По просьбам трудящихся.

Это для тех, кто мечтает иметь на прием весь УКВ. Макет был выполнен и испытан еще прошлым летом.
http://www.radioscanner.ru/uploader/2012/p1010010-3.jpg
http://www.radioscanner.ru/uploader/2012/p1010011-3.jpg

А этот "кактус" - широкополосный пассивный монополь, с которым сравнивался диполь:
http://www.radioscanner.ru/uploader/2012/p1010012.jpg

Плечи диполя в печатном виде и усилитель - на единой печатной плате размерами 290х130мм. Усилитель - балансный, на двух арсенид-галлиевых полевиках ATF54143, без ООС, с общим истоком, выход коаксиальный 50ом. Диполь установлен на диэлектрической стойке высотой около полметра. Фидер в виде кабеля RG58 длиной полтора метра к спектроанализатору.

Схема в формате dsn, открывается оркадом 9.2:
Схема принципиальная активного диполя

Разводка платы в формате pcb (PCAD2004):
Разводка платы активного диполя

Диполь типа "бабочка" имеет входное сопротивление близкое к 150ом (как следует из теории) на частотах 100-1000MHz. Импеданс рассчитан в AWR Design Environment:


Коэффициент отражения относительно порта 150ом:


Может кто повторит и поделится своими ощущениями.

Сразу скажу, что такие параметры как коэффициент усиления и шумовая температура не измерялись ввиду отсутствия необходимого оборудования (безэховая камера и калиброванные измерительные антенны). В условиях лаборатории сравнивал шумы и сигналы с "кактусом" по приему местных станций. Оказалось, что в районе 100MHz эффективность такая же, как и в "кактуса", а на 460MHz (полоса обзора 100MHz) на 20dB лучше. Из шумов появлялись даже сигналы, которых не было на "кактусе". Поляризационная развязка без принятия специальных мер всего 7dB из-за существенного антенного эффекта фидера. После надевания на фидер пяти ферритовых колец М2000 К16х8х6 поляризационная развязка стала 17dB.

Proffessor
Схема в формате dsn, открывается оркадом 9.2:


а можно в жпег и сюда прямо, неохота никакие кады ставить.
транзисторы докинул к заказу на маузере, придут, можно и спаять.
А КВ не захватит?

Диполь типа "бабочка" имеет входное сопротивление близкое к 150ом (как следует из теории) на частотах 100-1000MHz
На мой взгляд, у Вас тут ошибочные данные. Не может диполь длиной 290 мм иметь на 100 МГц 150 Ом активной составляющей ( хорошо будет если он при такой длине до 10 Ом дотянет), да и реактивная составляющая будет значительно больше.

а можно в жпег и сюда прямо, неохота никакие кады ставить.
транзисторы докинул к заказу на маузере, придут, можно и спаять.
А КВ не захватит?
Не вопрос:

На КВ не знаю, разве что в верхней части. Собственно, из-за чего были выбраны полевики в качестве активного элемента, это чтобы в нижней части диапазона уменьшить потери рассогласования. Если бы речь шла о диапазоне 100-1000MHz, можно было бы спокойно делать балансный усил на биполярах с входным сопротивлением 150ом.

uve:
На мой взгляд, у Вас тут ошибочные данные. Не может диполь длиной 290 мм иметь на 100 МГц 150 Ом активной составляющей ( хорошо будет если он при такой длине до 10 Ом дотянет), да и реактивная составляющая будет значительно больше.
Про диполь "бабочка" читайте у Ротхаммеля в третьем издании 1979года на стр.249. Это не обычный тонкопроволочный диполь, у него пониженное волновое сопротивление и его импеданс ведет себя не так, как у тонкопроволочного.
Если быть точным, то на 100MHz R=116ohm X=58ohm, коэффициент отражения на этой частоте -12dB относительно порта 150ом, что соответствует КСВ=1,67. Электромагнитному симулятору AWR я доверяю, это бывший Microwave Office. Если и этому не верите, могу предоставить Вам файл исходных данных, сами посчитаете.

трансов серии MABACT на складе маузера нет. На чем мотать? вроде феррит 61ого материала для 25-500Мгц подходит, Amidon, Fair-Rite или от антенных усов?
По Д1, Д2 диодам и дросселям Л1, Л2, Л6, Л5, Л7-8 - подробней, какие требования и номиналы, чтобы сразу сейчас в заказ докинуть. Л9, л10, вроде понятно. но тоже можно описать
Далее. BCV62BE сборок нет, есть BCV62CE - пойдет?

Если и этому не верите, могу предоставить Вам файл исходных данных, сами посчитаете.
Честно говоря не верю. Поэтому посчитал сам в CST. Габарит платы по Вашим данным 130*290 мм

Увеличить

трансов серии MABACT на складе маузера нет. На чем мотать? вроде феррит 61ого материала для 25-500Мгц подходит, Amidon, Fair-Rite или от антенных усов?
По Д1, Д2 диодам и дросселям Л1, Л2, Л6, Л5, Л7-8 - подробней, какие требования и номиналы, чтобы сразу сейчас в заказ докинуть. Л9, л10, вроде понятно. но тоже можно описать
Далее. BCV62BE сборок нет, есть BCV62CE - пойдет?
Если самому делать миниатюрные трансы на УКВ, надо делать очень тщательно. Если начинать с нуля, получится дороже, чем купить. Там надо точно выдерживать волновое сопротивление обмоток и расположение их. Вообще миниатюрных трансов 4:1 выпускается очень много минисекитсом, макомом и прочими. Еще есть такой MABAES0054 (MA/COM). Если нужен диапазон только до 300-700MHz можно обойтись ADT4-1WT, TC4-1WA (Mini-Circuits), .
Вся пассивка - в чип-исполнении. Индукторы L3, L4, L9, L10 - корпуса SMD-0805.
Дроссели L1, L2, L5, L6, L7-L8 - это ферритовые бусинки производства Murata BLM18HG102SN1 или аналогичные. Сборки BCV62CE - вполне.
Защитные TVS-диоды D1, D2 - ESD0P2RF-02LRH (Infineon), наверно необязательны, если антенна устанавливается в помещении.

uve:
Честно говоря не верю. Поэтому посчитал сам в CST. Габарит платы по Вашим данным 130*290 мм
CST Microwave - тоже серьезная штука. И что же мы видим? на 200MHz R=10ом и X=-230ом. Здесь уже я не верю!?

на 200MHz R=10ом и X=-200ом. Здесь уже я не верю!?
А просто здравый смысл Вам ни о чём не говорит ?. На 200 МГц не тонкий полуволновый вибратор длиной около 70 см имеет сопртивление около 60 Ом. Вы его укоротили до 290 мм и у Вас активная составляющая должна вырасти ?!?!

Proffessor

есть возможность купить вот такие трансы
1. http://www.macomtech.com/datasheets/MABA-010129-CT4A40.pdf
2. http://www.macomtech.com/datasheets/MABA-008639-TC41T7.pdf
3. http://www.macomtech.com/datasheets/MABA-007236-C16423.pdf

больше на маузере ничего подходящего, если ничто не подходит. мотать самому только.

uve:
Вы его укоротили до 290 мм и у Вас активная составляющая должна вырасти ?!?!
Это вполне нормально для диполей с пониженным волновым сопротивлением. Вспомните, например, что диполь Надененко (на КВ) имеет среднее Zвх в диапазоне 300 ом, а у тонкого вибратора на резонансной частоте всего73 ома.

Windk:
В принципе каждый из них вполне подходит, выбирайте который подешевле.

Это вполне нормально для диполей
Что нормально ? То, что Вы насчитали 116 Ом у диполя который имеет около 3 Ом на 100 МГц. Да и диполь Надененко питали 300 омной линией не от хорошей жизни, просто в те далёкие времена хороших коаксиалов не было, а мощности военные задействовали большие. Вот и приходилось использовать настроенную открытую линию 300 Ом.

uve:
Что нормально ? То, что Вы насчитали 116 Ом у диполя который имеет около 3 Ом на 100 МГц. Да и диполь Надененко питали 300 омной линией не от хорошей жизни, просто в те далёкие времена хороших коаксиалов не было, а мощности военные задействовали большие. Вот и приходилось использовать настроенную открытую линию 300 Ом.
Читайте Айзенберга Коротковолновые антенны 1985 года, когда уже были коаксиалы, подраздел 10.9, стр.179-181. Там не идет речь о настроенной линии. Вообще у Айзенберга нигде и никогда не рассматривался вариант питания антенны настроенной линией, это уже Ваши фантазии. И там же приводятся графики частотной зависимости Zвх.
Тот Ваш результат мог быть получен из-за того, что Вы неправильно задали граничные условия в CST, например вместо открытого пространства поместили диполь в объем с проводящими стенками. Если диполь поместить в металлический ящик, у него резко понижается активная часть входного сопротивления. На моем графике Zвх четко видно, что кривая Xвх переходит через нуль на частоте приблизительно 500MHz, а резонансная частота для диполя длиной 290мм там и должна быть. Понижение волнового сопротивления диполя (утолщение плеч) не сдвигает резонансную частоту его, а сглаживает частотную зависимость Zвх.
У Вас же перехода X через нуль вообще не наблюдается, потому что Вы посчитали только до 200MHz.

uve
Да и диполь Надененко питали 300 омной линией не от хорошей жизни, просто в те далёкие времена хороших коаксиалов не было, а мощности военные задействовали большие. Вот и приходилось использовать настроенную открытую линию 300 Ом.
Здесь причина в другом. Диполь Надененко на центральной частоте имеет длину 0.41 лямбда и достаточно широкополосен. Отсюда и высокое сопротивление. А на большие мощности сделать воздушный проволочный коаксиал не проблема.
Proffessor
По поводу ваших кривых на 100 мГц у меня тоже большие сомнения. Здесь я согласен с uve. Вообще-то AWR не самый лучший вариант для расчета антенн (все-таки 2.5 D, если не подцеплять к расчету CST).

А меня как то больше пассивный кактус заинтересовал.
Можно ли его рассматривать как приближенный аналого очень толстого GP где роль противовесов выполняет проводящее основание кактуса?
Но почему форма излучателя конус?
Вообще хотелось бы подробнее про этот цветик четырехсветик.
Кус или Кпер по частотам.
Сопротивление.
Ну про диаграмму не спрашиваю. Бублик?

alexis69:
А меня как то больше пассивный кактус заинтересовал.
Этот кактус просто спаян из кусков фольгированного стеклотекстолита. Его КСВ (относительно 50ом) меньше 2 только на частотах выше 200MHz. Высота 30см, ширина 28см, основание 30х30см. ДН по идее должна быть круговая.

fil:
Диполь Надененко на центральной частоте имеет длину 0.41 лямбда и достаточно широкополосен.
А у меня центральная частота, где X переходит через нуль равна 470MHz, а это соответствует длине диполя 0,45*лямбда. Что здесь не соответствует Вашим представлениям?

Proffessor
А у меня центральная частота, где X переходит через нуль равна 470MHz, а это соответствует длине диполя 0,45*лямбда. Что здесь не соответствует Вашим представлениям?
Хотя бы 30-40 Ом активных на 25 МГц.

Диполь Надененко на центральной частоте имеет длину 0.41 лямбда
Если Вы откроете книгу "Антенны" самого Надененко, то на стр 332 увидите его ШП вибратор. И длина 0.41L (на середине рабочего диапазона) относится к половинке вибратора. Т.е. большая часть рабочего диапазона обеспечивается волновым вибратором, отсюда и близость к 300 Омам. А у Proffessora обычный ляп, у него даже не волновой , а укороченный полуволновый вибратор имеет активную составляющую больше сотни Ом.

uve
И длина 0.41L (на середине рабочего диапазона) относится к половинке вибратора
Я это и имел в виду, просто описался.

uve:
Давайте продолжим нашу полезную дискуссию завтра с утра, но не слишком рано, ведь у Вас время на два часа вперед. А сейчас не могли бы Вы повторить моделирование в CST моего диполя, только с такими условиями:
1. Диапазон частот анализа 30-1000MHz.
2. Учесть, что проводники диполя находятся на обоих сторонах диэлектрической подложки из текстолита толщиной 1,6мм, диэл.проницаемость 4,6, тангенс угла потерь 0.02.
3. Обратите внимание на граничные условия, чтобы диполь не оказался в "металлическом ящике".

В CST неправильно установить граничные условия сложно, если используешь установочную маску для расчёта антенны в свободном пространстве. Диэл. проницаемость у меня 4.8. Непринципиальное отличие, я считаю, в том , что я заменил два слоя фольги на сплошной металл толщиной 2 мм.

В CST сложно неправильно установить граничные условия сложно, если используешь установочную маску для расчёта антенны в свободном пространстве. Диэл. проницаемость у меня 4.8. Непринципиальное отличие, я считаю, в том , что я заменил два слоя фольги на сплошной металл толщиной 2 мм.
Диэлектрик все-таки влияет. Я когда-то считал простой тонкий микрополосковый диполь, налепленный на одной стороне стеклотекстолитовой пластины толщиной 1.6мм и в свободном пространстве, так у меня коэффициент укорочения вибратора на стеклотекстолите получился 0.68 относительно свободного.

В нашем случае это не так, поскольку диэлектрик контактирует с вибратором только по тонким граням вибратора. Поэтому 4.5 или 4.8 большой разницы не дадут. Ладно завтра выдам расчёт в HFSS, заодно сравним результаты разных софтов.
P.S. Здесь диэл. проницаемость установлена 4.5, толщина диэлектрика 1.6 мм . Расчёт в HFSS.


Увеличить

Здесь диэл. проницаемость установлена 4.5, толщина диэлектрика 1.6 мм . Расчёт в HFSS.
А почему опять только до 200MHz?
Посмотрел в последнем двухтомном издании Ротхаммеля, разд.26, п.26.1.1.(том2) Плоский треугольный вибратор действительно является волновым (укороченным до 0,7-0,8лямбды), но не приводится в качестве примеров никаких графиков импеданса от частоты. Смутили Вы меня сударь, однако.

uve
поскольку диэлектрик контактирует с вибратором только по тонким граням вибратора
Как оно так получается? Уголки вплавленны в текстолит насквозь... или все же к нему приклеены плоскостью...

Плоский треугольный вибратор действительно является волновым (укороченным до 0,7-0,8лямбды)
Proffessor, укорочение касается физической длины, а электрически он длиной 1L. А полосу я сужаю, поскольку при широкой полосе точность расчёта намного ниже( это мои личные выводы от работы в CST ).

Hippopotam, поскольку два слоя фольги по периметру имеют гальванический контакт, то разницы в характеристиках антенны для изделия из фольги (на текстолите) или сплошного металла толщиной 1.6 мм не будет( почитайте о явлении " скин-эффекта" ).


Увеличить

uve:
Когда я у себя в AWRDE убрал диэлектрик, вот что получилось: