Автор Тема: Допплер или RS на 76 GHz  (Прочитано 4878 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Допплер или RS на 76 GHz
« Ответ #15 : 11 Август 2016, 08:49:41 »
Иван, спасибо за замечание ... да, я первоначально и рассчитывал на большое поглощение во влажном воздухе (а летом и, тем более, во время дождя влажность очень высокая), а также потери за счет самого рассеяния. Для чего в качестве антенн использовал рупора с широкой диаграммой, чтоб в зону видимости их главного лепестка попадало побольше рассеивателей-капель. Думал, что если пытаться увидеть рассеяние на небольших от антенн расстояниях, когда дождик прямо за окном, то лучше так, когда на малых расстояниях потеряется также мало.

Расчет отклика от капель по радарной формуле сделал позже, когда понадобилось оценить чувствительность устройства. С учетом потерь, и получилось, что для такого случая влияние потерь действительно невелико. Но он же показал, что зависимость отклика от усиления антенн (когда они одинаковы или используется одна антенна) есть и может помогать. Правда, она не квадратичная ("усиление RX" X "усиление TX"), слабее, где-то первой степени, но помогает.

Я хотел посадить радар на тарелку, когда был первый вариант смесителя, и подозревал, что чувствительность по приему он здорово ухудшает. Это был смеситель для 38 GHz со старым советским диодом 2А101Б, но вполне рабочий. И хорошо сделанный, весь в серебре. Даже подготовил тарелку, но когда удалось оживить смеситель с волноводными входами 3.6x1.8 mm и диодами MA4E1317 внутри, эту затею отложил. С тарелкой, вероятно, диапазон радара по расстояниям будет побольше, но потерь никто не отменял, для них экспонента в квадрате, учитывающая их в формуле (потери туда и на обратном пути), останется. Оценки для удаленного дождика попробую еще сделать, хотя бы для интереса, :-).

Зимой потери во влажном воздухе меньше, а рассеяние на снеге остается. По диэлектрической проницаемости льда на этих частотах рассеяние может быть даже лучше, но данные по льду продолжаю искать и уточнять. И еще хочу посмотреть что будет видно зимой, как минимум, с ближним рассеянием.

Да, на этих частотах диэлектрические проницаемости (особенно воды) ниже, но сечения рассеяния могут быть даже больше, чем на 10 GHz. Механизм рассеяния немножко другой, не релеевский, и многое в механизмах зависит размера капель, его отношения к длине волны. Плюс к тому, большая часть рассеянного сигнала идет вперед (т.н. рассеяние Ми), не назад в радар. Диаграмма рассеяния становится похожей на диаграмму направленной антенны типа Yagi.

Что плюс для связи, кстати. Хотя диапазон 76 GHz при разбросе размера капель или снежинок от долей миллиметра до 4-5 mm - он переходный между релеевским типом рассеяния и рассеянием Ми. Но сечения все равно приличные из-за большого отношения размера капель к Lambda, на обратное рассеяние в радар тоже остается.
« Последнее редактирование: 11 Август 2016, 09:10:02 от UA3AVR Dimitry »
Подписывался фразой "Scio me nihil scire", но здесь и теперь она лишь означает, что написанное мною можно игнорировать или не читать, я точно не обижусь, :).

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Допплер или RS на 76 GHz
« Ответ #16 : 23 Июль 2017, 12:03:24 »
В приложенном файле теория, графики сечений рассения, расчеты и спектральные картинки от экспериментов с радаром собраны вместе. Текст (с некоторыми редакторскими правками) опубликован в DUBUS 1/2017 (v. 46), p.52.
« Последнее редактирование: 23 Июль 2017, 12:07:03 от UA3AVR Dimitry »
Подписывался фразой "Scio me nihil scire", но здесь и теперь она лишь означает, что написанное мною можно игнорировать или не читать, я точно не обижусь, :).

Оффлайн khach

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 310
  • Репутация: +32/-6
Re: Допплер или RS на 76 GHz
« Ответ #17 : 24 Июль 2017, 13:57:19 »
но когда удалось оживить смеситель с волноводными входами 3.6x1.8 mm и диодами MA4E1317 внутри
А где можно почитать про конструкцию этого смесителя? Смутило упоминание диодов во множественном числе, т.е это балансный смеситель? Все конструкции на 76 ггц что попадались в интернете имели один диод.
А что думаетет о применении ЛЧМ модуляции в RS для определения дистанции до  дождя?
Александр

Оффлайн RN3DKQ/p

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 186
  • Репутация: +34/-3
  • Иван
  • QRA: ko85ws
Re: Допплер или RS на 76 GHz
« Ответ #18 : 24 Июль 2017, 17:11:34 »
Смеситель на встречно-параллельных диодах, для половинной накачки.
Дистанцию лучше мерить на 5-10ГГц, на 76 не до жиру.. если про облака.

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Допплер или RS на 76 GHz
« Ответ #19 : 24 Июль 2017, 18:02:48 »
Приветствую...

А где можно почитать про конструкцию этого смесителя? Смутило упоминание диодов во множественном числе, т.е это балансный смеситель? Все конструкции на 76 ггц что попадались в интернете имели один диод.

Да, именно балансный, два диода. Один из RF концов сделан с симметричным экспоненциальным раскрывом, и к нему эти диоды садятся встречно, к одной стороне диод анодом, к другой катодом второй диод. Похоже, на этот вход лучше LO подавать. На среднюю точку диодов идут второй RF-конец (волновод с несимметричным экспоненциальным раскрывом) и вход-выход IF. Про конструкции подобного типа прикладываю файл со статьей от нижегородского "Кварца".

А что думаетет о применении ЛЧМ модуляции в RS для определения дистанции до  дождя?

Расплывание спектра на 77 GHz заметно больше чем на 10 GHz. Если используется ЛЧМ, то это надо учитывать, наверное. В конце июня был на семинаре R&S об использовании их техники для имитации радарных целей; спросил, можно ли как-то симулировать цель для возможных тестов погодных радаров, принимающих рассеянный на осадках сигнал. Вроде как, пока нельзя, но подумать можно, :).

*****

По поводу рассеяния на снеге. У меня картинка всего одна такая есть, она же вошла в выложенный текст. Это был единственный раз, когда я смог увидеть backscatter на снеге, другие попытки не были удачными. Предположил, что это связано с особенностями рассеяния на снежинках, что сечения нужно уточнять по сравнению с ледяными шариками типа града. У меня появилась идея как оценить сечения в таких случаях, т.е. для рассеяния на льдышках произвольной формы. В общем, и насчет снега на 77 GHz продвижение возможно.
Подписывался фразой "Scio me nihil scire", но здесь и теперь она лишь означает, что написанное мною можно игнорировать или не читать, я точно не обижусь, :).

Оффлайн khach

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 310
  • Репутация: +32/-6
Re: Допплер или RS на 76 GHz
« Ответ #20 : 25 Июль 2017, 15:01:27 »
Расплывание спектра на 77 GHz заметно больше чем на 10 GHz. Если используется ЛЧМ, то это надо учитывать, наверное.
Да , расплыванее существеное. Пришлось заинтересоваться темой RS, т.к производители автомобильных радаров на 77 ггц имеют с  осадками большие проблемы. Кому нужен радар, предупреждающий о столкновениях, если он в сильный дождь или снег ничего не видит. Тут в теории надо бы разобраться, а Ваша статья как нелья в тему пришлась.
Чтобы разобраться с сигналами от RS при ЛЧМ сейчас рассматриваем вариант с обработкой сигнала и синхронным управлением гетеродином на базе  red pitaya. - там по два канала АЦП-ЦАП с хорошей РЧ полосой.
По поводу смесителей. а как крепили  MA4E1317 на симметричный элемент в волноводе? Они же безкопрусные, на металл не посадить. Была идея делать вставки из полиимида ( гибкие печатные платы)  но у них клей похоже сильно поглашает СВЧ в W-диапазоне. Т.е голая полиимидная подложка работает нормально, а с дорожками - какие то чудеса.


Александр

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Допплер или RS на 76 GHz
« Ответ #21 : 25 Июль 2017, 18:02:28 »
По поводу смесителей. а как крепили  MA4E1317 на симметричный элемент в волноводе? Они же безкопрусные, на металл не посадить. Была идея делать вставки из полиимида ( гибкие печатные платы)  но у них клей похоже сильно поглашает СВЧ в W-диапазоне. Т.е голая полиимидная подложка работает нормально, а с дорожками - какие то чудеса.

Они да, сидят на печатной плате, и экспоненциальные раскрывы сформированы фольгой на плате. Это изначально был смеситель, сделанный на "Истоке", кажется. Неплохой корпус, волноводная апертура 3.6x1.8 mm. Диоды были спалены, но Сергею Георгиевичу RW3BP удалось их снять, а мне посадить их на термоотверждаемую эпоксидку. Насчет материала определенно не скажу, толщина диэлектрика около 0.1 mm.
Подписывался фразой "Scio me nihil scire", но здесь и теперь она лишь означает, что написанное мною можно игнорировать или не читать, я точно не обижусь, :).