Рассуждаете жестоко, но правильно. Хотя неконструктивно.
Идеальные источники напряжения для того используются в расчетах, чтобы понимать, что будет происходить в случае неидеальных.
На частотах ниже 100MHz коэффициент согласования получается очень даже нехороший. По моим расчетам коэффициент согласования монотонно меняется от -48dB(30MHz) до -37dB(100MHz). При этом внешний шум меняется от +24dB*kT(30MHz) до +9dB*kT(100MHz). Эквивалентный шум транзистора на входе, рассчитанный через коэффициент шума (0,3dB) получается -11dB*kT. Для прикидочных расчетов неважно, что реальный коэффициент шума зависит от импеданса источника и здесь он будет другой. Внешний шум, приведенный ко входу через коэффициент согласования, будет от -24dB*kT(30MHz) до -28dB*kT. Это приводит к тому, что внешний шум будет провален на входе на 10-18dB относительно собственного шума транзистора, а это говорит о том, что потенциальная чувствительность по полю (чтобы был возможен прием на уровне внешнего шума) не реализована. Даже Роде-Шварц вряд ли решили эту проблему в своих аналогичных антеннах на нижних частотах. Здесь для выправления ситуации вижу два пути: менее шумящий транзистор (куда уж менее шумящий) или более длинный диполь. Какие будут другие предложения?
Кстати, здесь длина диполя выбиралась из соображений отсутствия искажения ДН (в вертикальной плоскости) на верхней частоте 1000MHz.

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 26 2012, 13:25

Кстати, Proffessor, а что думаете о том, что ВАХ ATF-54143 в даташите и ВАХ в ADS модели, скажем так не сильно похожи друг на друга... Кому верить ?



так согласованный или несогласованный??

ADS-ом не пользовался. Полагаю, что в ADS заложены идеализированные ВАХ (кусочная аппроксимация отрезками прямых линий) без учета локальных изгибов. Вполне распространенная нормальная практика.
Associated Gain - если точнее - несогласованный с точки зрения передачи мощности, но согласованный для минимизации коэффициента шума. Толковый словарь Webster's Online Dictionary дает определение: "The tuned gain of a device when it is biased for optimum noise figure. Source: European Union."
Как известно всему прогрессивному человечеству, согласование по шуму и согласование по коэффициенту усиления - две большие разницы. Но параметры нелинейности лучше всего измерять при настроенном минимальном коэффициенте шума, чтобы понимать, какой достижимый динамический диапазон в системе.
А где же файло s1p или z1p для диполя?

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 26 2012, 13:15

Cylinder_p.s1p – антенна из вчерашнего поста (высота половины вибратора 190 мм, ширина одного лепестка 25 мм).
Dipole_1.s1p – антенна с размерами из Вашего pcb-файла (треугольник из меди толщиной 1.5 мм, высота 140 мм, максимальная ширина 70 мм, минимальная ширина 2 мм, зазор между треугольниками 10 мм, без диэлектрика, сопротивление порта 50 Ом).
Ну и проект AWR.

Я задавался этим вопросом некоторое время назад. Только я в MWO строил ВАХ и для транзистора ATF55143 (здесь). Тоже не совпали и очень сильно. Товарищ делал генератор на 55143 и пользовался спайс моделью не обращая внимания на ВАХ. Параметры макета, по его словам, получились близко с моделированием. Сам собираюсь попробовать, проверить как оно считается с этой моделью, но все никак времени не найду.
Если можно выложите, пожалуйста, файл с моделированием ВАХ в ADS. Как-нибудь сравню с результатами моделирования ВАХ в MWO.

да, но вы не обратили внимание, что они просто совсем разные? ) Я не говорю про неровности и изгибы, там совершенно разные кривые как их не аппроксимируй...
в адс ничего не заложено, он использует ту спайс модель, которую ему предлагает пользователь.

DEM_ALEX вот моделирование для 54143, 58143 и 55143 (в ВАХ-считалке транзистор сами подставите нужный ).
Зацените иронию аваги, модели 54143 и 58143 тупо одинаковые разница в названии и картинке символа...
и хз как понять так должно быть или глюк... В принципе я даже кляузу накропал для аваги, но не думаю, что мне что-то ответят.
Мой товарищ тоже пытался снять несколько точек ВАХ для 58143(на нем делали LNA), по его словам это было что-то среднее между моделью и даташитом...

Вот еще что вспомнил. В даташите и модели для ADS указанны разные значения параметров спайс модели. Это ошибка или улучшения не извесно.

tsw:
Ваш emp-файл у меня не запускается, сообщается, что неизвестная версия. У меня 9-я версия, у Вас, наверное 10-я. Но ничего, я откорректировал свой старый файл, вставил туда Ваш s1p дата файл на диполь ("DipoleS11_1") и свой старый z1p файл на диполь ("DipoleZ11"). Schematic1 - с Вашими данными, введенными в порт 1, Schematic2 - с портом, в котором мои данные z1p диполя. Пробовал перевести свои данные z1p в s1p (дата файл "DipoleS11"), но при запуске симуляции возникает непонятная ошибка.
Но ничего, вроде посчитано нормально. Импеданс диполя почти совпадает с Вашими данными. Коэффициент усиления по напряжению усилителя несет в себе мало информации для расчета антенны, но полезен для оценки устойчивости. Как видим, усилитель имеет тенденцию возбудиться на частоте 462MHz, но возбуждение легко убирается увеличением резисторов R1, R2. Подбором R3 и R4 можно регулировать коэффициент отражения на выходе.
Основным параметром любой антенны является коэффициент усиления Ga. Он равен произведению КНД на КПД. КНД для диполя в свободном пространстве с точностью 1dB можно принять 2dB. Для пассивной антенны в КПД входят потери на согласование и потери в фидере. Для активной антенны КПД состоит из коэффициента согласования стыка диполя и входа усилителя Mi и коэффициента усиления мощности самого усилителя Gp:
КПДаа= Mi*Gp. Зная коэффициент согласования и коэффициент шума усилителя, можно прикинуть коэффициент внутреннего шума активной антенны и сравнить его с коэффициентом внешнего шума для оценки чувствительности приемной системы. Сквозной коэффициент передачи мощности, который и есть КПД, соответствует такому параметру в AWRDE, как Power Transducer Gain (GT). Он у меня получился где-то на 10dB выше, чем тот КПД, который я считал раньше в маткаде, особенно на нижних частотах. Кроме того, расчет по Вашим данным дает непонятный провал GT на частоте 44MHz. Максимум КПД (24dB) получился на частое 410MHz.
 Damp1.zip ( 83.65 килобайт ) Кол-во скачиваний: 66


Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 27 2012, 06:11

Желаете конструктива ? Их есть у меня.
Начните разработку активной антенны. С нуля, с разработки ТЗ. Считая проделанную работу бесценным, но провальным опытом.
В бытность свою работы с Ракалом по аналогичной тематики, к сожалению, исключительно в части пассива, могу только посоветовать обратить внимание на выбор напр.питания и, соотв., акт.элементов. У меня нет оснований не доверять вашему оценочному OIP3 в 38дБ при питании 3В, но в 25дБ при 15В Родешварцевской ХЕ500 верится как-то больше. Для этого диапазона расширение ДД сверху куда более значимо, чем чемпионский коэфф.шума.
Выбор критерия оценки результата, определяемый тем же ТЗ, ключевой момент. Оптимизация, например, по макс. чувствительности по полю для связных или по равномерности AF для измерительных антенн требует принципиально разного подхода к методике разработки. Ваша оценка КПД в дБ для меня, к сожалению, недоступна ни по методике расчета, ни по информативности.
И последнее.. хотя и неконструктивное...
Не будьте столь доверчивы. Результаты "соисполнителей", которыми вы столь активно пользуетесь, д.б. ну хотя бы в рамках здравого смысла. Получение активных 9Ом на 30МГц на такой длине беспотерьного диполя (кстати, с чистейшим нулем на 45) заставляет судорожно держать глаза от уползания оных на лоб.

Ой шо ви говорите! Бесценного и провального опыта у меня хватает, но чтобы в топку активную антенну, которая на практике по энергетике на 20dB лучше аналогичной пассивной и по отношению с/ш на 10dB? Не дождетесь.
Похоже, Вы никогда не занимались этой самой разработкой активной антенны, иначе бы знали, что надо начинать с электродинамики и потом плавно переходить к схемотехнике. Призывы и советы работать "тщательнее" сами по себе хороши, но должны исходить от субъекта, которому можно доверять. А можно ли доверять субъекту, который не знает, что такое антенный КПД и с чем его едят?
Что касается "соисполнителей", человек вчера сообщил, что он посчитал импеданс диполя и я попросил показать, захотелось сравнить со своими данными полугодовой давности. Там кстати получилась на 30MHz активная составляющая 3,5ом, что явно ближе к истине, чем 9ом. Попробуйте посчитать этот диполь в 2D-шном EM-симуляторе MWO/AWRDE. Там шары на затылок убегут: на 25MHz активная составляющая 35ом.

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 27 2012, 15:57

По опыту скажу, что 3.5Ом - это офигеть как классно, если только КПД нормальный, а не 1% (все более-менее излучается, а не уходит в тепло) и мнимая часть не тысячи. Если диполь реально короткий - там доли ома - ом. И это проблема. При 3.5Ом должна получиться отличная АА.

Вокруг того же HFSS надо усердно с бубном ходить, чтобы он посчитал реальную часть импеданса пассивной антенны правильно, он (и не только) очень любит его завышать.


посчитал для 54143 по модели из даташита - различие еще больше (кривые еще выше) с вах в описалове.

Да, если подходить строго, то еще в общий КПД активной антенны входит внутренний КПД самого диполя, определяемый как отношение Rr/(Rr+Rt), где Rr - сопротивление излучения, Rt - сопротивление тепловых потерь. Для такого диполя должен быть на нижней частоте 30MHz где-то не менее 75%(-1dB). Имеет существенное значение для передающих антенн, но для приемной будет просто означать незначительное снижение общего КПД по сравнению с идеальным диполем не более, чем на 1dB.
Вообще ВАХ-ами транзисторов пользоваться при разработке усилителя можно только для понимания процессов, но не для расчета. Дело в том, что реальные ВАХ-и имеют значительный технологический разброс и температурную зависимость, о чем в даташите на ATF-54143 стыдлио умалчивается. На этих транзисторах я делал коммутационную матрицу 8х8 (64 транзистора). На все транзисторы там подавалось одинаковое напряжение смещения, но в результате токи стока у всех были разбросаны на плюс/минус 50%, поэтому токи пришлось выравнивать подгонкой индивидуального напряжения смещения на каждый транзистор.
Главное обеспечить один из рекомендуемых типовых режимов по постоянному току, например 3V 60mA и застабилизировать цепями автоматического смещения. Если в балансном усилителе окажутся неодинаковые постоянные токи в плечах, их всегда можно выравнять соответствующими элементами настройки. Желательна также окончательная балансировка токов по критерию максимума OIP2.

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 28 2012, 06:22

Да, в моем расчете была ошибка
Результаты моделирования в CST сильно зависят от параметров сетки и заданной точности вычислений.
Реальная часть импеданса:

Power Transducer Gain:

Ну, теперь нормально, сиреневая кривая GT стала более плавной, исчез провал на 43MHz. Не могли бы Вы показать этот более истинный s1p файлик? После того, как пересчитаю, выложу результаты расчета по шумам.

Сообщение отредактировал Proffessor - Jul 28 2012, 11:03

В неменьшей, если не большей, степени, от правильности задания ГУ. Ошибка осталась, но уже ближе. Хотя еще далеко :