• Земля на УКВ или демистификация антенн двойной/тройной квадрат

      В 1959 году в №4 журнала «Радио» вышла эпохальная статья энтузиаста дальнего приема телевидения Сергей Кузьмича Сотникова о применении антенн «двойной и тройной квадрат» для дальнего приёма телевидения на МВ (а позже и на ДМВ).

      Заявленные феноменальные характеристики 10-12 dBi для двойного квадрата и 16-17 dBi для тройного квадрата взбудоражили умы советского радиолюбительского сообщества и на многие десятилетия предопределили огромный успех таких антенн на МВ и ДМВ: описания этих антенн кочевали из книги в книгу, из журнала в журнал. Повторили их тысячи советских граждан.
      Хотя эти характеристики очень сильно завышены, они всё же базировались на публикациях авторитетных исследователей: Сэм Лесли (W5DQV, публикация 1955 года), Дика Бирда (G4ZU), Ротхаммеля (со ссылкой на Лесли и Бирда).

      В 1962 году Владимир Павлович Шейко-Введенский (UB5CI) опубликовал в издательстве ДОСААФ книгу «Антенны любительских радиостанций» где тоже есть упоминания 13 dBi от двойного квадрата.

      Большое обилие авторитетных источников определило, что в корне неверные выводы Сотникова пользуются популярностью даже в 2018 году.

      Попробуем разобраться, где здесь правда граничит с мистификацией
      Читать дальше →
      • +23
      • 11.1k
      • 5
    • Фазовый центр антенны (ФЦА) и его поиск в Ansys HFSS

        При расчетах в технике высоких частот с применением зеркальных отражающих систем (параболических зеркал) всегда возникает задача поиска фазового центра антенны (ФЦА), т.к. правильная работа зеркала возможна только, если в фокусе находится антенна (именуемая облучатель, feeder, feedhorn) которая имеет фазовый фронт волны в виде сферы, и центр этой сферы находится в фокусе зеркала. При любых отклонениях, как формы фазового фронта от сферы, так и смещения ФЦА из фокуса зеркала — КПД зеркальной системы падает, потому что искажается её диаграмма направленности.

        Хотя тема поиска ФЦА довольно актуальна даже в быту, потому что кроме традиционных антенн спутникового телевидения нашли распространение параболические антенны для WiFi, WiMAX и сотовой связи (UMTS/3G, LTE/4G) — тем не менее в литературе такая тема освещена слабо и пользователи часто путают фазовую ДН с обычной диаграммой направленности.

        В видеороликах о программах компьютерной симуляции иногда можно встретить практические инструкции как искать ФЦА, но обычно там нет даже минимальных объяснений что ищем и что получаем.

        Поэтому чтобы восполнить пробел, напишем небольшую статью с практическими примерами.
        Читать дальше →
        • +21
        • 6.4k
        • 3
      • Потери в рассогласованной линии

          В литературе описаны приблизительные формулы для расчета дополнительных тепловых потерь в несогласованных линиях передачи (кабелях, волноводах) из-за стоячих волн. Ограничение таких формул — собственные потери согласованного кабеля должны быть до 2 дБ. Сегодня всё чаще для СВЧ на частотах выше 1 ГГц используют кабели с высокими потерями. Широкополосные антенны часто имеют КСВ >> 1. Чтобы найти компромисс между длиной линии (например высота подвеса антенны), её стоимостью, оценить потери в заведомо рассогласованной линии (например 75 Ом кабель в системах на 50 Ом) — желательно иметь прикидку потерь в такой линии.
          Читать дальше →
        • Влияние частоты сигнала на энергетику радиолинков в свободном пространстве

            Что меняется при изменении применяемого диапазона частот в радиосвязи – не всегда корректно могут сформулировать даже опытные радиолюбители. С одной стороны формула передачи Фрииса крайне проста, и обсуждать, казалось бы, нечего. С другой стороны, в этой формуле кроме явного упоминания длины волны λ, она неявно скрыта в других коэффициентах. Есть много утверждений, заметок и статей, что с более высокими частотами энергетика радиолинков хуже, не меньше есть и статей «разоблачений мифа» — мол ничем высокие частоты не хуже, учите матчасть.


            Оба утверждения верны, причем верно и третье – с повышением частоты энергетика линка может значительно улучшаться. Всё зависит от сценария применения (накладываемых ограничений).

            Читать дальше →
          • Excel-калькулятор трансформации комплексного волнового сопротивления на отрезках волноводных линий

              При расчетах в технике высоких частот часто возникает две разновидности задачи:


              • рассчитать влияние линии передачи, которая является неотъемлемой конструктивной частью СВЧ устройства (антенны, симметрирующе-согласующего устройства, делителя, электронного усилителя) на результирующее комплексное волновое сопротивление устройства
              • специально рассчитать отрезок линии передачи (подобрать длину и собственное волновое сопротивление) для трансформации собственного волнового сопротивления устройства в более удобное.

              Для мгновенного и удобного их решения, с представлением результата в табличную и графическую форму, создадим инструмент.

              Читать дальше →
              • +12
              • 3.4k
              • 5
            • Теория конусных антенн BowTie

              Предисловие


              Вопрос конусных антенн (бабочка, BowTie) очень слабо освещен в литературе, хотя это самый популярный тип ТВ антенн в мире, наряду с Uda-Yagi.

              Поэтому в статье опишем принципы их работы и конструирования: волновые свойства одиночного вибратора-бабочки, влияние рефлекторов и директоров на диаграмму направленности и усиление антенны, принципы соединения вибраторов-бабочка в синфазные решетки.

              Кроме того, представим читателю 7 хорошо оптимизированных с помощью САПР практических дизайнов телевизионных антенн на основе вибратора «бабочка» от простейших (в т.ч. безрефлекторные) до очень высокопроизводительной антенны с средним усилением 16.3 dBi для дальнего приёма.
              Читать дальше →