Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Необычная направленная антенна диапазона 900мгц.
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
Serj78
Есть такая вот антенна smile.gif направленность около 70 градусов, коэффициент усиления 13-15dbd. ( измерял приблизительно)

диапазон 900мгц, полоса 120Мгц.

сделана очень просто - на стеклотекстолите 1.5мм толщиной, похоже внешне на FR-4.

На фото видно, что с противоположной стороны рисунок вибраторов симметричен и сдвинут вперед на половинку расстояния между вибраторами.

В начале антенны центральные линии соединены между собой сквозной металлизацией.

Согласование хорошее- в полосе 70 мгц ксв не хуже 1.2.

Теперь вопрос- а что, это собственно, такое? smile.gif
я не очень хорошо разбираюсь в антеннах, мне кажется это какой-то гибрид волнового канала и антенны бегущей волны ...
Зачем каждый вибратор сделан Т- образным?

Смущает способ питания- тонкий 50-омный кабель проходит до самого конца антенны, и там его центральная жила припропускается в отверстие и припаяна к центральной линии на противоположной стороне антенны. причем оплетка кабеля припаяна к верхней центральной линии в местах между вибраторами. (вторая фотка)

Как можно сделать подобную антенну на 2400мгц- просто уменьшить линейные размеры пропорционально длине волны? Или есть какие-то нюансы?
roman_uhf
Ну , удивили ! Обычный "логопед" , изготовленный на относительно узкую полосу . В таком стиле , такие антенны и ВК , я делаю уже лет пятнадцать.
Гораздо веселее сделать подобное на 10-26 ГГц + систему питания ФАР из
таких антенн . Причем с расчетами проблем не возникает . Трудности встречаются в материальной реализации в виде вагона мелких технологических неточностей . Поэтому всегда закладываю элементы подстройки . Кроме того брожение в зависимости от "забортной" температуры при работе с дешевыми материалами могут быть просто
убийственны для высокодобротных антенн . Поэтому ещё на стадии расчёта надо закладывать тепловой "уход" и часто - снижать
добротность , чтобы сохранить "среднюю" работоспособность во всём
диапазоне температур .

P.S.: -Мои антенны такого типа "в народе" прозвали "мухобойками".
Serj78
То есть, это логопериодическая антенна? а что дают Т- образные вибраторы? как я понимаю, для перехода на 2400 надо просто уменьшить линейные размеры пропорционально длине волны?

нашел файл для расчета логопериодической антенны (logperio.xls) http://www.radioscanner.ru/files/constuction/file1398/

но там вибраторы не Т-образные, и длина их расчетная при расчете 9-ти элементной антенны на этот диапазон получается больше почти в 1.5 раза и длина самой антенны немного длинее тоже. (на 9%) и , самое главное, коэффициентом усиления в 13 дб и не пахнет! максимум 10. это все из- за Т- образности?
roman_uhf
А Вы вспомните , что Е материала отличается от 1 . Поэтому такие антенны
лучше создавать , проверять и настраивать в чём-то из множества систем
э/магнитного моделирования - то , что Вам удобнее и привычнее .

А по поводу Т-образных элементов - мосмотрите их длинны и фазы питания . Мне кажется так , что при логопериодической
структуре эти элементы образуют доп. ФАР-структуру (при беглом взгляде) , но если при подробной проверке это не подтвердится , то тогда , вероятно , - для расширения рабочей полосы .
Serj78
к сожалению, у меня практически нет опыта расчета антенн sad.gif MWO 2000 вроде есть, я в нем печатный НО считал.. как антенны считать- не знаю...

Если просто уменьшить все размеры в 2.6 раза - насколько это будет верно для работы на 2.4 Ггц. ? с патчевыми воздушными антеннами круговой поляризации такой подход работал smile.gif
roman_uhf
Варианты методики построения модели возиожны разные , в зависимости
от проги . Но просто пересчитать и получить счастье - обычно не выходит .
Зависимость от Е : - на пару десятых уносит настройку на сотню МГц .
корпус из средне-рядового пластика творит примерно то-же . Даже лак или краска вносят лепту . Поэтому , если даже Вы прйдёте этап моделирования , то без соответствующих КИП на каждом этапе работы
сделать такую антенну будет нереально . Настройка такой антенны
аналогична настройке например - ФСС где-нибудь 9-18 порядка .

А с простейшими антеннами в воздухе достаточно генератора , детектора поля и кусачек (+/- лапоть) .
Serj78
Цитата(roman_uhf @ Mar 5 2007, 21:32) *
Варианты методики построения модели возиожны разные , в зависимости
от проги . Но просто пересчитать и получить счастье - обычно не выходит .
Зависимость от Е : - на пару десятых уносит настройку на сотню МГц .
корпус из средне-рядового пластика творит примерно то-же . Даже лак или краска вносят лепту . Поэтому , если даже Вы прйдёте этап моделирования , то без соответствующих КИП на каждом этапе работы
сделать такую антенну будет нереально . Настройка такой антенны
аналогична настройке например - ФСС где-нибудь 9-18 порядка .

А с простейшими антеннами в воздухе достаточно генератора , детектора поля и кусачек (+/- лапоть) .


И для частоты 2.4 Ггц тоже? Меня интересует, ЕСЛИ Я ИМЕННО ЭТУ антенну уменьшу в 2.6 раза- она будет работать? smile.gif или даже пытаться не стоит? передатчик на 2.4 есть, анализатор спектра- тоже smile.gif
roman_uhf
Попробовать можно , но :
1)сделать группу моделей с нужной F(0) с шагом +/- 5 % ;
2)оптимально иметь АЧХ-метр с обзором в реалтайме 1-3 ГГц , но вместо него можно использовать "генератор белого шума" на этот диапазон в
связке с анализатором спектра ;
3)прикрутить к ГБШ четвертьволновую антенну (кусок ПЭЛ-1.0мм);
4)прикрутить такую-же к анализатору и после подстройки F(0) этой пары
-откалибровать всю эту связку на заданных расстояниях (от 10 см до 1 м);
5)вместо четвертьволновки к анализатору подключать модели и в первом приближении оценить - что из этого получилось . Далее -
смотреть по-месту .

В принципе , у меня изготовленных моделей больше двух уже давно не бывает : - первая на выходе из моделировщика (с многими элементами
подстройки) , а вторая - с компенсаторами разброса в серии . Правда
до этого пару недель за кипящим компом - хорошие вестчи шары не любят . blink.gif smile.gif cool.gif
Serj78
Спасибо, попробую!
saulius
Цитата(Serj78 @ Mar 5 2007, 16:52) *
Есть такая вот антенна smile.gif направленность около 70 градусов, коэффициент усиления 13-15dbd. ( измерял приблизительно)

диапазон 900мгц, полоса 120Мгц.


13-15dbd -это слишком оптмистично . Дай бог этой антенне иметь 10дБд .

Когда будете уменьшать размеры , не забудьте уменьшить толщину стеклотекстолита .
Serj78
A вот про уменьшение толщины я что-то не подумал smile.gif кстати волновое сопротивление полоска не линейно растет от толщины текстолита.. да и уменьшить толщину я могу только в 3 раза (0.5) текстолит, другого нету smile.gif

Как это может повлиять? может подскажете какую-нибудь программу для моделирования антенн, и гдее ее скачать?

по поводу 13 дб- тогда наверное, спектроанализатор врет, хотя я не думаю. я подключал последовательно аттенюатор 10дб- (для того чтобы в том же уровне сигнала находится) - все равно показывало на 3-4 дб больше. И индикатор поля тоже примерно вдвое больше показывал. Для испытаний с двух сторон были обычные покупные маленькие gsm антенны на магнитном основании , высотой около 10см,
потом антенна на передатчике менялась на на ту, что на фотке. Расстояние было около 5м. Индикатор поля стоял в 1,5м.
roman_uhf
Прямые моделировщики антенн не подходят . В Вашем случае лучше
что-то типа H_F*S-S или M-W_O . Меня могут обвинить в изврате , но я предпочитаю в 80% случаев со_нет , который посмотрите в местных закромах .
saulius
Цитата(Serj78 @ Mar 6 2007, 22:33) *
A вот про уменьшение толщины я что-то не подумал smile.gif кстати волновое сопротивление полоска не линейно растет от толщины текстолита.. да и уменьшить толщину я могу только в 3 раза (0.5) текстолит, другого нету smile.gif

Как это может повлиять?


так все хорошо - ведь частоту Вам надо менять тоже почти в 3 раза . Волновое сопротивление меняться не будет , ибо Вы будете менять все размеры пропорциально , а не только толщину подложки.

Цитата
по поводу 13 дб- тогда наверное, спектроанализатор врет, хотя я не думаю. я подключал последовательно аттенюатор 10дб- (для того чтобы в том же уровне сигнала находится) - все равно показывало на 3-4 дб больше. И индикатор поля тоже примерно вдвое больше показывал. Для испытаний с двух сторон были обычные покупные маленькие gsm антенны на магнитном основании , высотой около 10см,
потом антенна на передатчике менялась на на ту, что на фотке. Расстояние было около 5м. Индикатор поля стоял в 1,5м.


так Вы мерили не относительно диполя , а относительно непонятных антенок -в таком случае спектроанализатор не при чем , тем более , что использовали аттенюатор . Для измерений лутше сделать симетричный диполек .
Кстати , пробывали ли передвигать антенны во время измерений ? В комнате много переотражений и сигнал должен существенно изменяться при передвижениях .
saulius
Цитата(roman_uhf @ Mar 5 2007, 19:50) *
А по поводу Т-образных элементов - мосмотрите их длинны и фазы питания . Мне кажется так , что при логопериодической
структуре эти элементы образуют доп. ФАР-структуру (при беглом взгляде) , но если при подробной проверке это не подтвердится , то тогда , вероятно , - для расширения рабочей полосы .


вряд ли Т-образность используется для расширения рабочей полосы - ведь широкополосность достигается логопериодической структурой . Здесь имело место стремление уменьшить поперечные размеры . По фотографии трудно судить , но думаю высота антенны должна быть около 30% меньше пол волны .
Юрий-Самара
По моему скромному мнению, логопериодическая антенна представляет собой решетку простых вибраторов, расположенных вдоль направления излучения. Если длина вибратора меньше λ/2, то в точке его питания возникает емкостное сопротивление, ухудшающее согласование. Для его улучшения на концах вибратора устанавливают емкости(поперечные провода, диски или шары), которые трансформируются в индуктивность в точке питания. В результате получаем чисто активное сопротивление и уменьшение поперечных размеров антенны.
Однако, любое укорочение приводит к снижению усиления и полосы пропускания.
Т. о. логопериодическая антенна с Т-вибраторами имеет меньшее усиление и бОльшие колебания частотных хар-к в рабочей полосе по сравнению с полноразмерной.
roman_uhf
2 Юрий-Самара :
Пожалуй , - Вы правы ! Сразу как-то не вспомнилось . Вот к чему приводит многозадачность для мозга - даже не шелохнулось в памяти ....
blink.gif blush.gif rolleyes.gif smile.gif
felix2
Усложняете коллеги. Емкостные элементы на конце - однозначно для уменьшения линейных размеров. При этом никакого уменьшения усиления не происходит (размеры плеча ненамного меньше лямбда/4).
А широкополосность такой системы, если излишне не увлекаться укорочением плеч, будет определяться только структурой антенны.
TheMad
Извиняюсь что поднимаю старую тему.
Интересно, получилось ли что-либо у автора при пересчете данной антенны на 2400?

И еще: нет ли у кого удачной конструкции такой антенны на частоты 5-6 ГГц с усилением 6-10 Дбд? Нельзя ли файлик в студию?
Спасибо!
Serj78
Цитата(TheMad @ Apr 5 2009, 09:05) *
Извиняюсь что поднимаю старую тему.
Интересно, получилось ли что-либо у автора при пересчете данной антенны на 2400?

И еще: нет ли у кого удачной конструкции такой антенны на частоты 5-6 ГГц с усилением 6-10 Дбд? Нельзя ли файлик в студию?
Спасибо!


Увы, сделал пару экспериментов и на этом забросил.. Cейчас решетку из двух "антенн Харченко" используем, только рамки не ромбики, а кольца- усиление выше. в сумме 10..11dbi получается
INT1
Скорей всего что да, см. #13,14 , логопериодическая, а Т-образные добавки увеличивают емкость и расширяют полосу. Но я попробовал бы ее для этого диапазона накрутить
Вобщем, это про спиральная антенна or Helical ant.
L E L
Уважаемый roman_uhf! Если Вы не потерялди интерес к теме, то не могли бы поделиться опытом. Я пробовал проектировать такие антенны, но как только делал их на одной плате, то ДН и КСВ в широкой полосе развалилвались. Я так понимаю, что это происходило из за разности скоростей распространения в диэлектрике между структурами и в воздухе. В результате фазировка возбуждения вибраторов нарушается. Если делать такую структуру на двух платах с вздушным зазором, уменьшая эффективную диэлектрическую проницаемость - то все становилось нормально. А как Вам удавалось сделть такую одноплатную антенну? Есть ли какие хитрости?
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.