Простой облучатель для параболы на Полевой день.

[RA3AQ]

Посмотрев обсуждение в соседней ветке и на конструкцию облучателя DL4MEA возникло желание сделать что-нибудь более правильное и в тоже время легкое для Полевого дня.

Облучатель представляет из себя короткий цилиндр внутренним диаметром 176мм и высотой от задней стенки 48мм. Внутри цилиндра расположено кольцо (диам. 71мм) размещенное на высоте 22мм над задней стенкой. В расчете я брал кольцо прямоугольной формы (1x3мм), но это не важно. Оно может быть выполнено из проволоки 2...3мм

Облучатель отличается симметричной диаграммой и относительно хорошим подавлением заднего лепестка.

Фазовый центр вынесен на 9мм над плоскостью раскрыва.

Как видно из последнего рисунка, облучатель хорошо подходит для китайских парабол с F/D 0.35-.45. Его небольшой диаметр позволяет использовать его с маленькими параболами.

Кольцо запитано кабелем в разрыв. Симметрирование желательно.

[RA3AQ]

Давно не заходил в тему.

Перед Полевым днем был изготовлен облучатель, который я описал в первом посте. Из особенностей - через центр облучателя проходила металлическая труба 32мм. Настраивался облучатель только по КСВ в помещении.

• При отсутствии трубы - все соответсвует расчетным данным. КСВ на центральной частоте 1:1.0.
• При использовании трубы 28мм. КСВ возрастал до 1.2 (без коррекции размеров кольца).
• При установке трубы 32мм КСВ возрос до 1:1.4. Для достижения хорошего КСВ диаметр кольца надо немного увеличить.

Диаметр кольца не увеличивал из-за отсутствия времени на эксперименты. Симметрирование не делалось опять же по той же причине.

Для изготовления использована алюминиевая кастрюля внешним диаметром 180мм, толщина стенки 2мм.

[Sergi]

А если будет неудобно ставить разъем на дне кастрюли, можно ли подвести кабель к вибратору через боковую стенку, а вибратор постаить на 2-3 фторопластовых стойках?

[RA3AQ]

Да, можно.

[UX7V]

Вопрос по теме, если можно...

А решился ли вопрос с F/D=0,5?

Игорь Григорьев, RV3DA

Как раз публикация в DUBUSe....ОТВЕЧАЕТ НА ЭТОТ ВОПРОС - там два кольца - одно в другом...на 23см кольцевой вибратор расположен в 28.7мм от дна...а 13см диапазона - в 16мм. Точки питания - диаметрально противоположны . ВЕРХНИЙ СРЕЗ ВИБРАТОРА 23СМ ДИАПАЗОНА - совпадает с высотой бортика баночного рефлектора
( его внутренний диаметр 140мм и высота 35мм ) Облучатель оптимален / по данным OM6AA /  на 23см для парабол с F/D = 0.4 ( КИП =0.75 ) Для F/D =0.5 КИП =0.68 ...ЧТО САМО ПО СЕБЕ ТОЖЕ ОЧЕНЬ НЕПЛОХО...Кстати такой же КИП этот облучатель имеет и для F/D=0.3 ( данные с графиков в DUBUSe ) Облучатель для 13см диапазона( колцо 13см диапазона нах-ся внутри кольца 23см диапазона, но на высоте 16мм ) является оптимальным для зеркала с F/D=0.45-0.5 и имеет там КИП=0.73...Для парабол с F/D=0.35 и 13см диапазона этот собмещенный облучатель...имеет КИП =0.58
Приведенная в статье статистика связей для парабол с F/D=0.4-0.5 показывает хорошие результаты его применения в поле на антеннах относительно небольшого диаметра

  Не имею возможности в оригинале прочитать упомянутую статью, но заметил, что есть существенные расхождения в диаметрах и высоте рефлектора , а также размером от рамки до "дна" рефлектора  между вариантом, предложенным Дмитрием RA3AQ и описанным в статье, поэтому интересно знать вот что:
 а) как и на что влияет уменьшение высоты и диаметра рефектора?;
 б) каковы в статье размеры собственно рамок и сопоставимы ли их размеры с теми, что привел RA3AQ? Николай US7VA

[RA3LE]

To UX7V. Перед FD 2008 по поводу облучателя для параболы меня спросили: " А что в этом сложного?". Как видим вразумительного ответа нет и по сей день. Хорошее исключение облучатель RA3AQ для больших зеркал. Простой облучатель напоминает мне поговорку - простота хуже воровства. Облучатель с кольцевым диполем в "кастрюльке" имеет свои серьёзные недостатки:
- при ширине диаграммы по -10db- "Е" = 80-83 градуса, диаграмма по "Н" доходит до 180 градусов. Много энергии идёт в белый свет.
- в одинаковой коробке 200х200х80мм такой облучатель проигрывает облучателю с разрезным диполем 1.3dbd.
- у облучателя с разрезным вибратором по -10db -"Е" = 96градусов, "Н" = 136 градусов. Не идеал, но лучше.
- при высоте коробки с кольцевым диполем в 48мм эта разница уменьшается до 0.7dbd, но у главного лепестка, внизу,  появляются "щёки" до -8db!
- при малой высоте диполя над дном рефлектора появляются сильные комбинационные токи. Система становится электрически не устойчивой, а настройка её критичной. Система не является точно симметричной. А наличие между дном и диполем питающей линии вызывает дополнительное искажение диаграммы, в плоть до появления кардиоидного эффекта.
- при комбинациях с кольцами для других диапазонов потери возрастают. Удобства требует жертв.
Вывод: в облучателях лучше применять строго симметричные структуры и не делать их излишне плоскими.
     Если кому интересно - готовый облучатель есть у RW1AW (если мне не достанется за такой посыл).
 Все исследования проводились с согласованными системами на современном оборудовании.
73. Валерий.

[RA3AQ]

. Облучатель с кольцевым диполем в "кастрюльке" имеет свои серьёзные недостатки:
- при ширине диаграммы по -10db- "Е" = 80-83 градуса, диаграмма по "Н" доходит до 180 градусов. Много энергии идёт в белый свет.
- в одинаковой коробке 200х200х80мм такой облучатель проигрывает облучателю с разрезным диполем 1.3dbd.
- у облучателя с разрезным вибратором по -10db -"Е" = 96градусов, "Н" = 136 градусов. Не идеал, но лучше.
- при высоте коробки с кольцевым диполем в 48мм эта разница уменьшается до 0.7dbd, но у главного лепестка, внизу,  появляются "щёки" до -8db!
- при малой высоте диполя над дном рефлектора появляются сильные комбинационные токи. Система становится электрически не устойчивой, а настройка её критичной. Система не является точно симметричной. А наличие между дном и диполем питающей линии вызывает дополнительное искажение диаграммы, в плоть до появления кардиоидного эффекта.
- при комбинациях с кольцами для других диапазонов потери возрастают. Удобства требует жертв.
73. Валерий.

Я смотрю, что путаница с описанным в первом посте облучателем не проходит.

Еще раз повторю. В облучателе оптимизировались размеры для получения симметричной диаграммы в плоскостях E и H и минимизировался задний лепесток. Расчетная картинка приведена в первом посте - http://forum.vhfdx.ru/paraboly/prostoy-obluchatel-dlya-paraboly-na-polevoy-den/msg16499/#msg16499.

Задачи получить максимальное усиление с облучателя не ставилось, т.к. это не самостоятельная антенна, а лишь облучатель для параболы, который должен обеспечивать нужное облучение зеркала. Все разговоры на тему, что у облучателя с диполем усиление на 1дБ больше некорректны, не по теме и только вводят людей в заблуждение.

Те токи, которые появляются на дне облучателя учтены и никакого отрицательного эффекта они не дают.

[UF3K Владимир]

To RA3LE:
Валерий Иванович, боюсь, что таким прямым сравнением облучателей Вы можете несколько исказить понимание того, каким должен быть оптимальный облучатель.
От облучателя требуется облучать зеркало ТАКИМ именно образом, чтобы ВСЯ СИСТЕМА (облучатель+зеркало) имело максимальный коэффициент усиления (при оптимизации по передаче), либо максимальное отношение G/T (при оптимизации по приему), либо некий компромисс между этими крайностями.
Задачи получить максимальный коэффициент усиления, именно у облучателя, никто никогда перед собой не ставит. Это не отдельно взятая антенна.
73! С уважением, Владимир.

[UX7V]

Валерий, спасибо за столь детальный анализ! Очень рад еще и приветствовать земляка,- коррифея УКВ, поскольку моя родина - Сеща, Брянской области. Понимаю, что облучатель, предложенный Дмитрием есть некий компромисс, но вместе с тем  меня интересуют
конкретные вопросы, касающиеся применения описанного облучателя, а именно: то что я спросил и еще КИП зеркала для вертикальной и горизонтальной поляризации, а также зависимость КИП от диаметра рефлектора облучателя и высоты его стенок.  Сомнение появилось и в связи с публикацией статьи в ДУБУСЕ. Вопросы задаю в связи с тем, что хочу приспособить для двухдиапазонного облучателя параболы  диаметром 4.5 метра купленную накануне алюминиевую кастрюльку для варки варенья диаметром 40 см с цилиндрическими бортиками высотой 5 см, и, с развернутыми под углом 120 градусов бортиками высотой еще 5 см. Николай US7VA

[RA3AQ]

меня интересуют
конкретные вопросы, касающиеся применения описанного облучателя, а именно: то что я спросил и еще КИП зеркала для вертикальной и горизонтальной поляризации, а также зависимость КИП от диаметра рефлектора облучателя и высоты его стенок.  Сомнение появилось и в связи с публикацией статьи в ДУБУСЕ. Вопросы задаю в связи с тем, что хочу приспособить для двухдиапазонного облучателя параболы  диаметром 4.5 метра купленную накануне алюминиевую кастрюльку для варки варенья диаметром 40 см с цилиндрическими бортиками высотой 5 см, и, с развернутыми под углом 120 градусов бортиками высотой еще 5 см. Николай US7VA

• КИП зеркала для горизонтальной и вертикальной поляризации одинаков
• Высота стенки и диаметр рефлектора выбраны исходя из симметрии ДН для однодиапазонного облучателя, поэтому при их изменении КИП будет ухудшаться

[UX7V]

Дмитрий, спасибо за информацию, верю, видел приведенные Вами 3D диаграммы облучателя но, вместе с тем, настораживают комментарии Валерия. К сожалению он не привел первоисточники расчета и моделирования, на которых базируются приведенные им цифры, но тем не менее... , давайте поспорим и найдем истину. С уважением! Николай US7VA

[RA3LE]

Здравствуйте всем! Вообще то мой ответ предназначался UX7V и не являлся обсуждением последнего варианта облучателя Дмитрия. Ибо прежде чем о нём что то говорить, нужно его сделать и прокрутить на стенде.
Что касается эффективности работы облучателя, кроме оптимальной засветки зеркала, последнему не безразличен уровень доставляемой на его поверхность энергии.
73. Валерий.

[RA3AQ]

Что касается эффективности работы облучателя, кроме оптимальной засветки зеркала, последнему не безразличен уровень доставляемой на его поверхность энергии.
73. Валерий.

Если речь идет о КПД излучателя, тогда согласен. Но в нашем случае резистивных потерь нет и КПД близок к 1.

А если говорить об уровне доставляемой на поверхность зеркала энергии при КПД=1, то он определяется диаграммой направленности облучателя. Не получится увеличить усиление облучателя и при этом не сузить его лепесток... А как было бы здорово увеличить на 10дБ усиление зеркала без увеличения его размеров, но увы - природу не обманешь.

[UX7V]

  Дмитрий, в ваших рассуждениях есть логика и я пока на 80 процентов на вашей стороне, кроме разве что...  необходимости уточнения положения фазового центра облучателя, приведенного в начале темы, о чем я уже писал. Тем не менее смущает позиция Валерия, не соглашающегося с этим. Какие есть контраргументы у Валерия и на чем они основываются я пока не понял. Валерий, если можно, то, пожалуйста, подробнее про те самые недостающие (или лишние) децибелы. С уважением! Николай US7VA

   P.S.Еще раз вернулся назад, перечитал и нашел в ответе 29 темы, то, что и предполагал. Облучатель, предложенный Дмитрием имеет ДН, более широкую, чем облучатель из разрезных диполей и, за счет этого, проигрывает в усилении. Но, антенна в целом, выигрывает за счет большего КИП зеркала.

[RA3AQ]

кроме разве что...  необходимости уточнения положения фазового центра облучателя, приведенного в начале темы, о чем я уже писал.

Николай, фазовый центр по расчету расположен на 9мм выше бортика рефлектора. Чтобы было совсем понятно, прилагаю рисунок.

UA9FAD, если я правильно его понял, экспериментально получил 10мм.

[UX7V]

Дмитрий, что-то тут не вяжется! Насколько понял я, эксперимент UA9FAD показал, что фазовый центр находится на расстоянии 10 мм от дна! кастрюльки. Не имею возможности ни доказать ни опровергнуть этого, но тем не менее... Николай US7VA