденсатора, индуктор микросхемы, ответвитель, оборудование ЭМС, программное обеспечение для проектирования радиочастот, диэлектрический материал, диод и т. д.Производители радиочастотных компонентов >>
➤Базовая станция LTE
➤RF Циркулятор
➤RF Изолятор
➤Кристаллический осциллятор
MATLAB, Labview, встроенные исходные коды
Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW.
Эти коды полезны для новичков в этих языках.
ИНДЕКС ИСХОДНОГО КОДА >>
➤3-8 декодер кода VHDL
➤Код MATLAB для дескремблера
➤32-битный код ALU Verilog
➤T, D, JK, SR триггеры labview коды
* Общая информация о здоровье населения *
Выполните эти пять простых действий, чтобы остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: часто мойте их
2. КОЛЕНО: Откашляйтесь
3. ЛИЦО: Не трогай его
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВОВАТЬ: Болен? Оставайся дома
Используйте технологию отслеживания контактов >>, соблюдайте >> рекомендации по социальному дистанцированию и установить систему видеонаблюдения >> чтобы спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таким странам, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19, поскольку это заразное заболевание.
RF Беспроводные калькуляторы и преобразователи
Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения.
Сюда входят такие беспроводные технологии, как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. Д.
СПРАВОЧНЫЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR
➤5G NR ARFCN против преобразования частоты
➤Калькулятор скорости передачи данных LoRa
➤LTE EARFCN для преобразования частоты
➤ Калькулятор антенн Яги
➤ Калькулятор времени выборки 5G NR
IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии
Раздел IoT охватывает беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet,
6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth Low Power (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT +, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.Он также охватывает датчики Интернета вещей, компоненты Интернета вещей и компании Интернета вещей.
См. Главную страницу IoT >> и следующие ссылки.
➤ НИТЬ
➤EnOcean
➤Учебник по LoRa
➤Учебник по SIGFOX
➤WHDI
➤6LoWPAN
➤Zigbee RF4CE
➤NFC
➤Lonworks
➤CEBus
➤UPB
СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ
RF Wireless Учебники
Датчики разных типов
Поделиться страницей
Перевести страницу
Директива UWB Треугольная патч-антенна
В данном документе представлены компактные директивные UWB-антенны.Мы предлагаем оптимизацию треугольной патч-антенны с питанием от F-зонда. Новая конструкция обеспечивает полосу полного сопротивления 69% (3–6,15 ГГц) и обеспечивает хорошие характеристики излучения во всей полосе сопротивления. Среднее усиление составляет 6,1 дБ. Было проведено исследование во временной области, чтобы охарактеризовать поведение антенны в случае использования СШП-импульса. Наконец, мы предлагаем альтернативное решение для облегчения производственного процесса с использованием технологии металлизированной пены. Это также повышает надежность антенны и снижает ее стоимость.
1. Введение
Одним из ключевых вопросов появляющейся сверхширокополосной (UWB) технологии является конструкция с низкой стоимостью. компактные антенны.
Многие исследования сосредоточены на всенаправленных антеннах, потому что их широкая ширина луча позволяет общаться с радиоэлементами независимо от их позиция есть.
Но и направленные антенны представляют интерес. Фактически, на сторона передатчика, даже если регулирующие органы ограничили эффективную изотропно-излучаемой мощности (EIRP), использование направленных антенн позволяет уменьшить излучение в нежелательных направлениях и, таким образом, улучшить энергопотребление.На стороне приемника усиление антенны добавляет несколько драгоценных дБ в канале связи. бюджет.
Что касается приложений, направленные антенны могут быть размещены на стены или реализованы в секторной топологии радиосвязи (точка радиодоступа) или в терминал, использующий несколько направленных антенн (разнесение антенн). Это также возможно для некоторых конкретных приложений, когда пользователь направляет антенну в желаемое направление, например, для быстрой загрузки между его терминалом и ПК.
Благодаря малой толщине, удобству, компактности и невысокой стоимости, Микрополосковые антенны очень привлекательны для таких приложений, но они страдают из-за их изначально узкой полосы пропускания. Чтобы решить эту проблему, Известная технология заключается в использовании низкой диэлектрической проницаемости и толстой подложки.
В крайнем случае используется воздух в качестве субстрата. Это решение будет максимально увеличить размер конструкции. Однако для некоторых он остается привлекательным. приложения, поскольку антенна по-прежнему компактна.
В [1] показано, что увеличение толщины подложка вызывает индуктивный эффект на входной импеданс, который может быть компенсирован добавление емкости для получения широкополосного сигнала.
Таким образом, L-образный зонд, предложенный в [2] для питания пластыря электромагнитная связь позволяет расширить полосу пропускания. Треугольный патч кормит с помощью L-образного пробника обеспечивает ширину полосы импеданса 42% и максимальное усиление 6 дБи [3]. F-образная пробная прямоугольная патч-антенна с сопротивлением полоса пропускания 64% также была разработана в [4], но диаграмма направленности была нестабилен в полосе пропускания из-за возбуждения последовательных излучающих режимы патча.
В [5] мы предложили треугольный участок с питанием от F-образного зонда. Эта новая структура имеет стабильную диаграмму направленности во всем диапазоне импеданса 47%, от 3,1 до 5 ГГц.
В этой статье мы представляем усовершенствование этой антенны с более широким пропускная способность.
Мы также предлагаем альтернативное решение для изготовления зонда и накладки с использованием металлизированных пенная технология с целью улучшения воспроизводимости и снижения стоимости.
2.Описание антенны F-зонда
Геометрия антенны представлена на рисунке 1. F-зонд изготовлен из гнутой металлической прямоугольной полосы толщиной 0,2 мм, на которую приварена вторая полоса. Все сварено к разъему SMA, центральный проводник которого проходит через квадратную пластину заземления.
Излучающий элемент представляет собой равнобедренный треугольник, вырезанный из стального листа, который электромагнитное питание от F-зонда. Выбрана треугольная форма. поскольку в [6] было продемонстрировано, что три из пяти первых мод (TM 10 , TM 20 и TM 21 ) представляют собой аналогичную диаграмму направленности, поляризация и входное сопротивление.Центр треугольника находится над землей. ровный и поддерживаемый слоем пенопласта; было подтверждено наличие диэлектрическая проницаемость близка к воздушной.
Размеры конструкции следующие: L p = 36 мм, D = 0,6 мм, H 3 = 0,4 мм, α = 84 ° , H = 14,9 мм, H 1 = 10,05 мм, H 2 = 5,6 мм, L 1 = 9.9 мм, L 2 = 10,8 мм, w = 3,6 мм, ширина горизонтальных полос = 1,2 мм, размер плоскости заземления = 67 × 67 мм, толщина зонда = 0,4 мм.
Антенна смоделирована с помощью программного обеспечения CST Microwave Studio.
Эта оптимизированная структура является результатом параметрического исследования, которое продемонстрировали, что можно генерировать множественные резонансы, близкие к каждому другое, когда длины горизонтальных полосок зонда немного другой.
Однако эффект емкости вызвал рассогласование. Вот почему мы добавили индуктивный воздействуют на зонд за счет увеличения ширины вертикальной полосы. Наконец, оптимизация также была сделана на H , H 1 и H 2 для получения хорошего согласования импеданса.
Этот новый зонд отличается от зонда, представленного в [5], полоски которого имеют одинаковую ширину и очень разную длину.
В начале исследования значение угла α составляло 90 ° .Но из-за ограничения на длину основания треугольника, значение α уменьшено к 84 ° .
3. Результаты и анализ
3.1. Результаты частотной области
Смоделированные и измеренные возвратные потери представлены на рисунке 2. Измеренные полоса пропускания, определенная для коэффициента отражения | 𝑆11 | ниже −10 дБ, достигает 69% (3,01–6,15 ГГц). Хорошее согласие между моделированием и измерением наблюдаемый.И было продемонстрировано, что размер плоскости заземления не имеет влияние на согласование импеданса. На рисунке 3 представлены измеренные диаграмма направленности на разных частотах в полосе пропускания плоскость E (плоскость XZ) и рисунок 4 в плоскости H (плоскость YZ).
Направление главного лепестка остается очень стабильным в H-плоскости и довольно стабильным в плоскости Е с максимальным отклонением 15 градусов.
Уровень кросс-поляризации очень низкий в плоскости Е и в главном лепестке. направление H-плоскости.В H-плоскости она максимальна (-6,7 дБ) за пределами главный лепесток для θ = ± 82 ° на 6,15 ГГц.
Измеренные и смоделированные коэффициенты усиления в направлении главного лепестка представлены в Рисунок 5.
Измеренный коэффициент усиления достаточно стабилен до 5,5 ГГц и уменьшается при увеличении частоты. Среднее измеренное усиление составляет 6,1 дБ.
Наблюдается хорошее соответствие между моделированием и измерением, за исключением самые высокие частоты, что требует новых измерений.
Также было изучено влияние размера заземляющего слоя на усиление.
На рисунке 6 показано усиление в направлении главного лепестка ( θ = 0 ° , 𝜑 = 0 ° ) как функция размера заземляющего слоя. на разных частотах. Можно сделать вывод, что размер заземляющего слоя λ 0 на λ 0 дает наименьшее изменение усиления и наилучшее среднее значение по ширине полосы ( λ 0 — длина волны при f = 4.58 ГГц). Именно поэтому мы выбрали этот размер для прототипа.
3.2. Специфический анализ UWB во временной и частотной областях
Оценка входного импеданса, диаграмма направленности, а коэффициент усиления как функция частоты недостаточен в случай использования схем модуляции во временной области, например, положение импульса модуляция. Искажение импульса из-за дисперсионного характера антенна также должна быть проанализирована.
Для этого мы измерили передаточную функцию как функцию углового координаты с использованием эталонной антенны, как описано в [7].
После определения можно рассчитать излучаемое поле.
Мы выбрали гауссов импульс возбуждения, спектр которого представлен на рисунке 7. На рисунке 8 представлены сигнал возбуждения, а также измеренное и смоделированное излучающее поле. в направлении главного лепестка.
Из рисунка 8 мы можем наблюдать очень хорошее соответствие между симуляцией с CST Microwave Studio и измерения. Хотя мы замечаем некоторое искажение, кажется умеренным: излучаемый импульс мало чем отличается от сигнал возбуждения.Он немного больше из-за того, что антенна имеет фильтрует все частоты за пределами его полосы импеданса.
На рисунке 9 показана эволюция фазы дальнего поля (компонента кополяризации) в течение полоса пропускания для разных значений угла места в главном лепестке в E- и H-плоскости. Он почти линейный, что подтверждает низкое искажение импульса.
Для количественной оценки линейности фазы мы исследовали групповую задержку τ g , определено в [8] как: 𝜏g = — (𝜕𝜑 / 2𝜋𝜕𝑓), где 𝜑 — фаза, а f — частота.
И стандартное отклонение групповой задержки, определенной в [8] как 𝜎gd = ∫ (1 / Δ𝑓) 𝑓2𝑓1 (𝜏g − 𝜏g) 2d𝑓, где f 1 и f 2 — границы полосы полного сопротивления Δ f , а 𝜏g — средняя групповая задержка.
Для антенны F-зонда стандартное отклонение составляет менее 250 пс по ширине луча.
4. Антенны F-зонда с использованием технологии металлизированной пены
Треугольная патч-антенна F-зонда имеет интересные особенности.Но еще одна критическая проблема сохраняется: сложность реализации напрямую связана со стоимостью. На самом деле изготовление F-зонда — это настоящая технологическая проблема, особенно приварка нижней горизонтальной полосы к изогнутой полосе. Кроме того, необходимо повысить надежность антенны.
Мы сохранили инновационное решение, разработанное в IETR (Institut d’Electronique et des Télécommunications de Rennes), который позволяет металлизировать пена с низкой диэлектрической проницаемостью произвольной геометрии [9].
Таким образом, мы реализовали антенну из достаточно жесткого пенопласта, электрическая диэлектрическая проницаемость 1,23.
Из-за этого нового значения диэлектрической проницаемости пришлось изменить размер антенна. Новые размеры следующие: L p = 32,5 мм, D = 0,6 мм, α = 84 ° , H = 13,9 мм, H 1 = 9,7 мм, H 2 = 5,3 мм, L 1 = 9,1 мм, L 2 = 9.9 мм, w = 3,25 мм, ширина горизонтальных полос = 1,1 мм, поверхность заземления размер = 54 × 54 мм, толщина металлизации = 0,02 мм.
Излучающая вставка и F-зонд металлизированы на 3 разных пенопласта. (Рисунки 11 и 12): треугольник металлизирован на блок n ° 1, верхняя вертикальная часть щупа и верхняя горизонтальная полоса находится на блоке n ° 2, а нижняя вертикальная часть и нижняя полоса металлизированная на блоке n ° 3.Как и раньше, плоскость заземления вырезана из латуни. простыня. Разъем SMA приваривается к вертикальной металлизированной части непосредственно на пена. Три блока привинчены друг к другу, а также к заземляющей пластине. с 4 нейлоновыми винтами. (Рисунок 13).
Чтобы оценить воспроизводимость процесса, мы реализовали два прототипа.
На рисунке 14 представлено измерение величины отражения. коэффициент для двух прототипов и сравнение с результатом моделирования.
Во-первых, результаты аналогичны для двух прототипов, которые демонстрируют хорошую воспроизводимость производственный процесс.
Измеренная полоса пропускания достигает 58% (3,2–5,8 ГГц).
Согласие между измерением и моделированием удовлетворительное.
Из-за нехватки места диаграммы направленности не показаны, но они выглядят аналогично представленным в разделе 3.
Так как относительная электрическая проницаемость равна 1.23 значение усиления равно аналогично предыдущему дизайну.
Следующим этапом усовершенствования изготовления данной антенны будет металлизация плоскость земли.
5. Заключение
В этой статье мы представили оптимизацию, выполненную на Треугольная патч-антенна F-зонда. В новом дизайне достигается сопротивление полоса пропускания 69% со стабильной диаграммой направленности по всей ширине полосы и довольно компактный ( λ 0 × λ 0 × 0.22 λ 0 ). Временная область Исследование также показало, что антенна умеренно искажает возбуждающий импульс.
Также было предложено решение для более простой реализации и лучшего надежность датчика с целью минимизации производственных затрат и повышения воспроизводимости.
В настоящее время эта антенна встроена в промышленная испытательная платформа UWB.
Благодарность
Эта работа была выполнена в сотрудничестве с лабораторией UEI-AAR ENSTA, Париж, Франция.
Вычислитель проводных антенн
Следующая программа рассчитает длину, необходимую для создания нескольких популярных проволочных антенн. Все, что вам нужно сделать, это ввести желаемую резонансную (центральную) частоту в форму ниже, затем нажать «Рассчитать». Правильная длина для различных моделей будет отображаться в таблице. (Чтобы лучше понять переменные, обязательно прочтите примечания по применению и изучите следующие рисунки.) Этот калькулятор точно вычислит значения для всех ВЧ антенн — 1.8-30 мГц.
| Введите основную рабочую частоту в МГц. | ||
| Перевернутая Vee, приблизительный угол от горизонтали. 22 градуса — на 2% короче 30 градусов — на 3% короче 37 градусов — на 4% короче 45 градусов — на 5% короче | ||
Нажмите, чтобы
или | ||
| Стандартный диполь с плоским верхом | ||
| Полуволновой диполь | Для оптимальной работы на средней поверхности полуволновой диполь должен быть установлен на высоте не менее 1/2 длины волны над землей.См. Рисунки. | |
| Каждая ножка | ||
| Перевернутая Vee | ||
| Полуволновой инвертированный Vee | По ровной поверхности, минимальная высота для вершины (точки питания) перевернутой Vee определяется углом (наклоном вниз) ветвей Vee.ОБЯЗАТЕЛЬНО добавьте высоту концевых опор над землей. В горизонтальное распространение Vee будет расстояние от конечной точки до конечной точки, плюс связь от очков. См. Рисунки. | |
| Перевернутая Vee, каждая ножка | ||
| Минимальная высота по вертикали | ||
| Минимальный горизонтальный разброс | ||
| Четыре петли | ||
| Полный одноволновый контур | На ровной поверхности минимальная высота верхних углов четырехугольной петли равна длине одной стороны плюс высота нижних опорных стоек.Четверные петли чаще всего подаются в центре нижней горизонтальной ножки. | |
| С каждой стороны | ||
| Расстояние от точки питания от нижнего угла | ||
| Равносторонняя треугольная петля | ||
| Полный одноволновый контур | Над ровной поверхностью минимальная высота установки для вершины петли Delta Loop равна высоте плюс высота опорных стоек.Если петля представляет собой равносторонний треугольник, как показано, минимальный горизонтальный размах = длина одной стороны плюс расстояние до точек привязки (опорных столбов). Обязательно прочтите обсуждение наклонных дельта-петель ниже. | |
| С каждой стороны | ||
| Расстояние от точки питания от вершины | ||
| Расстояние от точки подачи от нижнего угла | ||
| Минимальная высота по вертикали | ||
Диполи и перевернутые Vees
Основная формула для определения длины полуволнового провода с центральным питанием Диполь или Антенна Inverted Vee :
468 ÷ частота (мГц) = Длина (футы) .Эта формула учитывает емкостной «концевой эффект» изоляторов, который сокращает требования к физической длине для эквивалентной электрической длины. Перевернутая антенна Vee будет короче на 2–5% в зависимости от угла наклона к горизонтали.
| Полуволновой диполь с плоской вершиной | Полуволновой перевернутый Vee-диполь | |
Импеданс точки питания диполя в свободном пространстве близок к 75 Ом.Диполи могут питаться напрямую через коаксиальный кабель 50 Ом или 75 Ом или через симметричный резистор 1: 1 в точке питания. Небольшое рассогласование при использовании коаксиального кабеля 50 Ом можно легко сопоставить с антенным тюнером. Что еще более важно, для симметричного распределения тока, уменьшения излучения в линии питания и, таким образом, более чистого рисунка, в точке питания всегда следует использовать симметрирующий трансформатор.
Из-за близости к земле на конце каждой ветви импеданс точки питания перевернутого Vee очень близок к 50 Ом. Таким образом, перевернутые Vees могут питаться от коаксиального кабеля 50 Ом, с балуном 1: 1 или без него.(Совет относительно использования балуна точки питания относится также и к перевернутой Vee.)
Как диполи, так и перевернутые Vees можно подавать с помощью лестничной схемы на 300 или 450 Ом или открытых механизмов подачи проволоки в сбалансированный антенный тюнер . Эта конфигурация, известная как «Дублет», будет хорошо работать в качестве многодиапазонной антенны.
Диполь с плоской вершиной или перевернутый Vee? Как это часто бывает, когда предоставляется выбор, приходится идти на компромисс. Для Inverted-Vee требуется только одна высокая опора и меньшее горизонтальное распространение, чем для Flat-Top Dipole.Это также очень близко к коаксиальному кабелю 50 Ом. С другой стороны, есть некоторая потеря усиления, потому что диаграмма направленности менее направлена, а ширина полосы уже, чем у горизонтального диполя.
ЗАМЕТКИ ПО КОНСТРУКЦИИ : Полуволновые диполи и перевернутые Vees очень легко сконструировать и отлично подходят для проектов домашнего пивоварения. Вы можете приобрести коммерчески производимые концевые изоляторы и центральные изоляторы со встроенными коаксиальными разъемами, но почему бы не сделать их по-настоящему самодельными и изготовить собственное оборудование? Использовать трубу ПВХ сортамент 40 довольно просто.По общему признанию, если вы собираетесь использовать балун в точке питания, покупка центрального изолятора со встроенным балуном, безусловно, будет намного проще!
Если вы решите катить самостоятельно, убедитесь, что все соединения надежны как механически, так и электрически. Обязательно правильно спаяйте все стыки и используйте защиту от атмосферных воздействий. Не забудьте предусмотреть какой-либо тип разгрузки от натяжения на центральном изоляторе для вашей «болтающейся» питающей линии. Мало того, что фидер представляет собой сильное рывковое движение вниз, но и когда дует ветер, механическая нагрузка на ваши соединения резко возрастает.Хорошая система снятия натяжения состоит в том, чтобы один раз обернуть питающий кабель вокруг центрального изолятора и закрепить его с помощью «устойчивых к ультрафиолетовому излучению» (обычно черных) стяжных лент. Вы, конечно же, «изобретете» что-нибудь более изощренное для своего дизайна!
Подходящим фидером может быть коаксиальный кабель 50 Ом, такой как RG-58, RG-8X, RG-8, RG-213 или 75 Типы Ω, такие как RG-11, RG-59, RG-6, или даже двухпроводный кабель с сопротивлением 75 Ом. Хотите верьте, хотите нет, даже на молнии (шнур лампы) будет работать достаточно хорошо. Конечно, вам нужно «подобрать» вашу фидерную линию в соответствии с мощностью, которую вы собираетесь использовать.Власть свыше 200 Вт могут создавать очень высокие ВЧ-напряжения. Убедитесь, что ваши фидерные линии и антенное оборудование могут справиться с питанием.
В реальном мире — там, где вы строите свои антенны — фактическое сопротивление ваших проволочных антенн будет зависеть от нескольких переменных. то есть высота над землей, близость к крупным, особенно металлическим, объектам и близость к другим резонансным антеннам. Всегда обрезайте антенну немного длиннее . Это позволит вам «точно настроить» антенну путем подстройки.Вы быстро поймете, что «обрезать» НАМНОГО проще, чем «добавлять»!
Когда вы решаете, где «повесить» антенну, помните, что диаграмма направленности диполя в свободном пространстве представляет собой широкую «восьмерку», которая излучается перпендикулярно оси диполя. Вертикальная диаграмма направленности зависит от высоты над землей. Как указано выше, чтобы быть эффективной DX-антенной, требуется малоугловой взлет сигнала, а это означает, что ваш диполь должен находиться как минимум на половине длины волны над землей.
Если вы решите построить перевернутую V-образную форму, убедитесь, что угол наклонных опор не превышает 45 градусов (внутренний угол в точке подачи не менее 90 градусов). Если вы увеличите наклон больше, чем это, перевернутая Vee начнет действовать как вертикальный монополь с ненаправленной диаграммой направленности.
Наконец, не беспокойтесь о долях дюйма при использовании измерений из калькулятора выше. На ВЧ частотах дюйм — это такая малая часть длины волны, что это не проблема.
Полноволновые петли
Основная формула для определения длины двухполупериодного провода Петля антенна:
1005 ÷ частота (мГц) = Длина (футы) .Поскольку замкнутые контуры не подвержены «концевому эффекту», расчетные физические длины по этой формуле больше соответствующих размеров диполя и близки к размерам свободного пространства. Поскольку размеры петли больше, чем у полуволнового диполя, эффективность излучения также выше.
| Двухполупериодный четырехканальный контур | Двухполупериодная дельта-петля | |
Импеданс точки питания двухполупериодного контура в свободном пространстве составляет приблизительно 100–120 Ом с усилением по диполю 1,35 дБ. В реальном мире, установленном на практической любительской высоте (физически близко к земле), диапазон импеданса точки питания может составлять от 50 до 240 Ом в зависимости от конфигурации, ориентации и выбора точки питания.Одна из реалий, которая возникает при выборе двухполупериодной петли, — это необходимость в некотором типе системы согласования точек питания.
Если вы изучите литературу, вы обнаружите почти бесконечный набор конфигураций для двухполупериодной петли. Вы можете выбрать квадрат или ромб, равносторонний треугольник с вершиной вверх или вниз, точку питания снизу, сбоку, угол … Все эти «настройки» влияют на импеданс питания, усиление, поляризацию, рисунок и, конечно же, на опорную конструкцию. требования.
Для наших целей мы ограничим это обсуждение двумя конфигурациями, оптимизированными для определенных диапазонов HF.1.) Четырехканальный контур с нижним питанием — очень хороший выбор для диапазонов 20-10М. Он имеет наибольшее усиление при малых углах взлета, а горизонтальная поляризация отлично подходит для этих частот. 2.) Равносторонний треугольник с подачей вне угла отлично работает на любительских частотах ниже 20M. Благодаря малому углу взлета, вертикальной поляризации и необходимости использования одной опоры, он является отличным выбором для DX-плееров нижнего диапазона. Изучите литературу. Вы можете найти другую конфигурацию, более соответствующую вашим требованиям.
При углах взлета, представляющих интерес для DX-специалистов, горизонтальная диаграмма направленности двухволновой петли в свободном пространстве представляет собой широкую «восьмерку», которая излучается перпендикулярно плоскости петли. Интересно, что при очень малых углах некоторое излучение от дельта-петли является торцовым … то есть параллельно плоскости петли. Конечно, для получения таких малых углов потребуется, чтобы весь контур был установлен на высоте не менее 1/4 длины волны над землей. Это было бы непросто на частотах 3,5 и 1,8 МГц!
ЗАМЕТКИ ПО КОНСТРУКЦИИ : Из-за своего размера двухполупериодные петли создают дополнительные проблемы для строителей.По сути, все примечания по конструкции диполя, приведенные выше, относятся также и к конструкции петли. Хорошей инженерной практики нет замены, и здравый смысл по-прежнему правит. Однако есть несколько уникальных особенностей цикла.
Из-за большого размера низкочастотных контуров длина фидера представляет собой значительную нагрузку на проволочный элемент. Это особенно верно для высоких уровней мощности, когда требуется больший коаксиальный кабель. Вы должны тщательно спроектировать механику точки питания для обеспечения прочности.Одно из решений, которое решает две проблемы конструкции, — это использование сверхмощной лестничной линии и питание антенны через сбалансированный антенный тюнер. Это решает проблему веса, а также необходимость в системе согласования точек питания.
Если у вас нет достаточно высокой опорной конструкции для двухполупериодной петли, не отчаивайтесь. Существуют убедительные доказательства эффективности наклонной дельта-петли, расположенной ниже уровня земли. Моделирование подтвердит усиление направленности на 1-3 дБ в направлении склона.
В целом, двухполупериодные петли — очень хорошие антенны. Если вы хотите поэкспериментировать или если ваша ферма низкочастотных антенн нуждается в небольшом улучшении, непременно попробуйте петлю. (Я лично знаю одного радиолюбителя, столкнувшегося с проблемами в сфере недвижимости, который работал с 20-мегапиксельной DXCC мощностью 100 Вт с одноэлементным четырехэлементным контуром, прибитым к стене его дома. — Ред.) Если вы всегда хотели попробовать 80М, вот ваш шанс. Помните … даже плохая антенна лучше, чем ее отсутствие!
Авторские права © 2006-2020, Джим Климер-младший.
.