Я в AWR не работал, результаты этих Ваших расчётов явно не имеют ничего общего с реальными характеристиками. У Вас наверное мало опыта именно в антенном деле, а то бы Вы сразу увидели несуразность результатов расчёта в AWR.

uve
поскольку два слоя фольги по периметру имеют гальванический контакт
Это я где то пропустил или не увидел. Тогда более менее понятна замена на цельнотянутую железяку.

uve:
Я тут соорудил виртуально из проволоки этот диполь в ММАNA и вот результат.



Очень похоже на то, что Вы насчитали. Неужели AWRDE такая бяка?

Очень похоже на то, что Вы насчитали. Неужели AWRDE такая бяка?
Я, когда начинал работать с программами по расчёту антенн, рассматривал и AWR( даже установил себе версию 2006 года). Но ознакомившись повнимательнее понял, что её сильные стороны не в расчёте антенн. А в общем любая программа имеет свои плюсы и минусы и корректный результат она выдаёт, когда установки на расчёт задаёт человек знающий все "подводные камни" используемого софта.

uve:
Ну что ж, надо переходить на HFSS, тем более по нему доступны русскоязычные учебники.

Да, только учтите, что к HFSS и компьютер нужно новый покупать, с хотя бы Core i7 процессором.

Итак, допустим, если достоверно посчитаны частотные зависимости Ri и Xi вибратора, и известны S-параметры транзистора ATF54143 (их частотные зависимости), то можно посчитать коэффициент согласования диполя со входом усилителя, который и есть КПД стыка антенны и усилителя. Далее через S21 можно посчитать общий сквозной коэффициент передачи мощности от диполя на выход АА, и умножая на КНД диполя, который тоже можно посчитать, определить таким образом общий коэффициент усиления АА. Правильно?

В общем да, только я бы добавил, в эту цепочку трагических КПД в районе 30/100 МГц, величину потери сигнала в сравнении с приёмом этого же сигнала на полноразмерный полуволновый диполь на этих частотах. Многие фирмы такой диполь снабжают дополнительными насадками-удлиннителями вибратора, чтобы хоть как то улучшить КПД системы при работе на этих относительно низких частотах.

В идеальном случае при приеме на полноразмерный диполь и усилитель не нужен. Эта антенна и не претендует на то, чтобы переплюнуть большой пассивный диполь по коэффициенту усиления. КПД стыка на входе усилителя на нижних частотах конечно же буде малым. Безотносительно к антенной теме коэффициент согласования источника сигнала с нагрузкой равен
Km=4*Rs*Rl/((Rs+Rl)^2 + (Xs+Xl)^2)), где Rs+jXs=Zs - импеданс источника сигнала (в данном случае это наш диполь), Rl+jXl=Zl - импеданс нагрузки (в нашем случае это вход усилителя).
В эту цепочку я бы добавил еще разве что КПД стыка выхода усилителя с фидером.
В старом проспекте Роде-Шварца видел трубчатый короткий диполь с надетыми на него в средней части плеч ферритовыми трубками. Но там это объяснялось сглаживанием неравномерности нраспределения тока в диполе и соответственно предотвращением искажения формы ДН на верхних частотах.

Proffessor
В старом проспекте Роде-Шварца видел трубчатый короткий диполь
Типа этого?

Эта антенна и не претендует на то, чтобы переплюнуть большой пассивный диполь по коэффициенту усиления
Зато сразу станет понятно, что от неё ждать. Специалист понимает минусы этой антенны с усилителем, понимает, что это плата за миниатюризацию и широкополосность. А основная масса потребителей думает, что если на укороченной антенне написано усиление 20 дБ, то она лучше полноразмерной антенны.

uve:
А основная масса потребителей думает, что если на укороченной антенне написано усиление 20 дБ, то она лучше полноразмерной антенны.
Во всяком случае на отдельных учстках диапазона . На 460MHz ведь наблюдался выигрыш 20dB относительно кактуса. Но это только по уровню сигнала, шумы при этом подскакивали тоже, но только на 7dB. Значит реальный выигрыш по отношению сигнал/шум был 13dB.
А все-таки я хочу посчитать реальный КУ. Но мне нужны исходные данные. Не могли бы вы как-нибудь еще посчитать Z диполя (в HFSS) в самом нижнем участке 30-100MHz, потому как посчитано только в интервалах 100-200 и 200-1000MHz?

Какие конкретно частоты ?

uve:
Ну, скажем, хотя бы 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100MHz.

uve:
Спасибо! К сожалению, S-параметры ATF54143 приводятся только начиная со 100MHz. Придется как-то аппроксимировать, посчитав входную емкость.

Пожалуйста, таблицы VSWR и S11 для 50 Ом.

таблицы VSWR и S11 для 50 Ом.
Зная модуль и фазу коэффициента отражения, |S11|, ang(S11), при любом сопротивлении опорного порта R можно вычислить Z11.
Z11=R*(1-S11)/(1-S11), где R=50ом.

Посчитал КПД и КУ антенны на частотах от 100 до 1000MHz через 100MHz, пользуясь правильными данными
по импедансу диполя, любезно предоставленными мне товарищем uve.
Общий КПД=Km1*Gp*Km2, где Кm1, Km2 - коэффициенты согласования на входе и на выходе усилителя,
Gp - коэффициент усиления по мощности усилителя.
Gp=S22^2*(Z11/Z22).
Учитывая, что усилитель балансный и к одному транзистору подключена только
половина импеданса диполя Za, в расчете Km1 Za делится пополам. На выходе к одному
транзистору подключено только половина сопротивления первички выходного транса (200/50ом),
нагрузка усилителя принята 100ом. КУ=КПД*КНД.
f(MHz) КПД(dB) КУ(dB)
100 ---- (-5.2) ---- (-3.5)
200 ---- 5.0 ---- 6.8
300 ---- 16.4---- 18.4
400 ---- 22.1---- 24.1
500 ---- 23.7---- 25.7
600 ---- 19.6---- 21.6
700 ---- 18.9---- 20.9
800 ---- 17.4---- 19.4
900 ---- 17.7---- 19.7
1000--- 17.9---- 19.9
Для 100 и 200MHz КНД принят 1,5, для остальных частот 1,64.
На частотах ниже 100MHz ожидается "трагическое" падение КПД и соответственно КУ,
это я посчитаю попозжее.

Добрый день, Proffessor. А что является опорной величиной, относительно которой отсчитывается КПД в дБ ?

uve:
А что является опорной величиной, относительно которой отсчитывается КПД в дБ ?
Опорная величина в данном случае - идеальная ситуация, когда КПД=1 (0dB), так бывает например в случае хорошего согласования с полноразмерным диполем.
КПД посчитан в разах и переведен в dB через 10*log().

Да... , хитро. Получается, когда КПД в дБ равен коэф. усиления усилителя, это режим полного согласования входных цепей (и выхоных тоже) ?

Получается, когда КПД в дБ равен коэф. усиления усилителя, это режим полного
согласования входных цепей (и выхоных тоже) ?
Теоретически да, но в реальности общий КПД активной антенны всегда меньше коэффициента усиления усилителя
по мощности из-за неизбежного рассогласования усилителя по входу и по выходу. Например на частоте 400MHz
коэффициент усиления усилителя по напряжению 22,2(в разах), по мощности 665 раз или 28,2dB,
а КПД антенны 22,1dB. При этом коэффициент согласования диполя со входом усилителя равен 0,29(-5,4dB)
а выхода усилителя с фидером 0,86 (-0.7dB).

Proffessor

Вызов Шварцу -жест достойный уважения. Но.... см ссылку

http://www2.rohde-schwarz.com/en/products/radiomonitoring/antennas/HE600.html

Эст:
Полоса частот конечно впечатляет... Но как-то не хочется и дальше продолжать разменивать КУ на ширину полосы. Где-то надо остановиться.

Proffessor, у широкополосного волнового диполя ограничение по рабочей полосе частот наступает в связи с развалом ДН в направлении нормали, при относительной длине вибратора более 1.3L. Для дальнейшего расширения рабочей полосы можно использовать поверхность самого вибратора для создания излучателей частот выше граничной. Например прорезанием щелей - получатся дополнительные шлейфовые или щелевые антенны. При этом остаётся одна точка запитки для всего конструктива.

uve:
Один из способов избавиться от провала ДН на ВЧ - это наклон плеч вибратора под
некоторым углом меньше 180град. Я не помню, считал у себя ДН или нет, но тем не менее
слегка наклонил плечи в одну сторону.
Может посмотрите у себя в HFSS ДН на 1000MHz?Пробовал считать в AWRDE, получается
нечто нереальное.

Да, но такой наклон делает антенну направленной, а у Вас, я так понимаю, обзорная ШП всенаправленная антенна. На фото ДН для 1ГГц( приоритет усиления в сторону наклона). На полярной ДН плокость XZ - азимутальная.

Увеличить

uve:
Интересно... идеальная кардиоида. А что будет на 900, 800MHz?. Вернее, на какой частоте ДН
в горизонтальной плоскости становится круговой?

Идеально круговой она и не будет,т.к. диполь изогнут. Но если присмотреться повнимательнее, то она близка к круговой, перепад усилений небольшой. Просто на ДН начало отсчёта идёт от минимального значения усиления, а не от "0".

Увеличить