Антенны , облучатели 24ГГц

[UX7V]

 Всем привет!

 Теперь несколько слов о тех сомнениях по поводу правильной работы моей двухдиапазонной антенны на диапазоне 24 ГГц.

 Мной испытаны двухдиапазонные облучатели двух вариантов с соотношением длин волн примерно 1 к 2 (3см и 6 см).
 В первом случае облучатель  представляет собой коаксиальную конструкцию, по внутренней трубе которой передается высокочастотный сигнал, а в промежутке между внутренней и внешней трубой - низкочастотный.
 Во втором случае это просто труба (круглый волновод), в которой лля передачи сигналов разных частот возбуждаются волны, соответственно,  первого и второго порядков.

 При передаче в этой трубе сигналов частотой 24 ГГц неизбежно образуются волны более высоких порядков и где будет расположен фазовый центр для меня пока загадка.

 В принципе решение есть и заключается оно в применении для сигнала частотой 24 ГГц отдельной трубы (круглого волновода), но каково будет его влияние на другие диапазоны пока не ясно.

 Вывод: надо испытывать!

[NickName]

Может эти результаты кому-то пригодятся. Считал плавный переход от WR42 к советскому волноводу 11x5.5mm. На графике показана зависимость КСВ от длины перехода.

Еще попробовал считать "ленивый" метод согласования, т.е. просто смещение волноводов друг относительно друга на фланцах. В общем, как ни старался, у меня получается минимум КСВ ~ 1.27 при точной центровке волноводов друг на друга. Задавал самые разные начальные условия оптимизации по смещению как вдоль малых стенок, так и больших, с попаданием раскрыва маленького волновода в большой и без, и все одно: сваливается в центр. Расчеты на HFSS.

[R6DZ Александр]

                  Дмитрий, интересная информация. А не можешь посчитать облучатель для
     SAT офсетки?

[NickName]

Александр, добрый день. У меня тут есть уже посчитанный горн для волновода 11x5.5 mm и под офсетку f/d=0.5.

[UX7V]

 Дмитрий, прииветствую!

 С горном (по русски - рупором) все понятно.
 А как бы смоделировать ту задачу, которую я сформулировал ранее, а, именно,- осесимметричная парабола, облучатель - труба диаметром 35 мм с контррефлектором диаметром 120 мм, расположенным вблизи  фокуса  осесимметричной параболы, диапазоны 5.6ГГц, 10 ГГц и 24 ГГц.

 Что к трубе диаметром 35 мм надо добавить для корректной работы облучателя на трех диапазонах?

[NickName]

И для полного согласования с волноводом можно пристроить пипочку, как на рисунке.

[NickName]

А как бы смоделировать ту задачу, которую я сформулировал ранее, а, именно,- осесимметричная парабола, облучатель - труба диаметром 35 мм с контррефлектором диаметром 120 мм, расположенным вблизи  фокуса  осесимметричной параболы, диапазоны 5.6ГГц, 10 ГГц и 24 ГГц. Что к трубе диаметром 35 мм надо добавить для корректной работы облучателя на трех диапазонах?

Николай, добрый день. Пока не представляю, как к ней подойти. Осесимметричную параболу, по видимому, еще надо считать вместе с самой параболой. Мне тут домашних вычислительных мощностей вряд ли хватит. Это не оффсетка, где достаточно смоделировать лишь один облучатель и подогнать его диаграмму под f/d.

[UX7V]

 Дмитрий, я согласен, что задача непростая. А если мы упростим ее и представим, что излучателем является открытый конец волновода диаметром 35 мм.

[NickName]

А если мы упростим ее и представим, что излучателем является открытый конец волновода диаметром 35 мм.

Тут, наверное, другие моды надо посмотреть, кроме основной. И еще надо оговорить как эта труба будет возбуждаться на каждом диапазоне.

[UX7V]

 Что касается возбуждения круглого волновода, то идея проста и базируется на следующих источниках информации: WB5LUA DUAL 5760 & 10368 MHz FEEDHORN и DUAL-BAND FEED 10/24GHz (DJ7FJ). И первый и второй испытаны, результаты испытаний есть в первой публикации. Теперь речь идет о том, чтобы соединить их друг с другом и понять как будет работать этот "каскад" на 24 ГГц. Что касается остальных диапазонов, то с ними есть полная ясность.

[UX7V]

 Решение по третьему диапазону есть и, как ни странно, оно обнаружилось в той же публикации, на которую я ссылался.
 Речь идет о фотографии, на которой изображен Multi-Band Feed 10/24/47GHz . На фото видно, что облучатель третьего диапазона (в данном случае 47 ГГц), изготовленный из прямоугольного волновода, заведен со стороны параболического зеркала.
 Хотелось бы, чтобы все волноводы выходили из одного места.

[NickName]

Что касается возбуждения круглого волновода, то идея проста и базируется на следующих источниках информации: WB5LUA DUAL 5760 & 10368 MHz FEEDHORN и DUAL-BAND FEED 10/24GHz (DJ7FJ). И первый и второй испытаны, результаты испытаний есть в первой публикации. Теперь речь идет о том, чтобы соединить их друг с другом и понять как будет работать этот "каскад" на 24 ГГц. Что касается остальных диапазонов, то с ними есть полная ясность.

Николай, так понял, Вы бы хотели посмотреть, как по расчету будет светить труба 35 мм на каждом из диапазонов при таком возбуждении? Т.е. "граната" W5LUA встроена в начало этой трубы, к узкому концу гранаты идет волновод на 24 GHz, а свободный конец трубы излучает. Так?

[UX7V]

 Да, Дмитрий! 
 Именно так! 
 Кручу и так и так, но никак не могу понять пока,- где же будет фазовый центр облучателя на 24 ГГц если возбудить "гранату" на этом диапазоне через отверстие в ее "ручке". Будет ли он на конце трубы, как на  диапазонах 5.7 и 10 ГГц или в глубине трубы?

[NickName]

Николай, вот такая труба получается на 24 GHz. Времени при расчете все равно занимает много, но прикидку фазового центра сделать попытаюсь.

[UX7V]

 Отлично, Дмитрий!

 Большое спасибо за прекрасную работу!

 Насколько я понимаю,- вот эта красивая штука (мой коллега обозвал ее дулей) на второй картинке и есть трехмерная модель диаграммы направленности открытого конца волновода диаметром 35 мм на диапазоне 24 ГГц.

 Так она, на мой взгляд, вполне прилично выглядит и  уже может быть применена в таком виде как есть.

 Не так ли? Или я заблуждаюсь?

 И хотелось бы узнать еще зависит ли форма диаграммы от длины трубы диаметром 35 мм или нет?