Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Тут обсуждаем оборудование которое устанавливается на спутниковую антенну
Аватара пользователя
strannik
Зарегистрированный Пользователь
Зарегистрированный Пользователь
Сообщения: 1737
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 17:03
9
Благодарил (а): 1152 раза
Поблагодарили: 2129 раз
Возраст: 70

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Непрочитанное сообщение strannik »

stasalt писал(а):cтранник, переделайте линейный конвертор в круговой и повторите свой эксперимент по поводу фонящего кругового :) ….
Цифры Fmin=10700МГц, Fmax=12750МГц, Lol=9750МГц, Loh=10600МГц, Loc=10750МГц вам ничего не говорят? (вопрос риторический) :wink:
Внимательно читайте тему :Search:
С уважением, Юрий Филатов (странник)
Аватара пользователя
strannik
Зарегистрированный Пользователь
Зарегистрированный Пользователь
Сообщения: 1737
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 17:03
9
Благодарил (а): 1152 раза
Поблагодарили: 2129 раз
Возраст: 70

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Непрочитанное сообщение strannik »

.
Сделал на своей установке эксперимент по выяснению влияния дроссельных колец ("блина", как говорят обладатели LNB С-диапазона :) ) на ширину диаграммы направленности (ДН).
Для этого достал свой самый первый (1989г.) самодельный облучатель, который был изготовлен по чертежам, которые мне прислал [Вольдемар Кетнерс], светлая ему память.
Облучатель подсоединил к прямоугольному волноводу конвертера Gardiner 0.9dB:
IMG_6511.JPG
Дроссельные кольца с узлом крепления облучателя в фокусе выдвинул вперёд на максимально возможное расстояние:
IMG_6513.JPG
так, чтобы волновод и внутренняя часть держателя образовали ступенчатый рупор:
IMG_6518.JPG
На следущем фото сквозь фторопластовую плёнку видно, что волновод я таки отполировал до зеркального блеска :good: :
IMG_6521.JPG
На фотографиях хорошо видно, что коэффициент шума Gardiner Nf=0.9dB. Причём это "честное" значение Nf, которое за прошедшие 25 лет снизилось всего до 0.5-0.7dB у современных LNB:
IMG_6523.JPG
Вы видите, что конвертер повёрнут на 90* вокруг оси, т.к. я собираюсь принимать сигнал горизонтальной поляризации.
С вот такой компоновки была снята ДН:
DD_11660_03.10.2015 -15.jpg
Как видите, заглубление открытого конца круглого волновода (ОККВ) составляет 15мм относительно плоскости колец, SNR=10.7dB, а ширина ДН по уровню -10dB составляет 88*.
Такой облучатель подходит к антеннам с углом раскрыва 85-90*, например, к офсетному Супралу 0.9м
Но работать такой облучатель из-за небольшой апертуры (26мм - диаметр внутреннего дроссельного кольца) будет неэффективно :(
Последний раз редактировалось strannik 11 мар 2017, 09:44, всего редактировалось 1 раз.
С уважением, Юрий Филатов (странник)
Аватара пользователя
strannik
Зарегистрированный Пользователь
Зарегистрированный Пользователь
Сообщения: 1737
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 17:03
9
Благодарил (а): 1152 раза
Поблагодарили: 2129 раз
Возраст: 70

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Непрочитанное сообщение strannik »

.
В следущем эксперименте ОККВ был установлен вровень с "донышком" четверть волновых проточек дроссельных колец:
IMG_6529.JPG
ДН получилась вот такая:
DD_11660_03.10.2015 -7.jpg
Как видите, она чуть-чуть сузилась, но её форма по-прежнему определяется кольцом Ф26мм
Поставил ОККВ вровень с плоскостью дроссельных колец:
IMG_6531.JPG
IMG_6533.JPG
и снова зарегистрировал ДН:
DD_11660_03.10.2015- 0.jpg
Вы обратили внимание, что планшет перед каждым новым экспериментом я не очищаю для удобства сравнения ДН, а только меняю цвет актуальной кривой
Как видите, "зелёная" ДН существенно расширилась до 103*, но стала ниже, т.е. КУ такого облучателя уменьшился.
Сейчас излучает непосредственно ОККВ, а диаметр его апертуры всего 17мм :pardon:
Для любителей формул ссылка https://ru.wikipedia.org/wiki/Эффективн ... дь_антенны
Для тех, кто не любит интегралы, простая словесная формула:
площадь главного лепестка ДН постоянна, и при его расширении высота ДН, которая пропорциональна КУ, уменьшается.
Последний раз редактировалось strannik 11 мар 2017, 09:54, всего редактировалось 1 раз.
С уважением, Юрий Филатов (странник)
Аватара пользователя
strannik
Зарегистрированный Пользователь
Зарегистрированный Пользователь
Сообщения: 1737
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 17:03
9
Благодарил (а): 1152 раза
Поблагодарили: 2129 раз
Возраст: 70

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Непрочитанное сообщение strannik »

.
Теперь будем выдвигать ОККВ от плоскости дроссельных колец в сторону зеркала.
Для начала на 3.5мм:
IMG_6539.JPG
Посмотрим, как повела себя ДН:
DD_11660_03.10.2015.jpg
весьма предсказуемо - ширина ДН увеличилась до 111.3*, а высота уменьшилась.
ДН осесимметричного облучателя по определению должна быть симметричной относительно направления на источник сигнала.
Поэтому я больше доверяю правой ветке ДН, чем левой, т.к. там искажения формы ДН обусловлены отражениями от стойки окна.
Определяя ширину ДН, можно взять градусное положение правой точки (кружёк на кривой по уровню -10дБ) и умножить на два.
Для данного эксперимента получим порядка 98-99*. "Бугор" на левой ветке ДН, который "расширяет" её, связан как раз с отражением от косяка.
Выдвинем ОККВ на 5мм:
IMG_6540.JPG
И получим такую ДН:
DD_11660_03.10.2015 5.jpg
Программа определила ширину ДН 116.7*, а по правой ветке выходит 106*. Высота ДН закономерно умньшилась.
Будем двигаться далее - на 6.5мм:
IMG_6541.JPG
Соответствующая ДН выглядит так:
DD_11660_03.10.2015 65.jpg
Оливковая кривая имеет ширину 120.5* (108*). Форма ДН закономерно изменяется, а её высота уменьшается, но уже более медленным темпом.
Выдвинем ОККВ на 8мм:
IMG_6545.JPG
И снова зарегистрируем ДН:
DD_11660_03.10.2015 8.jpg
Оранжевая кривая чуть-чуть сдвинулась вниз и стала чуть-чуть шире - 122.5*
Похоже, что на расстоянии больше 7мм от ОККВ дроссельные кольца перестают влиять на главный лепесток ДН, а крутизна её скатов заметно уменьшается...
Предпоследний эксперимент - ОККВ максимально (что позволяет конструкция облучателя) выдвигается за плоскость дроссельных колец - на 9.5мм:
IMG_6546.JPG
IMG_6548.JPG
А так выглядит предпоследняя ДН:
DD_11660_03.10.2015 95.jpg
На таком расстоянии дроссельные кольца не оказывают заметного влияния на ширину ДН - она чуть-чуть уменьшилась до 122.2*. Высота главного лепестка несколько увеличилась, а вот склоны ДН стали заметно положе, что уж совсем не гуд :(
Раз дроссельные кольца стали неэффективными, снимем их совсем!
IMG_6549.JPG
После этого была зарегистрированна последняя ДН
IMG_6551.JPG
Как видите, эксперименты закончились, когда догорели последние лучи заката...

Подведём итоги и сделаем практически важные выводы после того, как вы выскажите своё мнение по поводу того, как выглядит по-вашему представлению ДН (высота, ширина, крутизна скатов) для "голого" ОККВ :wink:
Чтобы вопрос был корректным, доложу, что внутренний диаметр круглого волновода 17мм, наружный - 21мм
Последний раз редактировалось strannik 11 мар 2017, 09:55, всего редактировалось 1 раз.
С уважением, Юрий Филатов (странник)
Аватара пользователя
strannik
Зарегистрированный Пользователь
Зарегистрированный Пользователь
Сообщения: 1737
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 17:03
9
Благодарил (а): 1152 раза
Поблагодарили: 2129 раз
Возраст: 70

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Непрочитанное сообщение strannik »

cactus писал(а):Про расчёты... оставим кому-нибудь другому...
Какие расчёты вы имеете ввиду? Я просил вас что-либо рассчитать?
cactus писал(а):Вы утверждаете, что оптимальный засвет зеркала есть когда КИП близкий к 1, или как можно ближе к тому же.
Но это не так. Для дальнего приёма большое значение имеет шумовая добротность антенны, и повышение КИП'а приводит к отрицательным результатам.
Покажите, где я это утверждал? Если же вы приписываете мне свои домыслы, после слов "Но это не так" и далее следовало бы добавить ИМХО. Либо привести доказательства вашего утверждения про отрицательные последствия повышения КИП'а.
Мне кажется, что вы элементарно путаете причинно-следственные связи, а повышение КИП'а с повышением "перелива" за край зеркала.
cactus писал(а):Поэтому, так как Вы у нас как Ванга, советуете облучатели на расстоянии по фотографиям, и как sat.expert, хочу спросить, или обсудить
Не очень-то учтивое задавание вопроса, причём не в русле представленного выше материала. Если вы хотите получить от меня ответ на интересующие вас вопросы - я готов в меру своих знаний и опыта помочь вам. Но клеить перед этим ярлыки - не советую, т.к. могу просто молча повернуться к вам спиной :no:
cactus писал(а): каким облучением зеркала я смогу залочить Arabsat 5A (приём круглосуточный, 3-4 тп).
(равномерным, не полностью облучённым или ещё каким-то)
Должен вас огорчить: ни вы, ни кто-нибудь другой (за исключением, пожалуй, Господа Бога) "облучением зеркала" залочить что-либо не сможете :)
cactus писал(а):Для упрощения задачи даже картинку прилепил, с лева Astra2G,- с права Astra5B,-
по светлому коридору - полезный сигнал.
Спасибо, что вы упрощаете задачу, которая некорректно поставлена :unknown:
Вы лучше чётко и без ёрничества сформулируйте свою задачу.
Единственное, что я знаю, что вы пишете из Каунаса. Там будете пытаться принять сигнал с Arabsat 5A или по всей светлой полосе?
Какие именно транспондеры (частота и поляризация) собираетесь принимать?
Какая у вас приёмная антенна?
Какой LNB собираетесь использовать?
Какой длины и марки кабель снижения?
Есть ли в тракте снижения промежуточные элементы?
Каким ресивером (РС картой) собираетесь принимать сигнал?
Есть ли у вас, а если да, то какого типа измерительная аппаратура?
После получения ответов на все эти вопросы (8) постараюсь вам помочь.
Последний раз редактировалось strannik 11 мар 2017, 09:57, всего редактировалось 1 раз.
С уважением, Юрий Филатов (странник)
Аватара пользователя
strannik
Зарегистрированный Пользователь
Зарегистрированный Пользователь
Сообщения: 1737
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 17:03
9
Благодарил (а): 1152 раза
Поблагодарили: 2129 раз
Возраст: 70

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Непрочитанное сообщение strannik »

cactus писал(а):Теорию неполного облучения зеркал приёмных антенн придумал не я, об этом пишется
в каждом учебнике. И эффективность подтверждается.
Повышение усиления антенны или, что то же самое, коэффициента использования поверхности
тем самым увеличивает и "букет" боковых лепестков ДН, высокий уровень которых приводит
к росту шумовой температуры антенны и, как следствие, к снижению её добротности.
Вот такие-то отрицательные последствия.
Я вас не об этом спрашивал, я спрашивал, где вы видели якобы мои утверждения обратного?
cactus писал(а):
После получения ответов на все эти вопросы (8) постараюсь вам помочь
Может быть, не так вопрос сформулирован мною, т.к. пишу не на родном языке,
или Вы не внимательно читали,-
приём круглосуточный, 3-4 тп
Читал я внимательно и прекрасно понял, что вы желаете принимать круглосуточно 3-4 транспондера. Но это не есть характеристика транспондеров, это интегральная характеристика качества приёма, не более того.
А техническими параметрами желательных для приёма транспондеров является частота, по которой можно определить луч, в котором вещает транспондер, и от которой зависит усиление антенны, уровень шумов LNB, уровень помех с соседних спутников. Для выяснения этого уровня необходимо знать поляризацию, т.к. при распределении частот и позиций на ГСО пытаются, но не всегда получается :( , развести транспондеры на соседних бортах по частоте и поляризации.
cactus писал(а):не нуждаюсь я в помощи, может быть, просто хотел войти в диалог с Вами,
но, вижу, что не получится.
Так что же это получается? Сложную техническую задачу вы ставите просто так, для подначки?
Интересный способ вхождения в диалог... %)
Если вы хотите обсудить со мной какой-либо вопрос, то давайте говорить конкретно, а не уходить с видом незаслуженно обиженного человека от ответа на конкретные технические вопросы :wink:
Последний раз редактировалось strannik 11 мар 2017, 09:58, всего редактировалось 1 раз.
С уважением, Юрий Филатов (странник)
Аватара пользователя
strannik
Зарегистрированный Пользователь
Зарегистрированный Пользователь
Сообщения: 1737
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 17:03
9
Благодарил (а): 1152 раза
Поблагодарили: 2129 раз
Возраст: 70

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Непрочитанное сообщение strannik »

Содержательная часть темы была прервана на словах:
strannik писал(а):Как видите, эксперименты закончились, когда догорели последние лучи заката...
Изображение
Подведём итоги и сделаем практически важные выводы после того, как вы выскажите своё мнение по поводу того, как выглядит по-вашему представлению ДН (высота, ширина, крутизна скатов) для "голого" ОККВ :wink:
Чтобы вопрос был корректным, доложу, что внутренний диаметр круглого волновода 17мм, наружный - 21мм
Надеялся, скажу откровенно, что кто-нибудь из знатоков скажет, что главный лепесток ДН ОККВ - это полпериода синусоиды с шириной по уровню -10дБ 120-150*.
Не дождался я ответа на поставленный вопрос, :sorry: поэтому просто покажу как выглядит экспериментально снятая на закате ДН показанного на фото ОККВ:
DD_11660_03.10.2015 OKKB.jpg
Нетрудно видеть, что серая кривая имеет ширину всего 93*! Это на ошибки измерения не спишешь... :Search:
Если кого-то заинтересует, почему получается такой конфуз с "общепринятыми" взглядами, я остановлюсь на этом вопросе подробнее.
Пока же замечу, что ни одна из конфигураций облучателя на основе ОККВ не дала нам желаемой, скажем, для Супрала-200, ширины ДН=130*.

Что же делать, чтобы эффективно облучать антенну с углом раскрыва 130*?
Ответ простой - сделать конический рупор с таким же углом раскрыва :wink:
Как сделать - это отдельный разговор, пока же сделаем упрощённый макет облучателя из подручных материалов:
IMG_6553.JPG
А так выглядит рупор с азимута 50* в процессе регистрации ДН:
IMG_6565.JPG
И что же мы получили в результате? - Вот такую ДН:
DD_11660_04.10.2015.jpg
При рассчётной ширине ДН по уровню -10дБ 130* получили по факту 127*.
Но, если ориентироваться на правую ветвь главного лепестка ДН, которой я доверяю больше по вышеназванным причинам, имеем 65*х2=130* :good:
Вершина ДН " плоская", по уровню -3дБ ширина главного лепестка составляет 102*, а форма из всех ДН для этой установки наиболее "столообразная".
Крутизна скатов достигает 4*/дБ :good:

Как видите, о-О-очень перспективный облучатель :Yahoo!:
Но если вы попробуете сами свернуть конус с раскрывом 130*, у вас, скорее всего, такого же хорошего результата не получится :pardon:
Почему? - Ответ на следущем фото:
IMG_6567.JPG
:wink:
Последний раз редактировалось strannik 11 мар 2017, 09:59, всего редактировалось 2 раза.
С уважением, Юрий Филатов (странник)
Аватара пользователя
strannik
Зарегистрированный Пользователь
Зарегистрированный Пользователь
Сообщения: 1737
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 17:03
9
Благодарил (а): 1152 раза
Поблагодарили: 2129 раз
Возраст: 70

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Непрочитанное сообщение strannik »

.
Чтобы избежать влияния на ДН отражений от металлопластикового обрамления окна, испытательный стенд с установленным на нём LNB Inverto Black с диффузором из пивной банки был вынесен на улицу:
IMG_6737r.JPG
Зарегистрированная ДН (серая кривая) имеет в полярных координатах вид кардиоиды с большой крутизной склонов ниже уровня -10дБ:
DD_11715_01.11.2015 11715 MGz Inverto Black.jpg
Затем, не меняя настроек стенда, диффузор был снят и зарегистрирована ДН "родного" облучателя LNB Inverto Black (красная кривая).
Проигрыш по КУ (за исключением провала ДН в направлении МИТРИС`а) составил до 1.5дБ.
Было бы наивным думать, что применение показанного облучателя на приёмной антенне даст такой же прирост SNR, но уровень боковых лепестков уменьшился, а приём сигналов (особенно слабых) улучшился :good:
Основное достоинство облучателя - максимально полное использование всей поверхности зеркала и отсечение "переливов" за его край :good:
С уважением, Юрий Филатов (странник)
Аватара пользователя
strannik
Зарегистрированный Пользователь
Зарегистрированный Пользователь
Сообщения: 1737
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 17:03
9
Благодарил (а): 1152 раза
Поблагодарили: 2129 раз
Возраст: 70

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Непрочитанное сообщение strannik »

.
► Показать
С уважением, Юрий Филатов (странник)
Аватара пользователя
RimaNTSS
DX-er
DX-er
Сообщения: 722
Зарегистрирован: 02 мар 2015, 21:07
9
Ресивер: Dreambox
Благодарил (а): 190 раз
Поблагодарили: 739 раз
Возраст: 58
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Непрочитанное сообщение RimaNTSS »

А возможно это сопроводить и чертёжиком? Я бы хотел изготовить облучатель для Ц-головки чтобы использовать её на антенне Channel Master 1,2м. Залочил, ради спортивного интереса некоторые сигналы без облучателя, но надо бы улучшить перформанц.
Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 0 гостей