EME антенна на 77 ГГц

[RW3BP]

Выложил статью. Она несколько шире, чем оригинал на английском, который я готовил для ЕМЕ конференции. Надо сказать, что многого я не понимал, когда начинал несколько лет назад эту работу. Часто пользовался методом тыка и интуицией. В каких то вещах разобрался только при написании статьи. Так что писать статьи хоть и муторно, но полезно.

[NickName]

Разница в длине волны по сравнению с 47 GHz не такая уж и большая, в полтора раза, чуть больше. Т.е. существенного ухудшения характеристик параболы и не должно было быть, вроде бы, фазовые ошибки больше лишь в полтора раза. Но по-любому работа с антенной впечатляет, а этот опыт, думаю, полезен будет многим на миллиметрах.

[RW3BP]

Проблема в том, что начиная с некоторой частоты (длины волны) влияние неровностей резко возрастает. Граничное значение средне квадратичного отклонения поверхности зеркала равно примерно 1/20 длины волны. Для примера посмотрим на мой случай. Частота 77.5 ГГц. Длина волны примерно 3.9 мм. СКО (RMS) равно 0.31 мм. Это 1/12.5 длины волны, т е уже больше, чем 1/20. Соответственно и потери по формуле Ruze довольно велики и равны 2.7 раза. Для диапазона 47 ГГц длина волны в 1.65 раза больше и потери усиления в два раза меньше (1.44). Теперь посмотрим, что будет, если сдвинуться в те же 1.65 раза вверх по частоте с 77 ГГц до 128 ГГц. По формуле Ruze потери растут до 15 раз и становятся совершенно неприемлемыми. Антенна диаметром 2.4 м становится по усилению эквивалентной антенне диаметром 0.6 м.

[Mildi]

Сергей приветствую.
Может быть выгода если использовать не одну большую параболу а 2(4, 8 ) меньшего размера складывая их сигналы волноводными мостами?
От более маленьких парабол можно ожидать большей точности и меньше деформаций. Однако надо будет учесть потери в волноводах.

[RW3BP]

Василий

Я, конечно, думал о таком варианте. Слишком много пропадет в волноводах и мостах. Пожалуй только две офсетки можно сложить с малыми потерями.

[RA3EME Александр]

Сергей Георгиевич, спасибо за статью, многое становится понятно. Я пока грезю идеей поэкспериментировать с зеркалами от прожекторов, на вид поверхность очень качественная, правда мне пока отдали диаметром 0,6м, но есть на примете 1,2м диаметром. Тут непредсказуемо наверное будет стекло на свч.

[Mildi]

Сергей, можно попробовать четыре расположив их как лепестки цветка под 90 градусов. полчится некоторое подобие круглой параболы.
все 4 облучателя будут рядом, между ними можно поместить мосты и комутатор с МШУ и ЛБВ. можно обойтись без комутатора но придется делать две системы облучателей с мостами и переключение прием передача продольным смещение всей контрукции с упором приемных рупоров в шитки с поглотителем (на всякий случай)
Придется повозится с расчетами и  юстировкой.
Хотя может овчинка и не стоит выделки ввиду усложнения конструкции.

Тут непредсказуемо наверное будет стекло на свч.

Александр, можно нанести слой металла на внутреннюю поверхность (любители астрономии могут помочь на их форумах надо будет спрашивать) так как некоторые занимаются изготовлением зеркал для телескопов самостоятельно. Однако поверхность отражателей 0,35 и 0,6м которые мне попадали имели сферическую поверхность и как парабола будут работать только своей центральной частью, чем дальше от центра тем сильнее отклонение от параболы и понадобится корректор.

[RW3BP]

Хорошо складываются три лепестка. Четыре уже приходится разносить. Но все это заметное усложнение антенны. К тому же еще не факт, что маленькие антенны имеют хорошую точность. Это ширпотреб, который штампуют из тонкого листа.

[RW3BP]

Сергей Георгиевич, спасибо за статью, многое становится понятно. Я пока грезю идеей поэкспериментировать с зеркалами от прожекторов, на вид поверхность очень качественная, правда мне пока отдали диаметром 0,6м, но есть на примете 1,2м диаметром. Тут непредсказуемо наверное будет стекло на свч.

Саша, я с такими зеркалами не встречался. Надо конечно проверять. Я постоянно закидываю удочки по поводу точных зеркал, но пока результатов нет. Буду дальше разбираться с линзой. Тут конечно проблема со стабильностью формы зеркала, в том числе температурной. Нужно делать дополнительный поддерживающий каркас, как пока не знаю. Я уже вижу, что если форма стабильная, то всегда можно сделать нужную линзу.