Вопрос по тарелке, разъясните.

Вопрос по тарелке, разъясните. от R4HV Андрей 11 Окт, 2008 20:24
Я никогда неимел дело с тарелками,поэтому прошу пояснить или дать ссылку где это можно почитать. Вопрос простой: Если подразумевается только горизонтальная поляризация, то обязательно ли чтобы тарелка была круглой или можно урезать её в вертикальной плоскости, если можно, то как это посчитать или может есть где описание? Какой должна быть конструкция облучателя в урезаной тарелке? Как зто влияет на общее усиление и насколько ухудшает его, если ухудшает? Вопрос в уменьшении металоёмкости конструкции и общей парусности. Прошу помогите с решением проблемы дайте совет или ссылку где почитать. В данном случае речь идет о 1296 МГц.
Ответ #1 от RA3EME Александр 11 Окт, 2008 20:51
я конечно небольшой специалист, но вот что знаю.
В параболе (тарелке) работает вся плоскось, независимо от поляризации (если вы видели антенны РЛС, то там другая задача- получить узкий лепесток в определённой плоскости, а в другой иметь максимально широкий, от этого и усечённые параболы, в РЛС две антенны ( не беру в расчёт бортовые РЛС самолётов и ЗРК комплексов основенные на ФАРАХ- фазированных антенных решётках, там сама антенна перемещается по вертикали и горизонтали), одна сканирует по вертикали (имеет аксимально узкий лепесток в горизонтали) другая по горизонтали (максимально узкий лепесток в вертикальной плоскости) и в результате комплекс соззаёт сетку сканирования - поле точек с кооординатами Х и У)
Для радиолюбительских целей необходимо получить максимальное усиление в определённом направлении , точнее если просто сказать узкий луч , ограниченный по вертикали и горизонтали, следовательно наибольий кпд и усиление будет достигаться при использовании круглой параболы. Нужно понимать, что усиление антенны создаётся за счёт сужения диаграммы напраленности, точнее , если взять изотропный излучатель, то можно представить штырь стоящий вертикально и излучающий одинаково во всех направлениях по радиусу 360градусов , тоесть мощность, подведённая к излучателю будет распространятся одинаково в радиусе 360градусов, тоесть на один градус будет приходится 1/360 мощности (если подать 360вт, то на 1градус будет 1вт), дальше, если скажем поставить за этим облучателем рефлектор и сузить диаграмму до 180 градусов, то соответственно на 1 градус ( внаправлении) будет приходится уже 2 вата и так далее, чем уже диаграмма во всех плоскостях, тем выше усиление. Всё усиление ERP обычно считается относительно диполя.
Ответ #2 от R4HV Андрей 11 Окт, 2008 21:58
Большое спасибо за пояснение, теперь все стало немного понятнее. По ходу возник ещё один вопрос: Поясните кто-нибудь как можно посчитать максимально допустимую ячейку сетки параболы? Цель- как можно больше уменьшить парусность тарелки. Может это гдето уже описано?
Ответ #3 от RA3EME Александр 11 Окт, 2008 22:09
тут вопрос сложнее, от этого значения меняется КПД всей системы, точнее КИП (коэфф. использования как я понимаю) приемлимым считается ячейка с диаметром 0,1 лямда, дальше просто график роста КПД становится более плавным. здесь больше вам подскажет VK3UM калькулятор, там можно задать либо SOLID DISH (всплошной диск) либо размер ячейки и увидеть реальные параметры параболы.
В параболе, незабывайте!!! очень важным является отношение ФОКУС\ДИАМЕТР, от этого зависит конструкция облучателя, для наших дел оптимумом является отношение F/D=0,51-0,55
Ответ #4 от ua3ats 12 Окт, 2008 12:14
Мне все ж кажется, что F/D = 0,5-0,55 не совсем оптимален для всех жизненных ситуаций. Готовое офсетное зеркало имеет F/D, как правило, чуть больше. Готовые прямофокусные "китайцы" ~ 0,38. При изготовлении легкого мобильного варианта тоже желательно ограничиваться ~0,4, т.к. больший F/D сильно увеличивает габариты, а следовательно и ветровую нагрузку системы. Делать специально усеченную тарелку наверно нецелесообразно, а вот использовтать готовые варианты таких зеркал даже интересно - для ПД полезно, когда главный лепесток ДН в горизонте шире, чем в вертикальной плоскости.
Ответ #5 от Sergi 12 Окт, 2008 12:27
А если парабола в виде вертикального овала усеченная (можно и горизонтально положить, но крепеж оригинальный расчитан на вертикальную установку) - для наших дел хорошо или нет?
Ответ #6 от RA3EME Александр 12 Окт, 2008 12:44
Насчёт F/D я с Вами несогласен, ут надо рассматривать антенну не по отдельности парабола\облучатель, а как одно целое. И дело здесь в том, что для получения максимального кпд необходимо повышать эфективность облучателя и тут наступает Главный момент, для F/D=0.4 необходим одномодовый облучатель, который имеет большие габариты имеденсной насадки и как следствие БОЛЬШОЕ ЗАТЕНЕНИЕ , а следовательно меньший кпд, чем у зеркал с F/D=0,55 я сам столкнулся с этой проблемой на своей 2,1м тарелке, если конечно использовать офсетную параболу или работать на 6-3см диапазонах, то это не столь выжно, а для 23см это существенный параметер.
Теперь по усечённым зеркалам.
Идея рсширить лепесток по горизонтали и сузить в вертикальной плоскости ненова, но тут вступают в силу два правила
1 для того чтобы получить коэф усиления эквивалентный 2м диаметром обычной тарелке необходим усечённый рефлектор высотой 4м, да да, именно высотой, так как сжимать то собираемся именно в вертекальной плоскости. Вот и представьте себе гарадуху , причём если добавить боковые кусочки, то вся конструкция станет эквивалентной 4м полноценной параболе. Отсюда вывод - овчинка выделки нестоит.
2. зажав диаграмму по вертикали вы получите очень маленькую зону тропосвферного рассеивания , и как следствие - уменьшение кол-ва креспондентов.
Ответ #7 от ua3ats 12 Окт, 2008 22:25
Александр,

Мне кажется, что Ваши аргументы относительно величины F/D безусловно верны, но лишь в одном случае - когда Вы проектируете полностью самодельную стационарную параболическую антенну. Там можно оптимизировать и конструкцию облучателя, и параметры зеркала одновременно, стремясь достигнуть максимального КПД и особо не обращать внимание на остальные мелочи.

На практике же сплошь и рядом встречаются ситуации, когда разумно использовать уже готовые зеркала, а это или TV-RO - спутниковое телевидение (F/D~0,38), или офсетный "а-ля" супрал (F/D~0,57-0,6). Поэтому, на мой взгляд, чаще приходиться оптимизировать облучатель под имеющееся зеркало...

И еще один вариант - изготовление самодельной мобильной антенны, например, для Полевого дня. Тут некоторые мелочи, с моей точки зрения, начинают играть существеннцю роль, а именно - простота, компактность, вес, небольшая ветровая нагрузка, удобство сбоки/разборки и крепления и т.д. Мне кажется, что оптимизируя эти "мелочи" можно пойти и на некоторое снижение КПД - пусть лучше антенна штатно отработает все время теста, чем, например, будет сама выбирать азимут при порывах ветра или преподносить какие-то иные сюрпризы. По моему мнению, для такой полевой антенны F/D~0,5 - это многовато: необходимо использовать достаточно массивный облучатель W2IMU или RA3AQ, смонтированный достаточно далеко от зеркала (уязвимая для ветра конструкция). Гораздо проще конструктивно, более компактна и надежна, например, конструкция при F/D~0.38-0,4 с петлевым облучателем RA3AQ в маленькой "кастрюльке", а с возможным уменьшением Kус антенны на децибел или около того можно примериться.

То же и по усеченным зеркалам. Признаюсь, не совсем понял, почему 2м тарелка = по коэффициенту усиления 4-х метровому усеченному рефлектору. Все зависит о каком усечении идет речь, т.к. грубо Кус ~ площади зеркала (если пока не брать в расчет эффективность облучения такой поверхности). Если у 2м тарелки площадь ~3,14 кв.м, то для сектора высотой 4м этот Кус будет при ширине сектора ~ 1 метр. Это уже что-то действительно "аэродромное" и вряд ли достойное к самостоятельному повторению.

Повторюсь, что специально делать такие усеченные зеркала не считаю целесообразным, но использовать готовые, например от MMDS (за неимением лучших) - почему бы и нет? Да, Кус у них ниже, чем у таких же круглых, но, по-видимому не больше чем на 1-1,5 дБ (надо посчитать...).

Зажав диаграмму по вертикали мы можем получить как "очень маленькую зону тропосферного рассеяния", так и оптимальную - есть ли какие-либо количественные оценки оптимального лепестка для диапазона 23 см?

73!
Олег
Ответ #8 от UR8IN 26 Ноя, 2008 00:33
Для первых экспериментов на 1296 посоветуйте варианты готовых парабол спутникового телевидения, которые можно преобрести сегодня?
Ответ #9 от RW3BP 26 Ноя, 2008 12:48
Для первых экспериментов подойдет любая спутниковая тарелка размером 1.5м и более. Дальше все зависит от аппаратуры и от размеров тарелки. На 1.5м можно провести единичные связи с теми у кого 10..15м антенны. На 2м можно активно работать WSJT и немного CW.
Лучше всего взять сетчатую 3.7м или хотя бы 3.0м. Все это конечно относится к связи через луну и к диапазону 1296 МГц. Для тропо можно взять тарелку и поменьше но часто удобнее использовать волновой канал.
Ответ #10 от UR8IN 26 Ноя, 2008 23:10
Спасибо. А подходит лишь прямофокусная? Или офсетная сгодится?
Ответ #11 от RQ2T (ex RU3MD) Константин 27 Ноя, 2008 00:50
Офсетная намного лучше, т.к. исключается затенение зеркала весма габаритным облучателем.
Ответ #12 от RW0LDF 21 Дек, 2008 09:52
Проблемма из ничего.
Если мало материалов и нужна только определенная поляризация - параболоцилиндрическая
антенна. В Б/Липинском - описана. Излучатель - диполь. Продают классную сетку с ячейкй
4 мм из эл./тех сплава ( паяется) - то что нужно для рефлектора!