* * * Форум CQHAM.RU Тема * * * -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- Тема : ФАР и угол раскрыва меньше минуты Started at 03.06.2020 18:41 by Aleksandr30 Visit at http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=41780 -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 1] Автор : Дата : 03.06.2020 18:41 Заголовок : ФАР и угол раскрыва меньше минуты Что мешает получить близкий к идеальному плоский фронт волны? Идеальное не достижимо, но приближение к одной минуте почему нереально? Что мешает? У зеркальных антенн на это меньше шансов по понятным причинам, а вот у ФАР с тысячами излучателей по моему больше шансов. Может уже существует такая антенна у военных, но засекречена. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 2] Автор : UN-NS Дата : 03.06.2020 19:09 и существует и засекречена, да -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 3] Автор : EU1SW Дата : 03.06.2020 19:10 У автора каждая тема - шедевр -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 4] Автор : Леонид3 Дата : 03.06.2020 19:26 Aleksandr30, вот программка для отрисовки диаграммы направленности, потренируйтесь :roll: -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 5] Автор : Дата : 03.06.2020 19:50 Зачем вы мне суёте эту программу? За законами природы тоже в программу лезете? Если имеется плавность настройки сдвигов фаз каждого излучателя, то почему нельзя допустить возможность фокусирования пятна 100х100 метр на расстоянии 500 км в условиях вакуума? -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 6] Автор : Липецкий Дата : 03.06.2020 20:02 фокусирования пятна 100х100 метр на расстоянии 500 км в условиях вакуума?-для каких целей? -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 7] Автор : Дата : 03.06.2020 20:04 Это нужно не меня спрашивать. Я просто интересуюсь технической реализуемостью такой задачи. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 8] Автор : RA1TEX Дата : 03.06.2020 20:07 Эх все смешалось кони.. люди.. Плоский фронт и ДН это разные вещи. С 80 годов осуществляется портретирование целей посредством АФАР L,S диапазонов. Сейчас активно работают и в X и Ku диапазонах. з.ы Но вам для таких здоровый объектов хватит и 10ки. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 9] Автор : Леонид3 Дата : 03.06.2020 20:07 Aleksandr30, так в этой программке и подбираются фазы каждого излучателя, чтобы в определённом направлении получить максимум. Эти фазы для системы излучателей можно сохранить и проанализировать -- вполне по поставленной вами задачи :roll: :D -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 10] Автор : UA6BQQ Дата : 03.06.2020 20:16 Давно применяется в космической связи при межпланетных полетах! Кстати на Вояджере вышедшего за пределы солнечной системы стоят такие антенны. Все засекречено. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 11] Автор : Дата : 03.06.2020 20:20 Не смешалось. То что распространяется в идеальном плоском фронте не ослабляется. За счёт этого эффекта и формируют направленный луч ФАРы. RA1TEX, UA6BQQ, И какой у них угол расскрыва? Частота? -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 12] Автор : Липецкий Дата : 03.06.2020 20:23 А кого спрашивать? Вы тут законы физики упомянули, так вот дифрацию никто ёще не смог отменить. Реализовать можно что угодно, даже то что и реализовать невозможно.А если просто побить мозоли на пальцах долбя клавиатуру,то тогда вопросов нет. Клаустрофибия во время самоизоляции лечиться легко и просто. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 13] Автор : RA1TEX Дата : 03.06.2020 20:29 ФАР формирует свою ДН фазовращателями. Из ФАР не выходит плоский фронт. Потому как ширина основного лепестка не равна нулю градусов. Плоский фронт это лишь свойство дальней зоны. С удалением от источника фронт становится более плоским. Как круги на воде... -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 14] Автор : Дата : 03.06.2020 20:30 Что за бред про дифракцию? RA1TEX, "из фар не выходит плоский фронт. потому как ширина основного лепестка не равна нулю градусов." вы поняли сами что написали? перевожу: раскрыв основного лепестка не равна нулю как раз потому что из фар выходит сферический фронт который и определяет угол раскрыва. А если настроить фазы элементарных излучателей так чтобы их фазы были идеально синхронны, то из фар будет выходить фронт более близкий к плоскости. Про дальнюю зону тоже не то. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 15] Автор : ГУН Дата : 03.06.2020 20:33 У любителей, нет. Так как не пользуется спросом. Но у Вас есть возможность это создать. Надо только стараться, а не задавать лишних вопросов -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 16] Автор : UA6BQQ Дата : 03.06.2020 20:43 UA6BQQ[/B], И какой у них угол расскрыва? Частота? Это не знаю. Частота от 2х до 50ГГц -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 17] Автор : Липецкий Дата : 03.06.2020 20:46 Автор знает ответ на свой вопрос -пост 14. А дифракция это не бред-это наука называется физика. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 18] Автор : Дата : 03.06.2020 20:49 UA6BQQ, жаль. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 19] Автор : Липецкий Дата : 03.06.2020 20:57 Aleksandr30, погуглите и найдёте всё про антенны Вояджеров,информации море. А я сейчас глянул в окно и мне стало грустно и не смешно. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 20] Автор : RA1TEX Дата : 03.06.2020 21:11 А если настроить фазы элементарных излучателей так чтобы их фазы были идеально синхронны, то из фар будет выходить фронт более близкий к плоскости. Идеально не получается теория теорией, а практика вносит свои коррективы. Например на известном в узких кругах ла-кроссе имеются специальные фазовращатели чтобы компенсировать механическую разгрузку при невесомости которой нет при наземной юстировке. и в корабельных чтобы компенсировать механическое искривление полотна при качке. И это экзотика с которой приходилось сталкиваться. И всегда в основном просто разброс элементов ФАР вносит искажения как угла так и диаграммы. зы а еще и дискретность фазовращателя... -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 21] Автор : Дата : 03.06.2020 22:05 Согласен. Но я и не говорю про идеальную плоскость - о раскрыве в 1 минуту. Идеально жёсткого полотна не бывает, но в условиях космического вакуума и размерах антенны не более 1 метра в диаметре эти влияния незначительны. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 22] Автор : RA3WDK Дата : 03.06.2020 22:07 Только когерентное излучение, а значит мазер или лазер. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 23] Автор : Дата : 03.06.2020 22:15 В лазерах тоже есть проблемы с получением плоского фронта. Мне кажется, что там имеются даже непреодолимые трудности. Какой рекорд там у лазеров? -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 24] Автор : RA3WDK Дата : 03.06.2020 22:25 До Луны и обратно - вроде не сильно расплывается. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 25] Автор : Дата : 03.06.2020 22:40 Размер пятна сотни км? Точно не помню. В википедии когда то читал статью про измерение расстояния луна-земля -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 26] Автор : RA3WDK Дата : 03.06.2020 22:43 https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%9B%D1%83%D0%BD%D1%8B http://book.sarov.ru/wp-content/uploads/Lazer-X-2017-45.pdf -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 27] Автор : UA4NE Дата : 03.06.2020 22:46 Александр, Вы всерьез хотите получить волну с плоским фронтом? Это нереально, в природе таких волн не существует. Только в теории как идеализация. Сферическая волна затухает с расстоянием. Волна, сформированная вашей ФАР, будет затухать ровно по такому же закону. Потому что она тоже сферическая. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 28] Автор : Дата : 03.06.2020 22:55 Нет. Только приближение к плоскости, чтобы обеспечить угол раскрыва в 1 минуту. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 29] Автор : paguo-76M2fet Дата : 03.06.2020 23:15 Можно получить сколь угодно узкую ДН при бесконечно большом превышении размеров антенной системы над длиной волны. Проще всего это понять на примере оптических зеркал. Зеркало во многие миллионы раз больше длины волны излучения, но и там не удаётся сформировать (абсолютно) плоский фронт, расходимость луча будет ВСЕГДА. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 30] Автор : plyrvt Дата : 04.06.2020 02:30 Что мешает получить близкий к идеальному плоский фронт волны? Математическая связь апертуры антенны и её направленности (dBi и квадратные лямбды это просто разные математические формы записи такого параметра антенны как "направленность"). Диаграмму направленности можно записывать и в dBi и в метрах квадратных и в лямбдах квадратных. Они взаимосвязаны уравнением Фрииса. Форма лепестка ДН связана с направленностью dBi тоже чисто математическими формулами (хотя какого-то простого уравнения как Фрииса уже нет - надо проинтегрировать площади лепестков с учетом магнитуды и из закона сохранения энергии высчитать сколько в каждом направлении уходит % мощности относительно сферического излучателя). Суперидеальная ФАР может теоретически достичь КИП=100% (коэффициент использования апертуры 100%, апертура равна площади фронтальной проекции). Поэтому чтобы достичь любую направленность - просто надо увеличить площадь до необходимого числа лямбд в квадрате. А чтобы перевести в метры - ещё выбрать рабочую частоту. Сравнительно легко достичь КИП 60%. Для этого надо оптимальный шаг решетки (а из него получается и количество одиночных элементов) для выбраного типа элемента (для диполя оптимальный шаг будет один, для рупора другой и т.д.) Все что выше 60% это уже близко к искусству (на сверхмалых ФАР в пару-тройку квадратных лямбд и 80% несложно получить, но когда речь о каких-либо крупных ФАР то выше 60% как и для парабол это уже искусство) Росту КИП препятствуют требования к амплитудному распределению. Сравнительно просто сделать равные делители мощности (тройники или мосты Вилкинсона) и возбуждать все элементы одинаковой мощностью. Но когда чистой математикой сложите в суперпозиции дальние поля от равной мощности - КИП будет значительно меньше 100% и будет высокий уровень боковых лепестков. Чтобы поднять КИП и снизить боковые лепестки - амплитуда возбуждения одиночных элементов должна ниспадать по некоторому экспоненциальному закону от центра ФАР до краев. И сам такой закон математически сложен, и практическая реализация дробного деления на десятки и сотни элементов (с сохранением синфазности!) за гранью фантастики. Кроме того, с ростом числа элементов возникают чисто технологические трудности - тепловые потери в линиях и делителях и потери рассогласования на всей этой разветвленной топологии. К диаграмме направленности они прямого отношения не имеют (само пятно останется прежним), но RealizedGain (направленность минус тепловые потери и потери на рассогласовании) упадет, что будет восприниматься как падение усиления антенны (но без искажения пятна направленности, если нас интересует не энергетика линии связи а только разрешающая способность по местности - то на эти потери можно забить) Если речь о ФАР у которых максимум излучения не перпендикулярно (не к нормали плоскости), то простые математические формулы накладывают ограничение на максимально достижимый угол отклонения луча от нормали при заданном шаге решетки. Для получения сколь либо практичных углов отклонения (более 15-20 градусов от нормали) приходится сильно снижать разнос между элементами менее 0.5 лямбды. Это во первых становится невозможным для многих типов одиночных элементов, скажем шаг 0.3 лямбды можно сделать только для простейшего диполя и только вдоль его H-plane оси. Во-вторых это резко усложняет и удорожает ФАР. При той же площади (в квадратных люмбдах) антенна с шагом 0.35L будет иметь в 4 раза больше элементов чем антенна с шагом 0.7L Вот такая может быть ДН от 5 излучателей в ряд с шагом 0.7 лямбды https://ypylypenko.livejournal.com/96506.html (https://ypylypenko.livejournal.com/96506.html) Максимальное отклонение луча 16 градусов, форма ДН соответствующая (она получается чисто математически сложением синусоид на фронте по принципу Гюйгенса) Аналогии с лазером нет, потому что лазер это резонатор. 99% энергии в нежелательных нам направлениях там бесконечно отражаются (от стенок резонатора) и поглощаются рабочим телом и наново излучаются. "Неправильный" (ненужный нам) фотон при повторном излучении может с небольшой долей вероятности оказаться с нужными нам характеристиками. Это как бы игра в кости, когда бесконечно бросаем но извлекаем только если выпало 6+6+6 (очень редко). Это возможно когда атомные резонансы рабочего тела некоторым образом связаны с длиной волны (мы не можем так излучить произвольную длину волны). Для радиочастот в единицы и десятки ГГц веществ с такими свойствами нет. На этих частотах всё или металл или диэлектрик. Третьих свойств нет. Если свободные заряды есть - двигаются. Если нет - не двигаются (прозрачные для ЭМ волны). На частотах светового диапазона начинают проявляться квантовые свойства. Несвободный заряд (связанный электрон) с некоторой значительно большой вероятностью может возбудиться в нестабильное состояние. Добавлено через 5 минут(ы): Кстати на Вояджере вышедшего за пределы солнечной системы стоят такие антенны. Все засекречено. всегда было в открытом доступе, и по Вояджерах и по New Horizons. Такие там не стоят. если настроить фазы элементарных излучателей так чтобы их фазы были идеально синхронны, то из фар будет выходить фронт более близкий к плоскости. https://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspView&ResourceID=590 Launch Gizmo - вот пробуйте двигать ползунки и настроить и увидеть сможете ли сделать плоским или не сможете Вообще для начала уточните задачу. Надо достичь большое усиление (сконцентрировать 95% энергии на участок 100х100 метров на расстоянии 500 км). Или усиления никакого вообще не надо, а достаточно лишь обеспечить глубокий провал при отклонении на 150 метров от цели. С этим справляется просто интерферометр с большой базой. Он не дает выигрыша в энергетике (не снижает требований к мощности источника излучения), но дает высокое пространственное разрешение вблизи цели. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 31] Автор : Дата : 04.06.2020 10:27 ДН элементарного излучателя какая и как она ориентирована по отношению к ФАР? Это диполь? -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 32] Автор : I-Denis Дата : 04.06.2020 10:35 Аналогии с лазером нет, потому что лазер это резонатор. 99% энергии в нежелательных нам направлениях там бесконечно отражаются (от стенок резонатора) и поглощаются рабочим телом и наново излучаются. "Неправильный" (ненужный нам) фотон при повторном излучении может с небольшой долей вероятности оказаться с нужными нам характеристиками. Это как бы игра в кости, когда бесконечно бросаем но извлекаем только если выпало 6+6+6 (очень редко). Ну почему же - азотный лазер возбуждаемый поперечным разрядом - работает и без резонатора, кпд да, низкий -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 33] Автор : paguo-76M2fet Дата : 04.06.2020 11:19 ДН элементарного излучателя какая и как она ориентирована по отношению к ФАР? Это диполь?Какая бы ни была ДН отдельного излучателя, пока размеры антенны не будут МНОГОКРАТНО превышать длину волны, хоть ФАР или не ФАР, вы НИКАК не получите узкий луч. Точка. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 34] Автор : Дата : 04.06.2020 12:18 В случае миллиметровых волн скажем 5мм длина волны с диаметром 1 метр? 200 крат. И какого угла раскрыва можно добиться в этом случае? -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 35] Автор : paguo-76M2fet Дата : 04.06.2020 12:49 Явно больше желаемой вами угловой минуты. Опять повторю, - смотрите на пример с оптикой. Там размеры зеркал в МИЛЛИОНЫ раз больше длины волны, а всё равно луч расходится. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 36] Автор : plyrvt Дата : 04.06.2020 13:47 ДН элементарного излучателя какая и как она ориентирована по отношению к ФАР? Это диполь? можно использовать любые элементарные излучатели, ФАР переварит абсолютно всё, хоть диполи, хоть параболы, хоть другие ФАР https://ru.wikipedia.org/wiki/Square_Kilometre_Array это может быть и просто диполь Герца (тот который 2.13 dBi), и Уда-Яги, и рупорные антенны, и патч-антенны, и спиральные, и патч-яги (такая как у Лунохода) апертуры индивидуальных антенн складываются. если взять 2 Яги по 17 dBi то теоретически можно до 20 dBi получить от решетки, или 23 dBi из четырех. Чем больше собственная апертура индивидуального элемента - тем меньше таких элементов надо чтобы набрать ту же общую апертуру решетки. Увеличивая габариты и сложность отдельного элемента снижаем их количество, и наоборот. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/Ku-Band_Active_Phased_Array%2C_developed_by_COMSAT_Laboratories_-_National_Electronics_Museum_-_DSC00550.JPG вот применили рупорные антенны, 8х8 = 64 штуки. Каждый из рупоров сам по себе дает около 14 dBi и заменяет решетку из 2х2 диполей (8 dBi + 3 + 3 = 14 dBi) 2^6 рупоров дают 6 удвоений апертуры, каждое удвоение это 3 дБ, 6 удвоений это 18 dB Итого направленность/апертура решетки на фото достигает целых 32 dBi Если вместо рупоров применить решетки диполей, то их будет 256 штук (16х16) В общем случае усложнение индивидуальных элементов сверх диполя невыгодно. Площадь фронтальной проекции в любом случае константа. А чем крупнее индивидуальный элемент тем больше толщина всей конструкции. Наиболее выгодна плоская конструкция минимальной глубины, а это или диполь или патч. На частотах выше 1 ГГц патчи доминируют над диполями из-за простоты запитки. Диполь это симметричная антенна, должна питаться или симметричной линией, или балун и далее полосковая или коаксиальная линия. Патч это симметричная антенна (щелевой эквивалент рамки, а подача питания идет в вершину рамки, там где нулевой потенциал, т.е. патч уже конструктивно содержит в себе балун и может прямо соединяться с полосковой или коаксиальной линией). На частотах ниже 1 ГГц диполи выигрывают по весу (металлоемкости), а из-за малого количества элементов решетки сложности балуна и коаксиальных линий не сказываются на бюджете проекта. В случае миллиметровых волн скажем 5мм длина волны с диаметром 1 метр? 200 крат. D=1m; S=0.785m2; предельное усиление с такой площади на частоте 60 ГГЦ = 394784,2 раз или 56.0 dBi реально достижимые КИП параболических облучателей около 80%, получаем 55.0 dBi точность изготовления зеркала - 1/20 лямбды, это надо на диаметре 1 метр обеспечить точность 250 микрон Площадь сферы радиусом 500 км составляет 3,14 млн. км2 Площадь участка 100х100 метров составляет 0,01 км2 Если сконцентрировать 90% излучения на этот участок, то направленность (усиление) составят 3,14 / 0,01 = 314 млн. раз = 85 dBi Минимальный диаметр параболы (при КИП=100%) для получения 85 dBi на 60 ГГц составляет 28.5 метра. При тех же допусках 250 микрон по всей площади Если взять диполь над рефлектором, каждый из которых 8 dBi, то надо +77 dB сверх одиночного элемента. Если взять что каждое удвоение 3 дБ (фундаментальный предел, на практике 2-2.5 дБ), то надо 26 удвоений числа элементов 2^26 = 67108864 диполей надо чтобы заполнить 660 м2 вашей решетки (минимальное фундаментальное ограничение "снизу") Если на каждом удвоении добиться 2.5 дБ прироста апертуры, то надо 77/2,5 = 31 удвоение. 2^31 = 2147483648 диполей (2 миллиарда элементов решетки) На таких больших размерах (радиус изделия 3000 лямбд) невозможно пренебрегать тепловыми потерями. Даже если вся конструкция будет в вакууме и не будет твердых диэлектриков - в таких супердлинных линиях, а это эквивалент длины линии 840 метров для частоты 1 ГГц) - тепловые потери на разогрев серебряных полосковых линий будут значительно более половины. С некоторого диаметра ФАР энергетическое усиление вообще прекратится, луч хоть и будет становиться в 2 раза тоньше - но и в 2 раза менее нажористый. Пространственная избирательность будут улучшаться, а выгода в энергии нет -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 37] Автор : paguo-76M2fet Дата : 04.06.2020 14:03 Чтобы слово "микрон" не пугало, переведём число в миллиметры! :) Требуемая точность поддержания формы антенны получится менее страшной, "всего" четверть миллиметра, "двадцать пять соток"... -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 38] Автор : Слушатель эфира Дата : 04.06.2020 14:56 в таких супердлинных линиях, а это эквивалент длины линии 840 метров для частоты 1 ГГц) - тепловые потери на разогрев серебряных полосковых линий будут значительно более половины.А что, в таких протяжённых ФАР будут применять пассивное распределение энергии, а не отдельные синхронизированные передатчики на группы элементов? Это вопрос, я не в курсе. Проблемы с точностью поддержания баланса мощности и фазы понятны. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 39] Автор : plyrvt Дата : 04.06.2020 15:00 Поподробнее в центре параболы до lambda/30, на краях меньше , в таких протяжённых ФАР будут применять вопрос автора - чисто теоретический. АФАР тоже можно. Вот Илон Маск обещал (неповоротный монтируемый на крышу pizza-size box). А потом когда увидел смету передумал и теперь у него будет парабола на сервоприводе KyMeta mTenna производит такие АФАР как обещал Илон Маск для суперяхт Гундяева, Усманова, Абрамовича - по $15 000 за 30-31 dBi Маск обещал target-price $200, а по заявке в частотнадзор он обязуется для обеспечения ЭМ совместимости делать антенну 33.5-34 dBi (вдвое крупнее чем KyMeta) -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 40] Автор : Слушатель эфира Дата : 04.06.2020 15:06 Да я тот вопрос сразу удалил, не совсем правильно прочитал сначала текст. А относительно лямбда/20, в оптике такое требование к линзе Барлоу, к остальным поверхностям вроде меньше Добавлено через 6 минут(ы): Но видимо зависит от задач. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 41] Автор : paguo-76M2fet Дата : 04.06.2020 15:33 Одна только поправочка, Маск обещал не для яхт, и даже не для "супер-яхт", а для армии США. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 42] Автор : plyrvt Дата : 04.06.2020 15:50 в оптике такое требование к линзе Барлоу линза это всего лишь переход с одного импеданса на другой (в корень из эпсилон раз, он же коэффициент преломления). фронт волны отклоняется лишь на некоторый угол преломления, чем ниже коэффициент преломления тем ниже требования к точности для сферических и параболических зеркал волна отклоняется очень радикально (угол отражения значительно больше углов преломления), поэтому там 1/20 лямбды всегда Маск обещал не для яхт, и даже не для "супер-яхт", а для армии США. Маск вообще никогда не упоминал армию США, он обещал что для того чтобы полететь на Марс ему надо зарабатывать 300 лярдов в год и он собирается это заработать продав за $200 свою антенну сотням миллионов человек, 99% из которых будут за пределами США. Он никогда не говорил что хотя бы 1 миллион из 300 миллиардов ежегодной прибыли будет давать оборонный сектор США. Цена $200 выбрана по конкурентной цен других предложений - папуас из Гвинеи вчера покупал LTE модемы по такой цене и не купит "АФАР Маска" если она будет $250 -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 43] Автор : paguo-76M2fet Дата : 04.06.2020 16:04 Готов поспорить на всё, что угодно, НИ ОДИН такой аппарат не то что в руки папуаса, даже в руки немца (если он не сержант (и выше) армии НАТО) не попадёт. Это всё - оснастка армии США. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 44] Автор : plyrvt Дата : 04.06.2020 16:54 готов поспорить под залог квартиры что армия США не проявит вообще никакого интереса к этому проекту, и из миллиона проданных комплектов абонентского оборудования не будет ни одного купленного для армии (хотя армия это очень широкое понятие, свиноферма или общежитие для сторонних лиц тоже могут находиться на балансе армии и завхоз может провести туда интернет не только лишь по ADSL местного провайдера, а и купить другие конкурентные решения). также будет приказ, что если у кого то в тумбочке найдуть такие источники излучения - они будут уволены из армии с волчьим билетом -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 45] Автор : Дата : 04.06.2020 16:56 Т.е. илонмаск нас не сможет поджарить из космоса 5мм волнами, даже при условии что несколько тысяч спутников будут фокусировать свои лучи в одной точке планеты? Ура!!! Каждый из них по 1 кВатт или сколько? Площадь с.батареи 2.4х1 метра если не изменяет память? V band на высоте 380 км? Какой уровень сигнала будет у поверхности от одного луча? Верить официальным данным конечно хорошо, но немного наивно. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 46] Автор : plyrvt Дата : 04.06.2020 16:59 band на высоте 380 км? Какой уровень сигнала будет у поверхности от одного луча? читайте в заявке на выделение частот поданной в FCC / ITU минимальные требования к апертуре антенны наземного терминала чтобы выделить этот сигнал на уровне теплового шума - 34 dBi. Это тарелка диаметром 0.6 м На тарелку диаметром 0.4 метра возможность приема под вопросом на обычный диполь даже если охладите гелием МШУ вряд ли сможете установить факт работы спутников "включены / выключены" Это примерно тот же уровень напряженности поля, что и от действующих телевизионных спутников -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 47] Автор : Евгений240 Дата : 04.06.2020 17:03 Чтобы слово "микрон" не пугало, переведём число в миллиметры! Требуемая точность поддержания формы антенны получится менее страшной, "всего" четверть миллиметра, "двадцать пять соток"... А вы хотя бы представляете себе, какая будет деформация под собственным весом у параболы диаметром 28 метров?:-P -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 48] Автор : plyrvt Дата : 04.06.2020 17:06 band на высоте 380 км? Какой уровень сигнала будет у поверхности от одного луча? читайте в заявке на выделение частот поданной в FCC / ITU минимальные требования к апертуре антенны наземного терминала чтобы выделить этот сигнал на уровне теплового шума - 34 dBi. Это тарелка диаметром 0.6 м На тарелку диаметром 0.4 метра возможность приема под вопросом даже при условии что несколько тысяч спутников будут фокусировать свои лучи дело в том что у спутников нет лучей и фокусировать они ничего не могут. антенны там обладают мизерной направленностью если все эти тысячи спутников синхронизировать как ФАР, то результирующая ДН не может иметь один главный лепесток. Т.к. разнос между элементами ФАР более 1 лямбда - то ДН будет многолепестковая. Уже при десятке-другой лямбд эта ДН будет непредсказуема. А при разносе в миллионы лямбд - это уже и не ФАР вообще -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 49] Автор : Сергей Викт Дата : 04.06.2020 17:30 Даже если вся конструкция будет в вакууме и не будет твердых диэлектриков - в таких супердлинных линиях, а это эквивалент длины линии 840 метров для частоты 1 ГГц) - тепловые потери на разогрев серебряных полосковых линий будут значительно более половины. С некоторого диаметра ФАР энергетическое усиление вообще прекратится, луч хоть и будет становиться в 2 раза тоньше - но и в 2 раза менее нажористый. Пространственная избирательность будут улучшаться, а выгода в энергии нет Это можно побороть переходом к активной ФАР. Тогда и луч узкий и мощность увеличивается. Добавлено через 7 минут(ы): Вот допустим приемная антенна диаметром 600! метров. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%90%D0%A2%D0%90%D0%9D-600 А вот и полноповоротный передающий! вариант диаметром 70! метров. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%A2-70 -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 50] Автор : paguo-76M2fet Дата : 04.06.2020 17:51 А вы хотя бы представляете себе, какая будет деформация под собственным весом у параболы диаметром 28 метров?:-PДовольно смутно, но величина "четверть миллиметра" звучит (для постороннего человека) менее пугающе, чем "двести пятьдесят микрон". -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 51] Автор : plyrvt Дата : 04.06.2020 17:55 Вот допустим приемная антенна диаметром 600! метров. угловое разрешение 1.7" по одной пространственной компоненте и вообще отсуствует по другой. На расстоянии 500 километров она сформирует не пятно 100х100 метров а 200 метров на 100 километров. Площадь пятна в тысячу раз больше чем требует автор. чтобы то что просит автор - надо 1000 метров диаметром как в одном измерении, так и в другом! -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 52] Автор : Дата : 04.06.2020 18:46 Тут много текста у вас в сообщениях, но на пракиике картина может быть совершенно другой. Посмотрел интерференцию двух источников на воде. Первоначальное представление было правильное. Временно запутала ваша программная анимация. Допускаю что ФАР может собрать основную энергию в плоскость с очень малой сферичностью. Добавлено через 5 минут(ы): К тому же высота у V band спутников, которых большинство менее 400 км. Т.е. не 500 км считаем. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- [Сообщение 53] Автор : БЕРТ Дата : 04.06.2020 20:17 Аналогии с лазером нет Это точно, у нас другой случай. Это возможно когда атомные резонансы рабочего тела некоторым образом связаны с длиной волны (мы не можем так излучить произвольную длину волны). Для радиочастот в единицы и десятки ГГц веществ с такими свойствами нет. Ну почему же... :-) 24 Гигагерца переход молекул аммиака ... Ещё в середине 50-х за МАЗЕРЫ получили Нобелевку Таунс, Басов, Прохоров. Вполне себе когерентные источники СВЧ излучения... Но сути это не меняет, т.к. речь о ФАР. -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=- Downloaded from Форум CQHAM.RU (http://www.cqham.ru/forum) at 28.03.2024 17:44.