Уважаемые посетители! Форум CQHAM.RU существует исключительно за счет показа рекламы. Мы будем благодарны, если Вы не будете блокировать рекламу на нашем Форуме. Просим внести cqham.ru в список исключений для Вашего блокировщика рекламы.
Страница 1 из 2 12 ПоследняяПоследняя
Показано с 1 по 10 из 14

Тема: Антенна Харченко. Часть 2

  1. #1

    Сообщение Антенна Харченко. Часть 2

    В продолжении ранее начатой темы, хочу поделиться вариантом микрополосковой антенны Харченко (S антенна), опять антенна моделировалась с целью перекрыть диапазоны 890-960 МГц, 1710-1880 МГц, 1920-1980 МГц, 2010-2025 МГц, 2110-2170 МГц и 2500-2690 МГц. Сторона квадрата рассчитывалась на частоту излучения 1800 МГц. От антенны идет компланарная линия (отводы), рассчитанная на волновое сопротивление 160 Ом и переходит в компланарный волновод с волновым сопротивлением 50 Ом ( все формулы из книги Проектирование полосковых устройств СВЧ, к сожалению без автора). В результате получается довольно низкое входное сопротивление

    Вопрос: как раз в диапазоне 1800 МГЦ имеется всплеск уровня КСВ, хотелось бы получить ответ с чем это связано и пути разрешения этой проблемы?


    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	front.png 
Просмотров:	89 
Размер:	15.4 Кб 
ID:	313742Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	back.png 
Просмотров:	79 
Размер:	14.6 Кб 
ID:	313743Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Входное сопротивление.png 
Просмотров:	75 
Размер:	21.7 Кб 
ID:	313744Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	КСВ.png 
Просмотров:	74 
Размер:	18.2 Кб 
ID:	313745Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Дн 800 МГц.png 
Просмотров:	75 
Размер:	29.6 Кб 
ID:	313746Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Дн 900 МГц.png 
Просмотров:	71 
Размер:	30.9 Кб 
ID:	313747Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Дн 1750 МГц.png 
Просмотров:	64 
Размер:	28.8 Кб 
ID:	313748Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Дн 1750 МГц.png 
Просмотров:	64 
Размер:	28.8 Кб 
ID:	313748Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Дн 1750 МГц.png 
Просмотров:	64 
Размер:	28.8 Кб 
ID:	313748Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Дн 2100 МГц.png 
Просмотров:	63 
Размер:	28.7 Кб 
ID:	313749Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Дн 2550 МГц.png 
Просмотров:	68 
Размер:	31.5 Кб 
ID:	313750Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Дн 2600 МГц.png 
Просмотров:	63 
Размер:	33.0 Кб 
ID:	313751
    Вложения Вложения
    • Тип файла: 7z 18.05.7z (69.3 Кб, Просмотров: 23)


  2. #2
    Почему Вы решили, что такой зиг-излучатель способен перекрыть диапазон частот 900/2690 МГц ? А всплеск Ксв связан с трансформирующими свойствами линии передачи, очевидно длина линии на этих частотах близка к L/4 . На мой взгляд путь решения этой задачи в создании мультибендной антенны, состоящей из нескольких излучателей. Выбор зависит от основных требований ТЗ.

  3. #3

    Регистрация
    16.06.2011
    Адрес
    KI-38 град Никулицын "откуда есть пошла Вятская земля"
    Сообщений
    7,923
    Записей в дневнике
    1
    Позывной
    UA4NE, ex EZ4NAA UA4NCB
    У вас какой-то обрубок непонятный получился. При чем тут Харченко?

    Добавьте недостающие (верхнюю слева и нижнюю справа) половинки к плечам диполя, чтобы они стали квадратной формы. Залейте металлом пустое пространство внутри этих кавдратов. Получится плоский вариант широкополосного и широкоплечего "диполя Надененко".

    Если не делать сужение дальних концов, получится плоский биконус. Если есть возможность увеличить объем, то характеристики объемного биконуса будут существенно выше, чем плоского. Входное сопротивление понизится до 50-100 ом.

    Питающую линию выпрямить.

    Для выбора нужной поляризации развернуть в пространстве. В изображенном виде поляризация горизонтальная.
    Последний раз редактировалось UA4NE; 19.05.2019 в 12:09.
    UA4NE Михаил RCWC #312 == K3 SS2PRO DN-600

  4. #4
    Сразу в один присест спроектировать 3D структуру как антенны так и ССУ - это надо быть магом 80 уровня.
    Причем в даном случае это ещё и не узкополосный проект, а 3-октавный (ТЗ заведомо обречено на провал, но допустим мы этого ещё не знаем)

    Моделировать волноводные трансформаторы (СУ на линиях и/или на RLC элементах) и мгновенно видеть их свойства в широкой полосе частот проще всего с помощью Circuit Designer (в HFSS, решатель Nexxim linear frequency response) или APLAC (в CST)

    Сначала решается голая антенна у которой выходной порт сразу на выходе из антенны, без линий трансформации.
    Потом под-проект антенны через Ctrl-C/Ctrl-V вставляется в Circuit Designer и антенна на схеме получается "черный ящик" с 2 выходами, для которого известна Z-матрица в широкой полосе частот (её сообщил 3D solver антенны)

    Потом на схеме можно рисовать любые элементы: любые линии (симметричные, ассиметричные) с любым Zo и длиной, они могут быть и гомогенными и конусными и экспоненциальными. Можно рисовать L, C, R и др. сосредоточенные элементы, можно полосковые резонаторы и т.д.

    Преимущество схемного решателя - мгновенное решение в широкой полосе частот. Поэтому легко экспериментировать или делать параметрический свип (например по длине и/или по Zо какой-то линии)

    Цитата Сообщение от Harley Посмотреть сообщение
    с чем это связано и пути разрешения этой проблемы?
    чтобы сказать с чем это связано - приведите Z plot без ССУ и Z plot с ССУ.
    Причем указывайте и R и jX (real(Z) + imaginary(Z). А если указываете в полярной нотации через mag(Z) то указывайте и polar(Z), откуда мы можем гадать на гуще куда направлен ваш вектор polar(Z)

    Также перед там как приступать к расчету ССУ - убедитесь что направление излучения антенны во всей полосе частот устраивает.
    Для этого надо вывести график Gain (насколько я знаю в CST с этим проблемы - я ни разу в жизни не видел графика Gain, вроде там его не существует. Возможно по этой же причине никогда не видел графика R/jX)

    Что касается вообще вашего проекта - огласите ТЗ. Какая нужна антенна - omni (с круговой ДН) или направленная?
    https://ypylypenko.livejournal.com/69332.html вот коммерчески успешный проект направленной антенны
    https://ypylypenko.livejournal.com/48142.html вот вариант решения Hiband излучателя
    https://ypylypenko.livejournal.com/47162.html вот второй вариант hiband части
    https://ypylypenko.livejournal.com/69082.html вот тот же диполь с П-балуном Марчанда, но без рефлектора и в коллинеарном стеке, что позволяет получить 7.5 dBi OMNI
    Последний раз редактировалось plyrvt; 19.05.2019 в 12:06.

  5. Спасибо от Harley, UA4NE

  6. #5
    Цитата Сообщение от UA4NE Посмотреть сообщение
    У вас какой-то обрубок непонятный получился. При чем тут Харченко?
    1) это не две половики, а одна антенна, там есть контакт внутри диэлектрика ( этого не видно просто)
    2) входное сопротивление, наоборот, надо поднять
    Последний раз редактировалось DL8RCB; 19.05.2019 в 16:45.

  7. #6
    Цитата Сообщение от Harley Посмотреть сообщение
    2) входное сопротивление, наоборот, надо поднять
    тогда оно ещё больше понизится
    если например Z=150 Ом проходит через L/4 отрезок с Zo=75 Ом, то на выходе получается 37.5 Ом
    Если увеличить Z из 150 до 200 Ом, то на выходе отрезка снизится с 37.5 до 28.1 Ом
    Если уменьшить Z из 150 до 112 Ом, то на выходе отрезка увеличится с 37.5 до 50.2 Ом

    Линия трансформирует тем сильнее чем больше перепад между источником и линией.
    Чем меньше надо трансформировать - тем трансформатор будет более широкополосный при прочих равных.

    Чтобы интуитивно понимать как влияет гомогенный отрезок линии на трансформацию (как реальной так и реактивной части) поиграйтесь с Excel калькулятором
    https://habr.com/ru/post/352852/

  8. Спасибо от Harley

  9. #7

    Регистрация
    16.06.2011
    Адрес
    KI-38 град Никулицын "откуда есть пошла Вятская земля"
    Сообщений
    7,923
    Записей в дневнике
    1
    Позывной
    UA4NE, ex EZ4NAA UA4NCB
    Цитата Сообщение от Harley Посмотреть сообщение
    2) входное сопротивление, наоборот, надо поднять
    Не нужно ничего поднимать. Входное сопротивление должно быть более равномерным по частоте в пределах всего рабочего диапазона, тогда не будет горбов КСВ. Эта задача решается за счет увеличения площади или объема лучей антенны. Оптимальная форма лучей - треугольник или конус.

    Антенна ведь куда-то будет подключаться. Скорее всего - к какому-то интегральному трансиверу, который обычно 50-омный. Поэтому в антенне желательно сразу выходить на 50 ом, отпадет необходимость в широкополосной трансформации. Все длинные линии (кроме экспоненциальных или ступенчатых) - трансформаторы узкополосные.

    Если нужна широкополосность и стабильность характеристик в полосе - нет иного пути кроме увеличения габаритов в ширину или в объем.
    Последний раз редактировалось UA4NE; 19.05.2019 в 13:34.
    UA4NE Михаил RCWC #312 == K3 SS2PRO DN-600

  10. Спасибо от Harley

  11. #8
    Цитата Сообщение от plyrvt Посмотреть сообщение
    Сначала решается голая антенна у которой выходной порт сразу на выходе из антенны, без линий трансформации.
    скидываю вариант исходной антенны, правда порт дискретный...

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	дискретный порт.png 
Просмотров:	68 
Размер:	14.1 Кб 
ID:	313760Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	КСВ_дискретный порт.png 
Просмотров:	90 
Размер:	18.6 Кб 
ID:	313762 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Re(Z).png 
Просмотров:	69 
Размер:	20.7 Кб 
ID:	313763Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Im(Z).png 
Просмотров:	71 
Размер:	22.1 Кб 
ID:	313764Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	polar_Z.png 
Просмотров:	60 
Размер:	23.9 Кб 
ID:	313765


    Цитата Сообщение от plyrvt Посмотреть сообщение
    Что касается вообще вашего проекта - огласите ТЗ. Какая нужна антенна - omni (с круговой ДН) или направленная?
    нужна направленная, это антенна будет использоваться как облучатель для офсета
    Вложения Вложения
    Последний раз редактировалось Harley; 19.05.2019 в 13:59.

  12. #9
    Цитата Сообщение от UA4NE Посмотреть сообщение
    Если нужна широкополосность и стабильность характеристик в полосе - нет иного пути кроме увеличения габаритов в ширину или в объем.
    Путей два. Я описывал в соседней теме подходы.
    Можно идти по пути снижения Q (традиционный, который Вы описываете), можно идти по пути включения в схему из высокодобротных элементов разнообразных элементов с высоким Q но разной резонансной частотой и разным направлением кривой jX. Как кварцевый или акустический широкополосный фильтр.
    Для перекрытия 1700-2700 в основном используют второй вариант.
    По направленных антеннах, которые перекрывают 1700-2700 и дают более 12 dBi - почти все являются модификациями схемы "Петра" (защищена патентом РФ)
    https://ypylypenko.livejournal.com/68238.html
    https://ypylypenko.livejournal.com/51849.html

    Сами патчи высокодобротные, круглый или квадратный патч с трудом перекрывает даже один узкий диапазон типа WiFi-2440. Например в Ubiquity Nanostation даже для узкого диапазона WiFi-2440 применяется второй высокобротный элемент - паразитный вибратор (близко расположенный директор). В книге Гончаренко такой метод описан для диполя - система "активный + паразитный" диполь имеет 2 резонанса (кривая jX дважды пересекает ось Х)

    Но такая схема смогла перекрыть 1700-2700 по уровню КСВ50<1.5, за счет различных комбинаций высокодобротных элементов с противоположным ходом jX:
    * кривая jX собственно активного диска
    * при большой (нерекомендованной) высоте диска над рефлектором появляются дополнительные резонансы (но появляются и моды распространения высших порядков, поэтому по феншуй такие патчи делать нельзя по канонах патчестроения)
    * кривая jX паразитного диска и системы из 2 дисков
    * двухпроводная дифференциальная линия от активного диска до порта питания. На некоторой частоте длина этой линии L/4, на других частота не равна L/4
    * вертикальные стойки фиксиорованной длины короткозамкнутые на конце (длина от 0.09L до 0.14L у них)
    * балун гуанеллы 1:1 из трансформатора на полосковых линиях. У него варьируется длина линии (когда трансформатор Гуанеллы <L/4 он начинает добавлять jX) и Zo рабочего зазора

    Комбинируя эти 7 степеней свободы, инженерам Антэкс удалось подобрать размеры чтобы КСВ<1.5 в 1700-2700
    https://ic.pics.livejournal.com/ypyl...6_original.jpg

    Частотный диплексер (на сосредоточенных элементах, или на полосковых линиях или на полосковых/объемных резонаторах) + 2 антенны это тоже обобщенный случай такого подхода
    Последний раз редактировалось plyrvt; 19.05.2019 в 14:10.

  13. Спасибо от UA4NE


  14. #10
    Цитата Сообщение от plyrvt Посмотреть сообщение
    Моделировать волноводные трансформаторы (СУ на линиях и/или на RLC элементах) и мгновенно видеть их свойства в широкой полосе частот проще всего с помощью Circuit Designer (в HFSS, решатель Nexxim linear frequency response) или APLAC (в CST)
    первый раз слышу про решатель APLAC, это в какой версии CST?

Страница 1 из 2 12 ПоследняяПоследняя

Информация о теме

Пользователи, просматривающие эту тему

Эту тему просматривают: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)

Похожие темы

  1. Антенна Харченко на 145 МГц
    от RX9CDR в разделе Антенны УКВ
    Ответов: 131
    Последнее сообщение: 18.09.2019, 22:57
  2. Антенна Харченко
    от Harley в разделе Антенны УКВ
    Ответов: 28
    Последнее сообщение: 17.05.2019, 12:49
  3. Антенна Харченко + ANPREL
    от Rulya в разделе Технический кабинет
    Ответов: 12
    Последнее сообщение: 09.10.2018, 17:51
  4. Антенна Харченко для вещательного УКВ
    от UA1ADF в разделе Антенны УКВ
    Ответов: 89
    Последнее сообщение: 13.05.2016, 10:04
  5. Антенна Харченко с КРУГОВОЙ диаграммой...
    от ANDYBAZ в разделе Антенны УКВ
    Ответов: 47
    Последнее сообщение: 23.11.2015, 19:24

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •