Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Обсуждения всех вопросов связанных с установкой и настройкой спутниковых антенн
Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 24 сен 2015, 21:41

.
В теме Юстировка офсетных антенн. Программа и примеры настройки http://sat-dx.ru/viewtopic.php?f=4&t=450
мы с вами научились измерять наши параболические зеркала, рассчитывать большинство параметров и характеристик антенны, правильно юстировать LNB в точке фокуса нашей приёмной установки.
Но все эти максимально возможные параметры можно получить только при правильно выбранном и согласованном с зеркалом LNB.
Значит, пришло время измерить параметры нашего LNB и оптимизировать его для работы именно с нашим, конкретным зеркалом.

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации
В этой теме теоретические аспекты будут, но только во вторую очередь.
В первую очередь мы научимся в домашних условиях снимать ДН наших LNB, выбирать (при возможности) лучший из них для конкретной антенны.
Во-вторых, рассчитаем оптимальный облучатель для нашего зеркала. И не просто рассчитаем, но и гарантированно самостоятельно изготовим и протестируем.
В-третьих, совместим геометрически, по результатам наших рассчётов истинный фокус параболического зеркала с фазовым центром оптимального облучателя.
Останется только подстроить систему по реальному сигналу со спутника.

Начнём со снятия ДН LNB.
Для этого мною сделан такой стенд:
IMG_6450.JPG
Как видите, для этого потребовался мотор (который вы потом используете для мотоподвеса вашей антенны), основа (из ДСП), четыре шурупа с широкими плоскими шляпками и стандартный держатель LNB c длинным болтом М6.
Но здесь возможны варианты. Всё зависит от ваших возможностей и фантазии. Важно, чтобы фазовый центр LNB находился как можно ближе к оси вращения хобота мотоподвеса.
IMG_6455.JPG
IMG_6456.JPG

В качестве источника сигнала я использую ретранслятор "наземного" Sat-TV MITRIS. Кроме того, есть ещё несколько точек (ретрансляторов), из которых исходит сигнал в Ku и С диапазонах.
Вы скажете: "Вам в Киеве хорошо, а что делать в "глубинке"?"
Возьмите обычный LNB для приёма сигналов круговой поляризации с гетеродином 10750МГц, в крайнем случае повысим частоту гетеродина верхнего Ku поддиапазона - без сигнала не останетесь :wink:

Стенд работает под управлением программы, которая с компьютерной карты посылает команды на поворот хобота и измеряет уровень сигнала с LNB.
По окончании цикла измерений программа отстраивает aфактическую ДН в полярной системе координат, затем обрабатывает её и выводит на тот же планшет в Декартовой системе координат угол поворота/уровень сигнала и определяет её ширину по уровням -3 и -10дБ.
Вот так выглядят результаты определения ДН:
Крутизна спада ДН.jpg

На этом планшете две диаграммы:
- первая (чёрная ДН) получена вот с такого LNB Inverto Black c расфазированным рупором:
IMG_6471.JPG

- вторая (красная ДН) с того же LNB, но со снятым рупором:
IMG_6500.JPG

Как видите, разница заметна невооружённым глазом :good:

На последнем фото хорошо видна конструкция расфазированного рупора и становится понятным, что его изготовление любому по плечу :beer:

Продолжение следует...
С уважением, Юрий Филатов (странник)

Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 26 сен 2015, 12:05

.
Давайте теперь внимательно рассмотрим диаграмму направленности (ДН) исходного облучателя LNB Inverto Black (красная кривая) и что дал нам дополнительный рупор (чёрная кривая).

Итак, красная ДН:
- Max RF=-44.8dBm, SNR=10.4dB;
- ширина ДН по уровню -3дБ составляет 41*;
- ширина ДН по уровню -10дБ составляет 73.8*;
- крутизна скатов ДН 0.22дБ/градус.

Теперь посмотрим, какие характеристики были получены при наращивании исходного облучателя LNB Inverto Black рупором из пивной банки, который был рассчитан мною для облучения антенны СА-902 с углом раскрыва зеркала в сторону фокуса 72*:
- Max RF=-43.4dBm - усиление облучателя увеличилось на 1.4дБ, SNR=11.3dB - соотношение сигнал/шум возросло на 0.9дБ;
- ширина ДН по уровню -3дБ составляет 41.8*, а по уровню -3дБ базового облучателя - 46*. Главный лепесток ДН стал шире, приобрёл кардиоидную форму, что весьма приветствуется для облучателей зеркальных антенн;
- ширина ДН по уровню -10дБ составляет 61.8* за счёт большего КУ, а по уровню -10дБ базового облучателя - ровно 72*, как и было заложено в расчёт;
- крутизна скатов ДН 0.38дБ/градус - в 1.4 раза лучше, что способствует лучшему подавлению бокового и тылового излучения.
Как видите, успехи на всех фронтах :good:

Переходим к экспериментам с лидером среди LNB - Inverto Black Ultra.
У подопытного экземпляра я удалил внешнее дроссельное кольцо облучателя (оно мешало мне в экспериментах с двухзеркальной приёмной установкой). Второе кольцо имеет близкий к внешнему кольцу LNB Inverto Black диаметр, поэтому сопоставление облучателей будет корректным.
IMG_6469.JPG
Установил на стенд Inverto Black Ultra и, не очищая планшет и не меняя настройки программы, зарегистрировал ДН (синяя кривая):
DD_12177_24.09.2015 + IBU.jpg
Как видите, за счёт дополнительного каскада усиления в МШУ конвертера
2015-09-26_111354 IBU.jpg
уровень сигнала на 9дБ выше, а ДН "улетела" вверх за пределы планшета :)
Скорректировав диапазон вывода ДН, зарегистрировал их без рупора (синяя кривая) и с рупором (красная ДН):
Крутизна спада ДН IBU.jpg

Исходный облучатель (без одного кольца) - синяя ДН:
- Max RF=-36.4dBm, SNR=10.5dB;
- ширина ДН по уровню -3дБ составляет 57.8*;
- ширина ДН по уровню -10дБ составляет 72*;
- крутизна скатов ДН 0.3дБ/градус.

После установки рупора - красная кривая:
- Max RF=-34.3dBm - усиление облучателя увеличилось на 2.1дБ, SNR=12dB - соотношение сигнал/шум возросло на 1.5дБ;
- ширина ДН по уровню -3дБ составляет 39*, а по уровню -3дБ базового облучателя - 56*. Главный лепесток ДН стал шире, приобрёл кардиоидную форму, что есть гуд;
- ширина ДН по уровню -10дБ составляет 46.5* за счёт большего КУ, а по уровню -10дБ базового облучателя - ровно 78*;
- крутизна скатов ДН 0.4дБ/градус - в 1.3 раза лучше.
Таким образом, существенно улучшены параметры облучателя очень простым и доступным образом :Yahoo!:

Технология расчёта и изготовления рупора позволяет использовать и оптимизировать для вашей антенны практически любой стандартный рупорный LNB, в том числе для эффективного облучения прямофокусных антенн (до 140* раскрыва) :good:
С уважением, Юрий Филатов (странник)

Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 26 сен 2015, 13:22

.
Пример расчёта и испытания расфазированного рупора
Антенна - самодельный прямофокус 0.9м с углом раскрыва 140*, направлена на позицию 4.8*Е ГСО
Исходный LNB - Titanium TSX с отпиленным рупором для работы в мультифиде на позицию 15*W ГСО
Расчётная ДН (программа Sabor):
Диаграмма-2.jpg

Рупор изготовлен из меди 0.3мм, полированной и спаянной встык:
02032008511.jpg
Герметизация и крепёж - полиэтиленовой пробочкой от питьевой воды:
02032008515.jpg


Результаты приёма в 20-ти градусном мультифиде:
Уровень Тelstar-12.jpg
:Yahoo!:
С уважением, Юрий Филатов (странник)

Аватар пользователя
stasalt
Сообщений: 41
Зарегистрирован: 13 май 2015, 22:34
Откуда: Ростовская область
Благодарил (а): 5 раза
Поблагодарили: 3 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение stasalt » 27 сен 2015, 18:42

cтранник в дополнительный каскад самостоятельно паяли транзистор?..

Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 27 сен 2015, 19:34

stasalt писал(а):cтранник в дополнительный каскад самостоятельно паяли транзистор?..
Ценю ваш тонкий юмор :)
В большинстве "бюджетных" LNB всего два каскада усиления в составе МШУ (в том числе в LNB Inverto Black).
В Inverto Black Ultra конструкторы добавили третий каскад усиления, что обеспечивает подъём уровня слабых сигналов до необходимой для нормальной работы преобразователя величины.
Соответственно, и общий коэффициент преобразования увеличивается для всех сигналов.
Отмеченный стрелочкой на фото каскад собран на полевом транзисторе V75 с высокой подвижностью электронов. Это очень хороший транзистор с высоким КУ и низким уровнем собственных шумов. Часто в "бюджетных" LNB его ставят в первый каскад МШУ.
С уважением, Юрий Филатов (странник)

Аватар пользователя
cactus
Сообщений: 257
Зарегистрирован: 05 мар 2015, 00:19
Благодарил (а): 1 раз
Поблагодарили: 116 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение cactus » 28 сен 2015, 21:49

@strannik
strannik писал(а):В первую очередь мы научимся в домашних условиях снимать ДН наших LNB

Юрий, я считал Вас образованным человеком (только не понятно в какой области), и Вы очень хорошо знаете, понимаете как, и при каких условиях снимаются ДН антенн, облучателей и т.д. (БЭК камеры)
Изображение

А здесь пишите такую ерунду...- про домашние условия..., может быть ещё через тройной стеклопакет?

Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 28 сен 2015, 23:00

cactus писал(а):@strannik
strannik писал(а):В первую очередь мы научимся в домашних условиях снимать ДН наших LNB

Юрий, я считал Вас образованным человеком (только не понятно в какой области), и Вы очень хорошо знаете, понимаете как, и при каких условиях снимаются ДН антенн, облучателей и т.д. (БЭК камеры)
А здесь пишите такую ерунду...- про домашние условия..., может быть ещё через тройной стеклопакет?
Мерси за комплиман :P
Конечно же, я знаю про ближнюю и дальнюю зоны, про безэховые камеры (в том числе в десятки раз больше показанных вами).
Но я ставлю перед собой реальные задачи, а потому и решаю их успешно. При этом стараюсь, чтобы каждый желающий мог повторить эксперимент.
Я поставил задачу практически снять диаграмму направленности LNB - и сделал это (кстати, через тройное стекло двойного стеклопакета :) - вы снова угадали, вам положена призовая игра :Yahoo!: )
Насколько предложенная методика снятия ДН точна и достоверна - давайте обсуждать, я отвечу на любые ваши вопросы.
Но, согласитесь, ДН LNB с штатным облучателем и с дополнительным рупором отличаются на величины в разы больше погрешностей измерений и дают представление о полезности (или бесполезности) дополнительного рупора для стандартного LNB.
С уважением, Юрий Филатов (странник)

Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 30 сен 2015, 16:27

080320133533.jpg
Стенд для снятия ДН и источник излучения 10750МГц - обычный LNB для приёма с круговой поляризацией
Untitled-1.jpg
Вариант крепления мотора к лабораторному штативу и LNB с диаметром "шейки" 23.5мм к "хоботу"

Примеры зарегистрированных диаграмм направленности разных LNB с различными облучателями:
DD_12175_ТЕСТ-24.jpg
Мегасат с рупорным облучателем
DD_12175_ТЕСТ-35.jpg
EHKF 7101 c ДО и с дополнительным директором
DD_12175_ТЕСТ-53.jpg
Мегасат 0.1дБ :ROFL:
DD_12254_16.12_тест-5.jpg
Мегасат (на верху на штативе) со снятым ДО, но с директором на разных частотах
С уважением, Юрий Филатов (странник)

Аватар пользователя
cactus
Сообщений: 257
Зарегистрирован: 05 мар 2015, 00:19
Благодарил (а): 1 раз
Поблагодарили: 116 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение cactus » 01 окт 2015, 02:07

Юрий, спасибо за благоприятный ответ. Но всё-таки я бы хотел услышать Ваше мнение,

влияют ли на ДН исследуемого изделия такие факторы как отражение волны от посторонних предметов (подоконники, крыши и т.д. уж, не говоря про домашние железяки)?

Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 01 окт 2015, 12:00

cactus писал(а):Но всё-таки я бы хотел услышать Ваше мнение, влияют ли на ДН исследуемого изделия такие факторы как отражение волны от посторонних предметов (подоконники, крыши и т.д. уж, не говоря про домашние железяки)?
"Но всё-таки..." -вы опять лукавите :wink:
В вашем предыдущем посте был только один вопрос (про три стекла), и я вам на него ответил. Вопрос, вынесенный в цитату, вы задаёте впервые.
► Развернуть спойлер

Естественно, все вышеперечисленные факторы влияют на ДН, и иногда очень сильно (я покажу это ниже).
Профессиональные конструкторы антенно-фидерной техники идут абсолютно правильным путём, избавляясь от помех и мешающих факторов, проводя свои эксперименты в безэховых камерах.
► Развернуть спойлер

Но есть и другой путь: если не устранить, то хотя бы учесть и, по возможности, компенсировать мешающие факторы.
Именно этим путём я и пошёл.
Сравните две ДН в полярной системе координат:
DD_12178_23.09.2015 Test-3.jpg
Правда, что они мало похожи?
А посмотрите на эти же данные после обработки в моей программе снятия ДН, но уже в Декартовых координатах - максимальная разница составляет 0.3дБ, что находится на уровне шумов исследуемого LNB.
Высокая повторяемость результатов - это свидетельство высокой точности их получения :good:
DD_12177_24.09.2015 Рупор Н-4.jpg
И, если голубая ДН "отскочила" от своих коллениарных "подружек" - это свидетельствует только об одном: условия эксперимента изменились. Точнее, я сдвинул стенд на подоконнике от угла окна. Обратите внимание, что локальный максимум на левом склоне ДН тут же уменьшился, что позволяет сделать вывод о его связи с отражением от вертикальной стойки оконного переплёта.
DD_12177_24.09.2015 Горизонт рупор-1.jpg
В азимуте -50* на зелёной кривой выскок амплитуды RF на 3дБ.
В теории измерений такиие аномальные значения при прекрасном совпадении диаграмм на других азимутах называют "ураганными" выскоками и отбраковывают при обработке данных.
В этом конкретном случае причиной выскока было фотографирование мною LNB в этом положении. Отражённая (точнее, дифрагированная) волна от моего фотоаппарата попала в раскрыв рупора и дала такой эффект :oops:

А теперь посмотрите на следущий планшет:
DD_12177_24.09.2015 IBU + IBU c рупором (чёрная и сиреневая).jpg
На нём вы видите несколько ДН LNB Inverto Black Ultra, которые были сняты вначале без рупора, а затем с рупором из пивной банки.
Как вы думете, при каком азимуте поворота "хобота" мотоподвеса я сфотографировал установку? :wink:
С уважением, Юрий Филатов (странник)

Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 02 окт 2015, 10:55

.
При приёме низкочастотных каналов (около 11750МГц) часто помеху создают LNB круговой поляризации, т.к. излучают на частоте внутреннего гетеродина. Помеха распространяется по пути гетеродин - приёмный зонд - облучатель LNB круговой поляризации - облучатель LNB линейной поляризации и дальше по приёмному тракту.
Причём в МШУ возникают интермодуляционные колебания, а система АРУ ресивера запирается до потери прима в нижнем поддиапазоне:
Митрис-Ортон 130308-1.jpg
На этом спектре облучатель смотрит на облучатель.
2015-10-02_095701 IBU - Orton -1.jpg
2015-10-02_095836  IBU - Orton -2.jpg
А на этом облучатель кругового конвертера отвёрнут в другую сторону:
2015-10-02_100059  IBU - Orton -3.jpg
Канал вертикальной поляризации открылся, но уровень наводки от Orton составляет 66дБ.
В канале горизонтальной поляризации уровень наводки гетеродина конвертера Orton снизилась с 72дБ! до 30дБ
Митрис-Ортон 130308-8.jpg

Затем "шумящий" Ортон был отнесён на 2м и опущен на пол
2015-10-02_100141  IBU - Orton -4.jpg
и экранировался последовательно несколькими слоями мокрой тряпки,
2015-10-02_100215  IBU - Orton -5.jpg
потом + кружка (причём и с отворотом от направления на стенд),
2015-10-02_100256  IBU - Orton -6.jpg
+ кастрюля (для двойной экранировки):
2015-10-02_100340  IBU - Orton -7.jpg
При этом на вертикальном зонде наводка была (соответственно картинкам) - более 10дБ, 4.8дБ, 2.2дБ и 0.2дБ. На горизонтальном зонде соответственно 10.2дБ, 5.8дБ, 3.6дБ и 0.4дБ. Как видите, и эту поляризацию кастрюля добила до уровня шумов :D :
Митрис-Ортон 130308-7.jpg

Доказано, что по ПЧ через наводку на кабель эта помеха не распространяется, а через разнообразные отражения от НТВ-шной антенны - запросто.
Вот в чём объяснение частых жалоб пользователей на то, что каналы на частоте 11389 МГц с Амоса идут устойчиво, а на частоте 10759МГц часто "пропадает" сигнал. Просто сосед сел смотреть НТВ с 36-ого градуса :)
Ну, а мы используем этот мощный источник сигнала для снятия ДН, вынося штатив с Orton (или другим "круговым" LNB) в коридор, подальше от испытуемого LNB.
Не забываем, что уровень сигнала обратнопропорционален квадрату расстояния от точечного источника до приёмника
С уважением, Юрий Филатов (странник)

Аватар пользователя
stasalt
Сообщений: 41
Зарегистрирован: 13 май 2015, 22:34
Откуда: Ростовская область
Благодарил (а): 5 раза
Поблагодарили: 3 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение stasalt » 02 окт 2015, 14:01

cтранник, переделайте линейный конвертор в круговой и повторите свой эксперимент по поводу фонящего кругового :) ….

Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 02 окт 2015, 14:52

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)

Аватар пользователя
cactus
Сообщений: 257
Зарегистрирован: 05 мар 2015, 00:19
Благодарил (а): 1 раз
Поблагодарили: 116 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение cactus » 09 окт 2015, 21:27

strannik,
я когда-то цитировал одного чел., а сейчас, - своими словами, -
Вы,- действительно не хрена не понимаете в антеннах, и, следовательно, подтверждение.


p.s. как программист - может быть и хороший...

Предупреждение

В первый раз ваше необоснованное хамство с претензией на знание истины в последней инстанции я простил, но я не допущу подобного в последущем.
Если у вас есть своё мнение по какому-то вопросу, и оно не совпадает с мнением топикстартёра - приводите аргументы, факты, доказательства вашей правоты, а не поливайте грязью вашего завышенного самомнения.
Это последнее предупреждение.
Повторите необоснованное и некорректное охаивание опонента - получите бан

strannik

Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 10 окт 2015, 16:08

.
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 :(
С уважением, Юрий Филатов (странник)

Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 10 окт 2015, 16:33

.
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/Эффективная_площадь_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.
С уважением, Юрий Филатов (странник)

Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 11 окт 2015, 12:30

.
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
С уважением, Юрий Филатов (странник)

Аватар пользователя
cactus
Сообщений: 257
Зарегистрирован: 05 мар 2015, 00:19
Благодарил (а): 1 раз
Поблагодарили: 116 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение cactus » 18 окт 2015, 01:58

Про расчёты... оставим кому-нибудь другому...
Смотрим на реальный приём сигналов СВЧ.
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.
Поэтому, так как Вы у нас как Ванга, советуете облучатели на расстоянии по фотографиям, и как sat.expert, хочу спросить, или обсудить, - каким облучением
зеркала я смогу залочить Arabsat 5A (приём круглосуточный, 3-4 тп).
(равномерным, не полностью облучённым или ещё каким-то)
Для упрощения задачи даже картинку прилепил, с лева Astra2G,- с права Astra5B,-
по светлому коридору - полезный сигнал.

Изображение

Аватар пользователя
strannik
Сообщений: 1008
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 19:03
Откуда: Киев
Благодарил (а): 714 раза
Поблагодарили: 1145 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение strannik » 18 окт 2015, 16:47

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.
С уважением, Юрий Филатов (странник)

Аватар пользователя
cactus
Сообщений: 257
Зарегистрирован: 05 мар 2015, 00:19
Благодарил (а): 1 раз
Поблагодарили: 116 раза
Контактная информация:

Диаграммы направленности LNB. Программа измерения ДН и примеры её оптимизации

Сообщение cactus » 24 окт 2015, 02:03

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.
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

не нуждаюсь я в помощи, может быть, просто хотел войти в диалог с Вами,
но, вижу, что не получится.


Вернуться в «Установки и настройки спутниковых антенн. Фото спутниковых антенн»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость