Обычно периметр одновитковой рамки равен длине волны, которая здесь ~ 70 см.

Так речь шла про ДИАМЕТР, то наверно где-то в районе 22см и будет при периметре 70см.
И чего такая ДН - это апериодическая рамка с нагрузочным резистором, отсюда и отрицательное усиление.

Товарищ Саахов.
На 433MHz длина волны 692мм. Периметр 692 делим на п=3,14, получаем диаметр 221мм. Такими вещами не шутят.

Zmej
Апериодическая рамка с резистором а также магнитная с периметром меньше четверти волны на UHF неэффективны первая из-за малого КПД, вторая из-за очень малого коэффициента согласования, которые загоняют коэффициент усиления антенны в большой минус.

Ну вот, старик Ротхаммель борозды не портит! :)

О размерах:

4.3.4.
Рамочные антенны
Рамочными называются замкнутые антенны с элементами в виде рамок, а именно:
- малая рамка. Устаревшее название - магнитная антенна. Ее периметр мал по сравнению с длиной волны и составляет приблизительно 1/10 Л. Пример антенны этого типа - обмотка катушки или ферритовая стержневая антенна;

- большая рамка. Периметр большой рамки составляет примерно 1 ; к таким антеннам
относятся петлевой вибратор, дисковая и квадратная антенны и антенна типа Delta-Loop.

Для 433 МГц нас интересует большая рамка. Из Ротхамеля следует, что периметр квадрата должен быть равным , т.е. 300/433 = 69 см, а его сторона ~ 17 см.
Для круглой рамки ее диаметр получается ~ 22 см, а усиление немного больше (расчеты без поправки на укорочение).

Теперь об усилении:

15.1.
... Иначе говоря, усиление горизонтально поляризованного рамочного элемента больше, чем у полуволнового вибратора вследствие сужения главного луча в вертикальной плоскости.
Это подтверждается измерениями, согласно которым простая рамка (рис 15.1, пунктир) дает прирост усиления на 0,99 dBd.

Теперь смотрим, чего я раньше тут наворочал, еще до освежения памяти Ротхаммелем: Вот такая маленькая магнитная рамка :) - Страница 31 - практически один в один!

Итак, в результате элементарнейших расчетов (аж стыдно было их приводить, потому что это все знают) мы имеем следующее:

- классическая компактная (Ø = 22 см) круглая рамка для диапазона 433 Мгц имеет усиление порядка свыше 3 dB.

(3,49 дб - источник )

Теперь вопрос к уважаемому uve: какие преимущества, кроме размера, имеет ваша антенна по сравнению с этой классикой?

UPD: Стоп, я оказывается забыл формулу окружности! :)) С какого-то фига умножал не на Pi, а на 2Pi, чисто машинально, не задумываясь, перепутав с формулой 2Pi*R
Сорри, поэтому выше пересчитаю(л) правильно.

(3,49 дб - источник )

Теперь вопрос к уважаемому uve: какие преимущества, кроме размера, имеет ваша антенна по сравнению с этой классикой?

Предложенная мной антенна позволяет "искать маячки", обычная рамка нет.

По поводу 3.49 дБ: в источнике автор честно указал, что это значение по отношению к изотропу. Вы же это не оговариваете, тогда уж пишите 3.49 дБi .

Саахов
(3,49 дб - источник )

Поменьше читайте Григорова (с)
Около 1дБд имеет классическая волновая рамка, подключаемая напрямую, которая имеет обычную 8-подобную ДН.

UVE вам предлагает АПЕРИОДИЧЕСКУЮ рамку, она имеет ДН в виде пузыря с одним минимумом, поэтому в некотором смысле подходит для поиска направления на сигнал, но имеет отрицательный к. ус.
По мне так все-таки 2-3 элемента beam лучше будет.

По мне так все-таки 2-3 элемента beam лучше будет.
Особенно когда сигнал слабый, да ещё и федингует.
Хотя и с ней в условиях сильных переотражений не так всё просто.

Предложенная мной антенна позволяет "искать маячки", обычная рамка нет.
А вот с этого момента, пожалуйста, поподробнее. Почему это обычная рамка не позволяет искать маячки?

Насчет 3,49 ладно, согласен, но все равно усиление больше единицы, а не отрицательные.
Чтобы я опять чего не перепутал: во сколько раз усиление классической рамки больше вашей?

Молчание - тоже ответ. По поводу апериодической рамочной антенны вопросов больше не имею.

[url=http://www.radioscanner.ru/uploader/2016/shlrscn.jpg][img]
[url=http://www.radioscanner.ru/uploader/2016/slrscn.jpg][img]
[url=http://www.radioscanner.ru/uploader/2016/g1rscn.jpg][img]
[url=http://www.radioscanner.ru/uploader/2016/g2rscn.jpg][img]
[url=http://www.radioscanner.ru/uploader/2016/g3rscn.jpg][img]

Прошу прощения за балаган
но пытался поделиться результатами симуляции
по определению оптимального входного сопротивления
в зависимости от частоты с целью достижения
максимального усиления. В копилку залил вроде.

dinlar
Я так понимаю, это в свободном пространстве.
Теперь пожалуйста введите реальную землю под антенной с реальными параметрами проводимости и отражения (высота около 1м) и еще раз пересчитайте. Интересно, как изменится ход кривых.
Чтобы рисунки из копилки корректно вставлялись, надо полностью копировать длинный "url для вставки в текст".

Да это в свободном.
Какую землю взять епсилон и сигму?
Какую высоту подвеса над землей?
Как ориентировать рамку горизонтально, вертикально?
Где наблюдать усиление в пике или другие пожелания?

dinlar
Ну хотя бы те усредненные параметры земли, что предлагает MMANA по умолчанию (e=13, s=5mS/m). Ориентация плоскости рамки вертикально относительно земли, высота 1m. Коэффициент усиления - по классике жанра - в максимуме ДН.
Это Вы считали в СВЧовых симуляторах HFSS/CST. Интересно сравнить с моими результатами.
Я когда-то считал коэффициент согласования, который фактически равен коэффициенту усиления (с поправкой на КНД) в зависимости от сопротивления нагрузки. Для этого получил зависимость значения Za=Ra+j*Xa рамки в MMANе в заданном интервале частот 1-30MHz и вычислил коэффициент согласования при различных сопротивлениях активной нагрузки RL 3, 10,50, 100, 200, 400, 800 Ohm. Сам коэффициент согласования - тоже классика жанра - M=4*RL*Ra/((Ra+RL)^2+Xa^2) считался в Mathcad. В свободном пространстве в диапазоне частот 1-30MHz получилось наибольшее значение Ga при R=800 Ohm. Но когда в ММANе пересчитал Za с учетом влияния земли и опять посчитал коэффициент согласования, то получилось, что наилучшая нагрузка - 3 Ohm.

В этом то я и хотел убедиться.
Но получается, что оптимальное сопротивление согласования
зависит от частоты и оно на самом деле низкое на низких частотах.
Расчет выполняется на софте FEKO (Altair) методом моментов как и MANA
со всеми настройками для расчета на низких частотах.

Результаты




Осталось подумать как реализовать изменяемый по частоте к-т трансформации сопротивлений

изменяемый по частоте к-т трансформации сопротивлений
Или частотнозависимое активное сопротивление нагрузки...

Расчет выполняется на софте FEKO (Altair)

Добрый день, Dinlar. Посмотрел я на Ваш скрин с мешированием. Похоже Вы задали длину меша около 2-х сантиметров, для экрана? Я думаю это слишком много. Из моего опыта работы с расчётом коаксиальных структур в FEKO, при таком мешировании, FEKO может даже отрицательные значения Re выдать. На скрине длина ячейки меша 5 мм.


Увеличить

50mm
Проверяю Вашу рекомендацию

Проверяю Вашу рекомендацию
Я тоже проверил на частоте 19.5 МГц. При длине меша 20 мм, входной импеданс рамки : 3.06+j6.29 кОм. ( около 4000 ячеек меша).

При длине меша 5 мм : 1.198 +j 1.915 кОм ( около 18000 ячеек меша, для экрана и около 9000 для рамки).

Расчёт по указанной Вами геометрии, для свободного пространства.

У меня другие результаты поэтому показываю установки в программе


Вид Меша

Входное сопротивление и Реальное усиление


При всех различиях характер поведения усиления не сильно поменялся.
Мне кажется что положительным моментом является факт что использовать
малое входное сопротивление усилителей нужно на низких частотах, а высокое на высоких.
Да и еще при таком меше комп не то чтобы сдох, но натужено трудился почти 3 дня.

Разница в расчётах из-за того, что Вы рамку смоделировали не 3D телом, а примитивным проводом. Для интереса, смоделируйте отрезок коаксиала длиной 0.25L 3D телами, а потом замените центральную жилу на примитив провода с указанием радиуса сегмента при установках меша. Думаю после этого не захотите в коаксиальной структуре использовать примитив провода.
Точность расчёта Вам тем более нужна, поскольку Вы анализируете не Gain, а Realised gain.

Замените ноут на более производительный, у меня Asus c Intel Core i7, 32 Gb RAM.

dinlar
uve
Хотя по картинке я не понял, что там и зачем внутри рамки, но если вам нужна точность, то внутренний провод нужно задавать как отрезок коаксиальной длинной линии с заданным волновым сопротивлением. Такая возможность в FEKO имеется. И не нужно мучить компьютер.

Добрый день, Fil. Интересует не волновое сопротивление коаксиальной конструкции, а точность расчёта входного импеданса рамочной антенны, большая часть полотна которой закрыта экраном. Поскольку проводники расположены очень близко, приходится очень мельчить меш. А схема простая : метрового диаметра круглая рамка из провода диаметром 2 мм, покрыта коаксиальным экраном диаметром 20 мм на 356 градусов окружности( разрез диаметрально противоположен порту запитки).

" Вы рамку смоделировали не 3D телом"
С этого места по подробней почему не...

Вот моя модель.
Внутри провод, сверху оплетка, образованая сдвинутым кольцом и выполненая командой Spin
uve
Если Вас не затруднит поделитесь опытом как бы Вы строили эту модель?
По поводу компа у меня то же Intel Core i7, 32 Gb RAM.
Может быть дело в том что у меня бежало 5 симуляций паралелльно для каждого из заданых сопротивлений генераторов.

uve
Интересует не волновое сопротивление коаксиальной конструкции, а точность расчёта входного импеданса рамочной антенны, большая часть полотна которой закрыта экраном.
Ровно об этом я и говорю. Нет никакой необходимости рассчитывать методом моментов внутреннюю часть вашей рамки. Она просто замещается двухпроводной линией, включенной в общую модель. При этом вычислительные ресурсы резко уменьшаются, а точность растет.

Fil, я таким методом не пользовался. Если не трудно скиньте пример такого решения мне на мейл или сюда в тему.

Dinlar, для рамки я создал окружность радиуса 1 мм и свипировал её на 360 градусов. Затем субстрактом с цилиндром длиной 2 мм создал разрез в рамке и в него установил wire порт.
Экран: окружность радиуса 10 мм свипировал на 356 градусов, довернул её на 2 градуса и, выделив плоскости торцов - удалил их.
Локальный меш для рамки 2 мм, глобальный 5 мм( для экрана).

Увеличить

uve
Ваш метод построения модели имеет место быть, но при длине волны 10 метров, создавать провод диаметром 1мм с помощью окружности... Наверное у Вас есть веские причины. Поясните, буду благодарен. Могу попытаться повторить модель на CST у меня есть i-solver.

fil
"нужно задавать как отрезок коаксиальной длинной "
спасибо за подсказку, не буду мучить комп, пойду мучить мануал.

uve
dinlar
Вам с землей нужно посчитать или в свободном пространстве?
dinlar
не буду мучить комп, пойду мучить мануал.
И это правильно.

В свободном.