Текущее время: 16 дек 2018, 11:26

Часовой пояс: UTC + 2 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 27 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Оптимизация зеркал разных типов.
Новое сообщениеДобавлено: 29 ноя 2018, 13:15 
Не в сети
Участник DX клуба satdx.2ua.in.ua
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 сен 2015, 10:42
Сообщения: 276
plyrvt писал(а):
Изображение

заполните размеры в табличной форме


Диаметры
----------
D1=18.0
D2=22.0
D3=26.0
D4=24.0
D5=30.2
D6=32.2
D7=40.2
D8=42.2
D9=47.6
D10=50.0

Абсолютные смещения по оси Х (за 0 - конец трубы волновода и начало рупора)
-------------
X1=1.4
X2=8.3
X3=10.3
X4=10.7
X5=16.5
X6=19.5
X7=25.1
X8=31.5
-------------
Для вертикальной поляризации V:
"четвертьволновой" зонд высотой 5.5мм находится на расстоянии 23.7мм от конца волновода.
Эффективная задняя стенка волновода - на расстоянии 31.5мм

Для горизонтальной поляризации Н:
"четвертьволновой" зонд высотой 5.5мм находится на расстоянии 34.5мм от конца волновода.
Задняя стенка волновода - на расстоянии 39.5мм

Диаметр зондов 0.5мм

Изображение

Расчёты, плз, сделайте два раза - для вертикальной и горизонтальной поляризации
Длина волны 26мм - возбуждение зондов в волноводе частотой 11538.5 МГц

_________________
С уважением, Юрий Филатов (странник)


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Оптимизация зеркал разных типов.
Новое сообщениеДобавлено: 29 ноя 2018, 17:46 
Не в сети
Участник DX клуба satdx.2ua.in.ua
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 10 дек 2016, 11:03
Сообщения: 53
Откуда: Рівне
https://ypylypenko.livejournal.com/50396.html

пока так, без зондов (возбуждение WavePort для волновода, т.е. в волновод приходит уже сформированная где-то ранее волна)


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Оптимизация зеркал разных типов.
Новое сообщениеДобавлено: 29 ноя 2018, 20:38 
Не в сети
Участник DX клуба satdx.2ua.in.ua
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 сен 2015, 10:42
Сообщения: 276
Спасибо, начало хорошее.
Теперь самое время сверить терминологию, чтобы мы и все посетители этой ветки говорили на одном языке и понимали друг друга.
Ни здесь, ни на вашей странице вы не называете поля, которые представлены в анимированном и статическом виде.
Поэтому смею предположить, что на анимированных картинках изображён модуль вертикальной составляющей напряжённости поля
в цветокодированной форме. Это означает, что нулевым значениям соответствует тёмно-синий (фоновый) цвет, а максимальному
значению модуля напряжённости поля соответствует красный цвет.

Изображение

На последнем рисунке, видимо, изображено распределение плотности полной энергии электромагнитного поля.
Она постоянна и максимальна на оси волновода.

Изображение

Эти два рисунка я совместил на одном планшете. Здесь же видна сиреневая окружность с центром, который помечен красным х.
Эту окружность проводили вы, вам и объяснять, что она обозначает:

Изображение

_________________
С уважением, Юрий Филатов (странник)


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Оптимизация зеркал разных типов.
Новое сообщениеДобавлено: 30 ноя 2018, 12:48 
Не в сети
Участник DX клуба satdx.2ua.in.ua
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 10 дек 2016, 11:03
Сообщения: 53
Откуда: Рівне
Рисунок я сделал наскорую руку в графическом редакторе, он неточен получился.
Я подписался на эту тему на форуме, уведомлений на емейл не приходило. Уже когда собирался домой с работы зашел проверил - вижу ваши сообщения (емейл попам в папку "Спам" хотя я уже раньше не раз нажимал "Не спам").
По быстрому за 5 минут обновил скриншоты и анимации и в графическом редакторе на глаз нарисовал круг. А сегодня планировал доделать по правильному. Кстати вечером уведомление на емейл опять пришло в папку "Спам" (хотя я предыдущее сообщение в очередной раз пометил как "Не спам")

Поиск фазового центра в HFSS я делаю не на глаз, а используя математические методы.
Отчет дальнего поля (на бесконечно удаленной сфере) в HFSS представлен комплексным числом rExxx (где xxx тип поляризации, X, Y, Z, RHCP или LHCP - надо 1 из этих 5 выбрать)

ang_deg или cang_deg показывают угол комплексного вектора (фазу) и кумулятивный угол

Для создания отчетов дальнего поля, необходимо создать настройки "бесконечной сферы (Inphinite Sphere)":
- её центр координат
- желаемый сектор по фи и тета (чтобы экономить время расчетов можно не 0..360/0..360 а только интересующие срезы/сектора задавать)
- шаг по фи/тета (дискретность расчета)

Для фазовых отчетов создаем ещё одну Inphinite Sphere, центр координат которой делаем подвижным по оси Х (ось Z, Y мы знаем что должны быть 0, т.к. эта антенна симметрична по вращению и мы наперед знаем что фазовый центр будет лежать на оси Х. Если бы мы этого не знали - пришлось бы двигать центр не только по Х а и по другим осям) с помощью переменной.

Для угла фи=0 (направление вперёд) и сектора тета=90 +-45 градусов (тета = 45...135) строим отчет cang_deg(rEY) для горизонтальной поляризации (в оси Y)

Интегрируем его с помощью "trace" характеристики по математической функции pk2pk(cang_deg(rEY)) - Difference between max and min of the first param over the second param. returns the peak-to-peak value for the selected simulation quantity.

Двигаем центр бесконечной сферы (просто брут-форсом с некоторым шагом) до минимизации pk2pk(cang_deg)
Изображение

минимальный разброс фаз на бесконечно удаленной сфере получился при X=25.06 мм (в секторе +-45 градусов по вертикали разброс фаз <4 градуса)

Чтобы визуально на анимации Е-поля (в Вольт/метр) показать этот центр и сферы - нарисовал 2 шара с центром в точке 25.06 мм и радиусом 2 и 4 лямбды


Вот добавил в конец странички новые скриншоты:
https://ypylypenko.livejournal.com/50396.html

Изображение

25.06 мм это как раз верхняя точка первого зубца рупора
Изображение

Физический смысл этого метода расчета я проиллюстрировал графиками вектора Е-поля в конце страницы.

На первом графика нарисован вектор Е-поля на поверхности сферы с диаметром 4-лямбда и центром в точке 25.06 мм (рассчитанный по этому методу фазовый центр)
Все векторы движутся синхронно. Запаздывание фаз по вертикальному сектору +-45 градусов не превышает 3.84 градуса

Ниже на втором графике центр сферы смещен назад (в точку Х=0). Видно что движение рассинхронизировано, одни векторы уже изменили полярность, а другие ещё нет. Если верхняя сфера просто колебательно вращается вправо-влево, то нижняя сфера претерпевает деформацию поверхности.

Метод поиска фазового центра основан на перемещении этой сферы пока её искажения не станут минимальными


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Оптимизация зеркал разных типов.
Новое сообщениеДобавлено: 03 дек 2018, 09:22 
Не в сети
Участник DX клуба satdx.2ua.in.ua
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 09 ноя 2018, 18:14
Сообщения: 17
Привет.
Извините мой вопрос.

Эти моделирования предназначены для трансляции. Но, как и в случае с доходом? :?:

Peon

Hi.
Excuse my question. These simulations are for transmission. But as is the case with income?

Peon

_________________
TBS5927, TBS5925 , TBS6983 , TBS6903 , TBS 6522 ,TBS 5520SE, TBS 5590, Prof7301, PF 250cm, ADE NWIEE 370cm, Full band LNBs: S, L, C Norsat PLL ,X PLL, Ku NJR2842S PLL, full Ka band PLL, and other iron for DX reception


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Оптимизация зеркал разных типов.
Новое сообщениеДобавлено: 04 дек 2018, 12:36 
Не в сети
Участник DX клуба satdx.2ua.in.ua
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 сен 2015, 10:42
Сообщения: 276
plyrvt писал(а):
Any antenna, cable, transformer, connector, building, terrain obstacles - are fundamentally symmetrical.

If signal is travelling: transistor -> PCB -> connector -> coax cable -> balun -> antenna feedhorn -> reflecting dish -> reflecting ground -> absorbing atmosphere -> building reflection -> reflecting dish -> antenna feedhorn -> balun -> coax -> connector -> PCB -> transistor

than this path is fundamentally symmetrical!
Вы и правы, и не правы одновременно!
С точки зрения классической формулировки принципа взаимности - вы теоретически правы на все 100%
Но с точки зрения решения практической задачи приёма и/или излучения волн антеннами с ограниченной апертурой -
вы находитесь в состоянии глубокого заблуждения, которое порождено стереотипами нашего мышления.

Параболическая антенна с облучателем по-разному работает на возбуждение и приём плоской волны

При передаче (возбуждении) волн стараются так сконструировать [рупорный] облучатель параболического зеркала,
чтобы:
1. Перелив энергии за апертуру зеркала был минимален (в идеале отсутствовал)
2. Поверхность зеркала была освещена равномерно
3. В каждой точке раскрыва зеркала вектор напряжённости поля был параллелен направлению линейной поляризации.

При приёме волн (регистрации от спутника) на апертуру параболического зеркала падает идеально однородная
плоская волна, которая за счёт геометрических свойств параболоида вращения трансформируется в сходящуюся
сферическую волну. Плотность энергии отражённой волны увеличивается обратно пропорционально квадрату расстояния
до фокуса параболы, а перед облучателем (собирателем ЭМ волны) стоят (в порядке важности) задачи:
1. Собрать всю энергию, которая отражена от зеркала, и передать её в волновод без потерь (отражений и т.п.)
2. Минимизировать (в идеале исключить) приём шумов из-за апертуры параболического зеркала
3. Передать энергию (в идеале всю) из волновода в кабель с минимальным КСВ.

Для отдельно взятого луча принцип взаимности абсолютно справедлив:
Цитата:
Теорема взаимности.
Если среда линейна и изотропна, то передача информации между двумя произвольными точками с помощью электромагнитных волн взаимна,
т.е. одинакова при противоположных направлениях распространения электромагнитных волн, когда передатчик и приемник меняются местами.

Но это только для двух точек - начала и конца луча.
Ход лучей в одной и той же физической спутниковой системе при приёме и передаче практически одинаков,
а вот распределение полей на апертурах параболического зеркала и облучателя - разные.
Именно это имел ввиду уважаемый Peon в своём вопросе

_________________
С уважением, Юрий Филатов (странник)


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Оптимизация зеркал разных типов.
Новое сообщениеДобавлено: 04 дек 2018, 12:52 
Не в сети
Участник DX клуба satdx.2ua.in.ua
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 сен 2015, 10:42
Сообщения: 276
plyrvt
Мне очень понравилась ваша анимация
Изображение

Хотелось бы, чтобы при нашем общении вы всегда помещали зонд волновода в левый нижний угол
планшета, как вы это сделали для активного вибратора антенны Уда-Яги

_________________
С уважением, Юрий Филатов (странник)


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Оптимизация зеркал разных типов.
Новое сообщениеДобавлено: 04 дек 2018, 20:07 
Не в сети
Участник DX клуба satdx.2ua.in.ua
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 09 ноя 2018, 18:14
Сообщения: 17
странник писал(а):
plyrvt писал(а):
Any antenna, cable, transformer, connector, building, terrain obstacles - are fundamentally symmetrical.

If signal is travelling: transistor -> PCB -> connector -> coax cable -> balun -> antenna feedhorn -> reflecting dish -> reflecting ground -> absorbing atmosphere -> building reflection -> reflecting dish -> antenna feedhorn -> balun -> coax -> connector -> PCB -> transistor

than this path is fundamentally symmetrical!
Вы и правы, и не правы одновременно!
С точки зрения классической формулировки принципа взаимности - вы теоретически правы на все 100%
Но с точки зрения решения практической задачи приёма и/или излучения волн антеннами с ограниченной апертурой -
вы находитесь в состоянии глубокого заблуждения, которое порождено стереотипами нашего мышления.

Параболическая антенна с облучателем по-разному работает на возбуждение и приём плоской волны

При передаче (возбуждении) волн стараются так сконструировать [рупорный] облучатель параболического зеркала,
чтобы:
1. Перелив энергии за апертуру зеркала был минимален (в идеале отсутствовал)
2. Поверхность зеркала была освещена равномерно
3. В каждой точке раскрыва зеркала вектор напряжённости поля был параллелен направлению линейной поляризации.

При приёме волн (регистрации от спутника) на апертуру параболического зеркала падает идеально однородная
плоская волна, которая за счёт геометрических свойств параболоида вращения трансформируется в сходящуюся
сферическую волну. Плотность энергии отражённой волны увеличивается обратно пропорционально квадрату расстояния
до фокуса параболы, а перед облучателем (собирателем ЭМ волны) стоят (в порядке важности) задачи:
1. Собрать всю энергию, которая отражена от зеркала, и передать её в волновод без потерь (отражений и т.п.)
2. Минимизировать (в идеале исключить) приём шумов из-за апертуры параболического зеркала
3. Передать энергию (в идеале всю) из волновода в кабель с минимальным КСВ.

Для отдельно взятого луча принцип взаимности абсолютно справедлив:
Цитата:
Теорема взаимности.
Если среда линейна и изотропна, то передача информации между двумя произвольными точками с помощью электромагнитных волн взаимна,
т.е. одинакова при противоположных направлениях распространения электромагнитных волн, когда передатчик и приемник меняются местами.

Но это только для двух точек - начала и конца луча.
Ход лучей в одной и той же физической спутниковой системе при приёме и передаче практически одинаков,
а вот распределение полей на апертурах параболического зеркала и облучателя - разные.
Именно это имел ввиду уважаемый Peon в своём вопросе


Спасибо, странник.
Я не ученый и не специалист.
Но вы подтвердили мои предположения. :-D

_________________
TBS5927, TBS5925 , TBS6983 , TBS6903 , TBS 6522 ,TBS 5520SE, TBS 5590, Prof7301, PF 250cm, ADE NWIEE 370cm, Full band LNBs: S, L, C Norsat PLL ,X PLL, Ku NJR2842S PLL, full Ka band PLL, and other iron for DX reception


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Оптимизация зеркал разных типов.
Новое сообщениеДобавлено: 04 дек 2018, 20:46 
Не в сети
Участник DX клуба satdx.2ua.in.ua
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 10 дек 2016, 11:03
Сообщения: 53
Откуда: Рівне
Распределение поля и тем более его абсолютные значения - фундаментально ассиметричны. Причем асиметрия ОДИН-К-МНОГИМ, потому что в режиме приема плоская волна может падать с бесконечного числа комбинаций фи/тета, а в режиме передачи распределение полей ближнего и дальнего поля только одно.
Хотя бинокль абсолютно симметричное оптическое устройство - конкретные значения амплитуды, фазы и направления лучей в нем будут зависеть от того куда направить этот бинокль. Хотя бинокль никогда в жизни не показывает 2 одинаковых картинок - он всё равно фундаментально симметричный.
Потому что под симметрией мы понимаем не "красочные анимации полей", а только симметричность влияния на волну/энергию независимо куда она двигается по цепи - справа налево или слева направо.

Тем не менее параболическая антенна, и не параболическая антенна, и вообще не антенна а любой кусок материи - идентично работают как на прием так и на передачу.

Все перечисленные три пункта на прием и три пункта на передачу - являются одними и теми же тремя пунктами.
Перелив энергии генератора в режиме TX это перелив энергии шума среды в режиме RX.
Ровно сколько энергии передатчика шло в каком-то направлении фи/тета, ровно столько и шума оттуда соберется в режиме приема (в пересчете на изотроп).
Если облучатель "переливал" энергию мимо зеркала, то он будет оттуда собирать шум.
Если облучатель недосвечивал края зеркала, то он оттуда не будет принимать энергию при приеме.
Независимо чем Вы психологически мотивируете то или иное изменение конструкции - оно в идентичной мере влияет как на прием так и на передачу.

Равномерность освещения поверхности зеркала - это автоматически равномерность преобразования фазового фронта в напряжение на сосредоточенном порту или в волноводе антенны. Если облучательная антенна по некоторому углу фи/тета имеет амплитуду -1 dB от другого угла фи/тета, то это касается и приема и передачи. Равномерный амплитудный фронт в режиме RX не будет линейно преобразован в напряжение на клеммах, если напряжение на клеммах антенны было преобразовано в неравномерный амплитудный фронт.

Импедансы и отражения тоже идентичны и при приеме и при передаче. Если при КСВ=2 отражается 12% мощности, то это как недобор 12% мощности из эфира на вход приемника, так и 12% недобор антенной из генератора. Все коэффициенты отражения на любом участке цепи (и соответствующие им КСВ в этих сегментах цепи) идентичны справа-налево и слева-направо.

Нельзя ничего улучшить/ухудшить при приеме чтобы на идентичную размерность не улучшился/ухудшился прием.

Исходя из принципа взаимности - компьютерные расчеты проводят всегда и только в режиме передачи, потому что при этом вычислительная сложность проще в столько раз, с какой дискретностью нам надо получить решение дальнего поля.

В режиме передачи мы делаем только ОДНО решение, при возбуждении генератором. Чтобы получить 100 или 100 млн. дискретных точек дальнего поля - мы проводим ОДИН расчет. Потом в каждой точке (сегменте с итересующей дискретностью) измеряем амплитудные, фазовые и поляризационные характеристики волны. Любое количество любых поляризаций за ОДИН расчет.

Чтобы сделать то же самое в режиме приема, надо для КАЖДОГО фи/тета просимулировать плоский фронт волны (пришедший из этого фи/тета). И не одной а множества видов поляризаций (причем в случае эллиптической неизвестно какой из них, т.е. брутфорсом много поляризаций). И измерять напряжение на выходных клеммах антенны для каждого случая. Чтобы с шагом 1 градус для 5 поляризаций (три линейные и 2 круговые, эллиптические даже не берем) - надо провести 360*360*5 = 129 600 *5 = 648 000 полных расчетов.
Если в режиме генератора один расчет длился например 1 минуту, то в режиме приема расчет будет длиться 648 000 минут или 15 месяцев.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Оптимизация зеркал разных типов.
Новое сообщениеДобавлено: 05 дек 2018, 11:52 
Не в сети
Участник DX клуба satdx.2ua.in.ua
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 10 дек 2016, 11:03
Сообщения: 53
Откуда: Рівне
странник писал(а):
Хотелось бы, чтобы при нашем общении вы всегда помещали зонд волновода в левый нижний угол
планшета, как вы это сделали для активного вибратора антенны Уда-Яги

для учебных целей область расчета можно конечно задать какую угодно чтобы получить красочную анимацию


Для реальных целей область расчета задается исходя из максимизации точности расчета, а не для педагогических целей.
Максимальная точность расчета модальных характеристик (S/Z матрицы, т.е. импедансы, т.е. резонансные частоты, КСВ) достигается когда форма граничного условия "radiation boundary":
1) минимально возможная (что при ограничении на количество RAM позволяет получить максимально плотную сетку тетраедров)
2) находится не ближе 1/4 лямбда к любым структурам антенны в любом измерении
3) фронт волны пересекает в идеале слой везде перпендикулярно

Таким 3 условиям для траверсного типа антенн лучше всего отвечает эллипсоид вращения, отцентрированный посредине траверсы
Изображение

Расчет полей ведется только внутри этого слоя.
Для педагогических целей можно этот слой рисовать как угодно


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 27 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3  След.

Часовой пояс: UTC + 2 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Template made by DEVPPL -
Рекомендую создать свой форум бесплатно на http://4admins.ru

Русская поддержка phpBB