Автор Тема: Температура антенны  (Прочитано 9721 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн RN6BN

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 332
  • Репутация: +26/-2
  • next
Температура антенны
« : 12 Декабрь 2005, 18:40:03 »
1) Что физически обозначает параметр Ta (K) в таблице VE7BQH G/T chart?
2) Не то ли что источник с меньшей температурой чем у выбранной антенны я не услышу ?
3) а если решетка из таких антенн то температура всей антенны уменьшится? Если да , то в какой пропорции?
4) Как связать коэффициент шума МШУ с температурой антенны ? Есть ли компромис когда понижать коэффициент шума МШУ не имеет смысла?
5) А что можно сказать о фидерах (конкретно о коаксиальных кабелях) там какие есть параметры шума ?
Есть еще вопросы , но хотя бы это кто пояснил для нас делетантов на УКВ .

Александр
Александр (Sam)  RN6BN

Оффлайн RW3AZ Александр

  • Silent KEY (SK)
  • Ветеран
  • *
  • Сообщений: 2815
  • Репутация: +417/-62
    • RW3AZ Page
  • QRA: KO85TT
Отв:Температура антенны
« Ответ #1 : 12 Декабрь 2005, 21:49:37 »
Александр, посмотрите статью YU1AW  " Pre-amplifier - Pros and Cons."
Она лежит здесь: http://yu1aw.ba-karlsruhe.de/published_articles.htm
Практически на все свои вопросы, Вы найдёте ответы.
Since 1965. Ex: UA3BAA, UV3BW, UA3ACZ, 3XD2Z.
VETERAN#533,   CTC#1132

Оффлайн RA3AQ

  • УКВ комитет
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2635
  • Репутация: +374/-60
  • QRA: KO85sp
Отв:Температура антенны
« Ответ #2 : 12 Декабрь 2005, 21:53:44 »
Цитировать
1) Что физически обозначает параметр Ta (K) в таблице VE7BQH G/T chart?


Ta (K) означает шумовую температуру антенны в градусах Кельвина. На 144МГц в предположении, что шум. температура неба (полусфера) 200K и шумовая температура земли - 1000K . Антенна имеет элевацию 30 градусов. Эти цифры некоторая условность(точнее частный случай из нашей жизни) которая позволят провести сравнение антенн.

Ta всех приведенных антенн не может быть лучше шумовой температуры неба - 200 градусов.

Физически: шумовая температура пропорциональна мощности шумов. Мощность низких шумов обычно оценивают в градусах Кельвина.

Цитировать
2) Не то ли что источник с меньшей температурой чем у выбранной антенны я не услышу ?


Источник чего? шума? Грубо да, но мы не работаем с шумоподобными сигналами, которые размазанны в пространстве. Источники всех наших сигналов точечные (почти) и это нам облегчает жизнь.

Главным показателем качества антенной системы служит отношение G/T. Оно фактически определяет соотношение сигнал/шум на выходе антенны. При удвоении антенной системы усиление возрастает на 3дБ, а шумовая температура остается той же и G/T увеличивается на 3дБ. Это очень грубо, но такая арифметика работает.


Цитировать
3) а если решетка из таких антенн то температура всей антенны уменьшится? Если да , то в какой пропорции?

Шумовая температура антенной решетки будет примерно такой же, как и одиночной антенны. Изменения ее возможны только засчет изменения боковых и задних лепестков, но все равно это будут те же 200K + добавка (боковые, задние лепестки, шум в элементах из-за потерь) для нашего случая.

При увеличении числа антенн, растет усиление антенны. С одной стороны мощность шума неба на выходе антенны должна расти, но с другой, при росте усиления происходит сужение главного лепестка антенны и соответственно уменьшение мощности шумов неба на выходе антенны. Вот почему шумовая температура антенной решетки примерно равна Ta одиночной антенны.

Цитировать

4) Как связать коэффициент шума МШУ с температурой антенны ?


Шумовая температура, коэффициент шума в дБ (NF) и разах (N) связанны простыми формулами

Шумовая температура (T) = 290 * (10^(NF[dB]/10)-1)     [K]
NF = 10 * log10 (N)     [dB]

Для простоты приведу таблицу соответствия T(K) и NF(дБ)

[code:1]NF(дБ) T (K) NF(дБ) T (K) NF(дБ) T (K)   NF(дБ)  T (K)
0.1    7     1.1      84      2.1    180      3.1     302
0.2    14    1.2      92      2.2    191      3.2     316
0.3    21    1.3    101    2.3    202    3.3    330
0.4    28    1.4    110    2.4    214    3.4    344
0.5    35    1.5    120    2.5    226    3.5    359
0.6    43    1.6    129    2.6    238    3.6    374
0.7    51    1.7    139    2.7    250    3.7    390
0.8    59    1.8    149    2.8    263    3.8    406
0.9    67    1.9    159    2.9    275    3.9    422
1.0    75    2.0    170    3.0    289    4.0    438
[/code:1]
Цитировать

Есть ли компромис когда понижать коэффициент шума МШУ не имеет смысла?


На 144МГц это 0.4-0.5dB, приведенные к антенне. Т.е. с учетом потерь в кабелях и сумматорах. Дальнейшая борьба дает маленькую прибавку. Все это хорошо видно на программе EMECALC vk3um
http://www.vhfdx.ru/component/option,com_remository/Itemid,96/func,fileinfo/id,35/

Цитировать
5) А что можно сказать о фидерах (конкретно о коаксиальных кабелях) там какие есть параметры шума ?


У фидеров коэффициет шума NF(дБ) = потерям в дБ



--------------------------

Уф, во настрочил. Если, что не так - поправьте.

Post edited by: ra3aq, at: 2005/12/13 00:41
73 de RA3AQ

Оффлайн RQ2T (ex RU3MD) Константин

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1178
  • Репутация: +274/-75
  • RT2T Team
Отв:Температура антенны
« Ответ #3 : 13 Декабрь 2005, 10:42:09 »
Да,Дима, настарался !!!
И как только терпения хватило ?
На практике при увеличении числа антенн растет усиление антенны вместе с шумами за счет всех "соплей" собирающих сигнал до кучи. Сколько видел антенн где почему-то на трансы у нас народ внимания большого не уделяет, да и соединительные кабели выбирают из соображений мощности приходящей на антенну в системе. Вот и получается вместо усиления огромный (по габаритам) аттенюатор. Применение кабелей сповышенной однородностью волнового сопротивления, с нормируемыми фазотемпературными и фазомеханическими характеристиками и качественных трансформаторов (а не то что тангета впаривает, да еще за такие деньги) как правило оправдывает Ваши затраты, и теорию подводит к практике.
Или я неправ ?
Константин  ru3md(гав)mail.ru
http://rt2t.ru/

Оффлайн RQ2T (ex RU3MD) Константин

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1178
  • Репутация: +274/-75
  • RT2T Team
Отв:Температура антенны
« Ответ #4 : 13 Декабрь 2005, 10:42:15 »


Post edited by: RU3MD, at: 2005/12/13 10:43
Константин  ru3md(гав)mail.ru
http://rt2t.ru/

Оффлайн ru3ace

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 781
  • Репутация: +56/-20
Отв:Температура антенны
« Ответ #5 : 13 Декабрь 2005, 13:31:38 »
RU3MD писал(а):
Цитировать
Да,Дима, настарался !!!
И как только терпения хватило ?
На практике при увеличении числа антенн растет усиление антенны вместе с шумами за счет всех "соплей" собирающих сигнал до кучи.

Насколько я понимаю,это если антенны не оптимизированы для работы именно в стеке,или выбраны неоптимальные расстояния их разноса.
Цитировать
Сколько видел антенн где почему-то на трансы у нас народ внимания большого не уделяет, да и соединительные кабели выбирают из соображений мощности приходящей на антенну в системе. Вот и получается вместо усиления огромный (по габаритам) аттенюатор.

Константин,вот тут мне не понятно что имелось ввиду?

 
Цитировать
Применение кабелей сповышенной однородностью волнового сопротивления, с нормируемыми фазотемпературными и фазомеханическими характеристиками и качественных трансформаторов (а не то что тангета впаривает, да еще за такие деньги) как правило оправдывает Ваши затраты, и теорию подводит к практике.
Или я неправ ?

Эффект от применения хорошего кабеля вместо например РК50-7-11 может быть просто огромным,особенно на приличных длинах,это бесспорно.Дорогой он только зараза...
Судя по фото,трансформаторы от Тангенты сделаны неплохо,а цена какая-то мне тоже не очень понятная.
73!RU3ACE Max
Skipe ru3ace_max
"Мы выходим на рассвете..."

Оффлайн RQ2T (ex RU3MD) Константин

  • Глобальный модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1178
  • Репутация: +274/-75
  • RT2T Team
Отв:Температура антенны
« Ответ #6 : 13 Декабрь 2005, 16:45:46 »
Сами антенны мною в данном случае не рассматривались (предполагалось что все ОК) В данном случае рассматриваются например такие ошибки, при которых в сумировании начинает гулять фаза сигнала из-за неточности механического исполнения или "помощи" дерь****го кабеля. Про реальную диаграмму при этом можно только догадываться. А померять иногда полезно что получается по разности фаз. Если под рукой нет нормальных приборов, то в этом может отлично помочь микросхемка AD8302 причем аж до 2,7 гига.
Вообще на базе этой штучки много полезного сделать можно !
Константин  ru3md(гав)mail.ru
http://rt2t.ru/

Оффлайн RW3BP

  • Очный чемпионат
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1036
  • Репутация: +767/-20
Отв:Температура антенны
« Ответ #7 : 13 Декабрь 2005, 16:59:31 »
Ta - это шумовая температура антенны. Если антенна имеет входное сопротивление 50 Ом и шумовую температуру 150 К, то это значит, что она генерирует такой же шум, как резистор 50 Ом, охлажденный до 150 К. По законам физики шумовая температура антенны равна шумовой температуре объекта, на который антенна направлена (для т.н. абсолютно черного тела она просто равна температуре этого объекта).
Для точного подсчета шумовой температуры антенны надо считать интеграл. Т.е. разбивать диаграмму направленности антенны на кучу элементарных иголок, умножать каждую иголку на усиление антенны в данном направлении и на соответствующую температуру и суммировать обратно. Скажем если иголка смотрит на землю, то это 270К, если на небо, то 150...200К, если на солнце, то несколько тысяч кельвинов.
Если объект имеет имеет размеры больше, чем диаграмма направленности антенны (скажем равномерно шумящее небо), то шумовая температура антенны равна шумовой температуре неба. Отсюда следует, что эта температура от усиления антенны не зависит. Физически это означает, что при увеличении усиления антенны мы одновременно уменьшаем площадь неба с которого этот шум собираем.
В реальной жизни есть еще боковые и задние лепестки, которые собирают шум и помехи от земли. Уровень помех как правило превышает тепловой шум земли. Поэтому в таблице VE7BQH шум земли увеличен в три с лишним раза и условно принят равным 1000 К.
И наконец потери в антенне и соединительных кабелях. Они тоже шумят, т.к. нагреты до окружающей температуры. Вот если бы охладить антенну и кабели жидким гелием, но увы.

73 Сергей
73! Сергей