Советы бывалого "чайника"

[erg757]

[альяно]

[erg757]

Продолжу после вынужденного перерыва.
На этот раз я решил продолжить провеку влияния плавного перехода на качетва приёма отталкиваясь от результатов, размещённых в посте от 25.08.2013 11:06.
Вот участники проверки:

Тот, что под номером «1», знаком нам по результатам предыдущей проверки (пост от 25.08.2013 11:06, в таблице результатов он под №5). Он устанавливался в волновод с заглублением. Поэтому целью сегодняшней проверки было проверить, можно ли добиться результатов, полученных №1 во время предыдущей проверки, в случае штатного крепления в волноводе. С этой целью были изготовлены два ДО более короткой длины. Один из них (№2) выполнен по стандартной схеме, второй (№3) выполнен с увеличенной длиной перехода со стороны возбуждения к посадочному месту. На фото все три облучателя расположены так, чтобы посадочные места их были совмещены – так лучше заметна разница размеров элементов у этих ДО.
Вот результаты сегодняшней проверки:







Что можно сказать по результатам проверки:
Как и следовало ожидать, увеличенная длина плавного перехода на участке от посадочного места в сторону возбуждения у ДО, проходящего под номером 3, позволило заметно улучшить его работу на низких частотах и до частоты 11013 ДО№3 выглядел предпочтительнее конкурентов. Далее ДО№2 сравнился с ним и на средних частотах показывал результаты лучше, затем показания обоих почти выровнялись.
Применение ДО более короткой длины и с классической формой ПП позволило обеспечить качество практически такое же как и у ДО с классической формой ПП бОльшей длины, но утопленного в волноводе (№1). Только на верху Ку-диапазона, начиная с частоты 12558, ДО№1 смотрелся предпочтительнее… В принципе можно ещё уменьшить длину ДО (за счёт регулярной части), оставив размеры ПП неизменными, но до бесконечности этого делать нельзя, потому, что можно нарушить режим бегущей волны и тогда наш конический ДО просто-напросто выродится в цилиндрический… Хотя скорее всего мы всё равно придём к этому по той причине, что пока результаты, показанные цилиндрическими ДО ощутимо ЛУЧШЕ результатов конических…и я думаю, что «золотой середины» в форме конического стержня добиться не получится… можно говорить только о приближении показаний конических ДО к показаниям цилиндрических… Тем более, что в новой модели цилиндрического ДО мне удалось ощутимо приподнять низ Ку-диапазона, оставив неизменными показания ДО при работе вверху диапазона… (обэтом позже – всему своё время). Пока что буду стараться привести качество работы конических ДО к качеству цилиндров… Но посмотрим. Далее планирую проверить работу конических ДО с классической формой ПП, уменьшенной длины и конических ДО со сложной формой ПП от посадочного места в сторону хвоста (возбуждения).
На этом этапе уже начинают сказываться определённые противоречия в построении конических ДО… Связано это с плавностью ПП от посадочного места в сторону возбуждения. Дело в том, что при увеличении длины этой части ПП, отмечено улучшения показаний в нижней части диапазона, а в верхней части – снижение качества… При попытке уменьшения указанной длины, наоборот происходит улучшение наверху и ухудшение внизу диапазона. Выбор «золотой середины, совместно с подбором общей длины ДО скорее всего может обеспечить создание ДО с параметрами, приближающимися к по качеству к цилиндрическим ДО.
_________________
RSA

[erg757]

Продолжу:
Как и говорил ранее, решил проверить работу конических ДО с классической формой ПП, уменьшенной длины и устновкой без заглубления в волновод. Вот фото ДО, участвующих в проверке:

Среди них, под №1 легко можно узнать ДО, который неоднократно участвовол в проверках. Этот ДО устанавливается с заглублением в волновод. В прошлой проверке он так же проходил под №1. Дело в том, что результаты, показываемые этим ДО более предпочтительные, так как по сравнению с остальными ДО они более ровные по всему диапазону (несмотря на то, что на отдельныз частотах этот ДО уступал конкурентам). ДО под №№ 2, 3 представляют собой конические ДО классической формы, выполненные с различными длинами частей ПП – в сторону возбуждения и в сторону излучения. Так к примеру у ДО №3 более длинный хвост и более короткая длина ПП в сторону носа. Ну и ДО №4 это конический ДО, аналогичный двум предыдущим, но более длинный и с хвостом особой формы. На прмере этого ДО я решил проверить влияние такой формы хвоста на качество работы в нижней части диапазона, а заодно теплится надежда на то, что снижение качества показаний в самом верху диапазона будет не таким сильным как к примеру в моделях №№ 2 и 3 предыдущей проверки.
Вот результаты проверки:






В принципе результаты получились как и ожидал.
Укорочение активной длины стержня в ДО №№ 2, 3 позволило выровнить качество работы этих ДО в верхней части диапазона по сравнению с ДО предыдущей проверки, правда в нижней части диапазона качество работы остаётся более низким. Применение длинного хвоста особой формы наоборот позволило увеличить качество в низу диапазона, по сравнению с ДО №1, но к верху диапазона показания ухудшились. По сравнению с ДО №3 из предыдущей проверки, ДО №4 с особой формой хвоста показал результаты чуть лучше вверху диапазона. Поэтому логически правильно было бы изготовить ДО с особой формой хвоста, бОльшей длины, чем в предыдущих проверках и сравнить его с ДО стандартной формой хвоста (как №3 предыдущей проверки), также увеличенной длины ну и соответственно длину активной части обоих ДО ещё уменьшить. Уменьшать длину активной части можно до тех пор, пока не исчезнет видимая граница между ней и частью ПП в сторону носа. Во всяком случае пока что это возможно и очередное уменьшение этой длины приводит к росту качества показаний и в середине и в верху диапазона. Ну а пока эти ДО будут изготовляться, я, по мере возможностей проверю работу нового ДО из цилиндрического стержня. Сравню его работу с работой ДО 50-2 и с ДО №1 этой проверки.
_________________
RSA

[erg757]

Зима приближается, погода становится всё более непригодной для проверок, а дни хорошей погоды часто приходятся на рабочее время. Теперь я стараюсь основное время уделять выполнению проверок (по мере изготовления новых моделей), а уж затем занимаюсь оформлением результатов и написанием постов. Результатов накопилось уже достаточно, поэтому приводить их буду в хронологии.
Итак:
18.10.2013.
Как и обещал ранее, проверил работу цилиндрического ДО новой формы. Несколько слов о новом ДО. Ранее, на основании полученных результатов проверки конических ДО с длинным хвостом (частью ПП в сторону возбуждения), я решил попробовать отказаться от стандартного хвоста цилиндрического ДО, который фактически выполнял функции посадочного места по типу облучателя GI-231 и сделать цилиндрический ДО с острым и длинным хвостом (плавным ПП от посадочного места в сторону возбуждения). Эта доработка, не изменяя саму апертуру ДО и соответственно КИП облучателя, позволяет улучшить согласование со стороны возбуждения. Предположительно эта доработка должна дополнительно улучшить работу ДО в нижней части диапазона (как это произошло с коническими ДО) и есть надежда на то, что приём в верхней части диапазона не ухудшится… а может быть немножко станет лучше.
Соответственно сравнивать новый ДО буду с коническим ДО (№1 в предыдущей проверке) и с пока что лучшим цилиндрическим ДО 50-2. ДО №1 (конический) по традиции устанавливается в волновод с заглублением.
Вот фото облучателей, участвующих в проверке:

Как видно из фото, новый ДО, кроме как хвостом, ничем другим (ни формой, ни размерами, ни апертурой, не принципом работы) от ДО 50-2 не отличается. Точно так же, при возбуждении ДО волноводом внутри стержня наблюдается резкий скачок амплитуды поля, волна загоняется внутрь стержня и после прохождения короткого отрезка излучается в сторону зеркала. Этот момент позволит нам НАГЛЯДНО оценить степень влияния плавного перехода со стороны возбуждения на качество работы ДО.
А вот и результаты проверки:







Как и ожидалось, применение хвоста позволило значительно улучшить приём внизу диапазона, причём по сравнению с ДО 50-2 прирост показаний достигал до 1 дБ по шкале MER. Новый ДО заметно превосходил так же и конический ДО №1, так же внизу диапазона, до частоты 11200. Далее показания нового ДО и конического выравниваются.
Далее начиная с частоты 11393, конический ДО несколько превосходит новый ДО №2, но только до частоты 11727. Далее показания обоих ДО идут почти вровень. Затем примерно с частоты 12207 показания обоих цилиндрических ДО (№2 и №3) выглядят несколько лучше, нежели у конического, но на очень коротком участке, примерно до частоты 12418. Далее картина не совсем понятна – с переменным успехом и никому из ДО предпочтения отдать не возможно.
Можно с уверенностью сделать вывод, что применение хвоста у цилиндрического ДО полностью себя оправдало – позволило кардинально (по сравнению с «бесхвостым» ДО 50-2) улучшить приём в нижней части диапазона. По сравнению с коническим ДО, углубленным в волновод, прирост на некоторых ТР достигал 0,6 дБ по шкале MER. Это тоже хороший результат. При этом падения качества приёма в верхней части диапазона не отмечено, но нестабильность работы сохранилась (хорошо заметна зависимость от поляризации сигнала в верху диапазона).
Считаю полученные результаты хорошими, но… середину и верх диапазона НИКТО НЕ ОТМЕНЯЛ… поэтому необходимо постараться хоть немного улучшить приём именно на этих участках (или хотя бы на одном из них), либо добиться стабильности в работе ДО на верху диапазона.
Пути решения:
для конических ДО, как я и говорил ранее, - более пологая часть ПП в сторону возбуждения (более длинный хвост) и более короткая активная часть стержня. Как вариант можно попробовать уменьшить диаметр носа (переход в сторону излучения);
для цилиндрических ДО - так же можно попытаться сделать более пологой часть ПП в сторону возбуждения и несколько уменьшить длину стержня. Уменьшением длины стержня можно попытаться ещё несколько снизить потери энергии в стержне и «нащупать» ту оптимальную длину, которая позволяет совместить минимум потерь в стержне, с требуемой направленностью излучения.
Есть ещё одна мысль в отношении цилиндрических ДО… правда после её осуществления полученный ДО уже трудно будет назвать цилиндрическим… но об этом я расскажу несколько позже (всему своё время), а заодно объясню физику этого процесса, на основании которой мне и пришла в голову такая мысль…
_________________
RSA

[TSCHAG]

erg757,
может быть Вам будет полезна эта информация:
Старый конвертер, с времен аналогового вещания, "MARCONI typ:CLG020" диаметр волновода 17,5мм длинна волновода 71,5мм имеет ДО сложной формы


еси есть интерес, выставлю фото с размерами.

еще имею облучатели от антенны "WISI"


фото с размерами, так-же в случае интереса выложу.

[альяно]

Очень интересные фотки ....
первый облучатель я уже раньше видел
так что
лично для меня особенно ценная - последняя ....
а именно "ступенчатый хвост" облучателя ....

Делать ступенчатый хвост ... и нос ....
в наших конструкциях мы начали
семь лет назад
( до этого мы их делали на конус )
.. причём до этого - я допёр самостоятельно
и с помощью анализа результатов ТЕСТОВ
при этом важно ....
анализов результатов ТЕСТОВ полученных на своем измерительном приборе
на базе карты SkyStar1
Прибор смог отфиксировать даже такие нюансы,
как отрицательное влияние
от стачивания ступеньки хвоста !!!!!

вот тут в 2006 - был показан НАШ
облучатель для С диапазона - со ступенчатым хвостом ...
http://www.alyno.ru/old-forum/viewtopic.php?p=41106#41106

кстати именно тогда J.Forfun - произнёс свою пророческую фразу

[erg757]

[альяно]

[erg757]

[альяно]

[erg757]

[альяно]

[erg757]

[альяно]

[TSCHAG]

облучатель от антенны "WISI".
Диметр волновода со стороны облучателя 18,9мм, длинна волновода 100мм дальше флянцевый конвертер.

[erg757]

[альяно]

[erg757]

[альяно]

[erg757]

Я имел ввиду сравнение Абсолюта с качественным ширпотребовским конвертором. Дело в том, что облучатели бытовых конверторов выполнены скорее всего по критерию равномерного распределения... вот только уже скорее всего НИКТО не помнит тех зеркал, под которые они оптимизировались, да и принцип оптимизации, который кстати так же описан у Фрадина, это нечто СРЕДНЕЕ, а практически все облучатели для офсеток скорее всего изготовлены именно по этому принципу (приближение к диполю Герца с плоским бесконечным экраном) и когда эти облучатели устанавливаются на различные зеркала, то соответственно и работают они... так себе - для бытового приёма достаточно... И конечно же они будут проигрывать оптимизированным под конкретное зеркало, на этом же зеркале... но не всегда и лучше всего это проявляется при тех условиях, про которые я уже говорил. А Вы сравниваете два своих изделия, оптимизированные под конкретное (одно и тоже) зеркало по различным критериям. Вот поэтому РАЗНИЦА в их работе будет более заметной.
_________________
RSA

[erg757]

02.11.2013.
На этот раз проверял работу конических ДО с особой формой хвоста и уменьшенной активной длиной стержня.

Как видно из фото, проверялась работа облучателей как с простой, так и со сложной формой хвоста, длина которого выполнены больше, чем у хвостов ДО в посту от 19.10.2013. Это сделано в надежде, что несколько улучшится приём в нижней части диапазона. При этом длина активной части ВСЕХ ДО была уменьшена, в надежде на улучшение работы в верхней части диапазона. У четырёх ДО дополнительно был уменьшен диаметр носа.
Таблицу с результатами проверки я приводить не буду, по той причине, что полученный результат меня не устроил. Дело в том, что дальнейшее уменьшение активной длины стержня уже не имеет смысла, так как качество приёма начинает ухудшаться. Уменьшение диаметра носа НИКАКОГО результата не дало, а удлинение хвоста только лишь позволило несколько улучшить приём в нижней части диапазона, при этом довольно узкой части… да и прирост совсем незначительный. Таким образом для стержневых ДО, выполненных по классической схеме самой оптимальной остаётся форма ДО №2 и №3 из поста от 19.10.2013. Или ДО №4, если предпочтителен приём в нижней части диапазона. Ну и конечно же ДО №1, устанавливаемый в волновод с заглублением.

10.11.2013.
Проверил работу ДО цилиндрической формы, с уменьшенной длиной цилиндра и увеличенной длиной хвоста.

На фото эти облучатели приведены в сравнении с ДО № 2 поста от 05.11.2013. Оба ДО имеют одинаковую длину цилиндра, а один из них имеет увеличенную длину хвоста. Расчёт на улучшение работы в низу и в верху диапазона.
Впрочем… таблицу с результатами я Вам НЕ ПОКАЖУ!!! По той причине, что ничего хорошего такая доработка так же не принесла… Увеличение длины хвоста так же как и в случае с коническими ДО результата не дало, а длина цилиндра у ДО № 2 в посте от 05.11.2013 скорее всего ОПТИМАЛЬНАЯ и результаты, показанные этим ДО – лучшие.
Теперь напомню фразу, которую я сказал ранее:

[erg757]

Погода нынче не радует… холодно, поэтому в проверках наступил перерыв… вынужденный. Зато настало время подвести некоторые промежуточные итоги.

Так же как и ранее, при выполнении расчётов и проверок я условно разделю ДО на две группы – цилиндрические и конические и выводы сделаю отдельно для каждой группы. Итак :
1. Цилиндрические ДО.
Практика показала, что мой первоначальный подход к расчёту и построению ДО оказался ВЕРНЫМ. Напомню о чём я говорил в начале темы:

[erg757]

Дубль поста...
_________________
RSA

[erg757]

И всё-таки есть объективная необходимость ещё раз поговорить про диэлектрические стержни. Правда теперь хочу подробнее остановиться на теоретических вопросах, причём сначала нам придётся вернуться так сказать к ИСТОКАМ, а именно – рассмотреть основополагающие понятия (АСПЕКТЫ… ), которые читатель может узнать при изучении курса Технической электродинамики и которые при описании работы диэлектрических антенн затрагиваются вскользь (буквально несколько слов), исходя из того, что читатель уже заранее подготовлен к восприятию материала.

Причиной такого отступления явился тот факт, что находится достаточное количество юзеров, которые, не имея понятия как раз об этих самых АЗАХ, соответственно не ориентируются и в теории работы диэлектрических антенн, хотя при этом с лёгкостью оперируют основополагающими понятиями теории ДА, иногда попадая при этом просто в КОМИЧНЫЕ ситуации. Для примера моих слов приведу небольшой набор фраз одного из представителей этой «славной» кагорты, у которых по укоренившемуся обычаю слова опережают мысли: