Добрый день всем!!!
Известна формула для расчета границы начала дальней зоны,
В этой формуле R - расстояние от передающей антенны до границы;
D - линейный размер апертуры передающей антенны в плоскости поляризации излучения.

Если применить эту формулу для телевизионной антенны AVU-H-1, то как определить D?

Апертура (также раскрыв) в антенной технике — условная плоская излучающая или принимающая излучение поверхность антенн. (c)

Берите максимальный размер (в данном случае - высота) антенны - не ошибетесь.

Кстати, по ссылке написано для излучения сигналов телевизионных передатчиков с горизонтальной поляризацией и в то же время Поляризация вертикальная.

Загадка :)

qwert11
Кстати, по ссылке написано для излучения сигналов телевизионных передатчиков с горизонтальной поляризацией и в то же время Поляризация вертикальная.
Загадка :)
Да, действительно..., видимо ошиблись, тогда вот эта ATU-H-3 .

qwert11
Берите максимальный размер (в данном случае - высота) антенны - не ошибетесь.
Не вариант... нужна конкретная формула! (не нужна точность +- две трамвайные остановки..)
Тем более написано же: "линейный размер апертуры передающей антенны в плоскости поляризации излучения", а это значит не вертикальный а горизонтальный габаритный размер антенны.

Но тем не менее нужна формула!

mike84
Тем более написано же: "линейный размер апертуры передающей антенны в плоскости поляризации излучения", а это значит не вертикальный а горизонтальный габаритный размер антенны.

Прямо, как Библию цитируете: "написано же"):.
Честно говоря, первый раз вижу это уточнение:" плоскость поляризации излучения". Насколько я помню, во всех книгах, которые я читал, фигурирует максимальный линейный размер антенны.
Кроме того, если вам так хочется учитывать "плоскость поляризации", то не надо ее путать с горизонтальной или вертикальной поляризацией. Если у вас решетка из горизонтальных вибраторов, то сама плоскость, проходящая через горизонтальную линию может быть наклонена под произвольным углом к горизонту (второе измерение), в частности, может быть расположена вертикально к земле!
Поэтому берите максимальный линейный размер.

fil
Прямо, как Библию цитируете: "написано же"):. - ну это не серьезно даже.... разве вы ничего не цитируете, как же вы узнаете что-то новое тогда, сами придумываете?

Честно говоря, первый раз вижу это уточнение:" плоскость поляризации излучения". Насколько я помню, во всех книгах, которые я читал, фигурирует максимальный линейный размер антенны.

Вот пожалуйста:



Также на странице 13 этой методики, которая совсем недавно вышла МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ ОДИНОЧНОЙ ПЕРЕДАЮЩЕЙ СТАНЦИИ НАЗЕМНОГО ЦИФРОВОГО ТВ-ВЕЩАНИЯ СТАНДАРТА DVB-T2.

максимальный линейный размер антенны

Это иное нежели линейный размер апертуры передающей антенны в плоскости поляризации излучения.

Если у вас решетка из горизонтальных вибраторов, то сама плоскость, проходящая через горизонтальную линию может быть наклонена под произвольным углом к горизонту (второе измерение), в частности, может быть расположена вертикально к земле!

Мне не нужно если..., у меня есть конкретный случай, антенну вам привел, она установлена как оно того требует, без наклонов или вообще лёжа.. и если ее рассматривать в горизонтальной плоскости, то это не вертикальный габаритный размер антенны, а именно горизонтальный, т.к. поляризация именно такая. Вибраторы внутри я уверен расположены горизонтально один под другим.

поляризация именно такая. Вибраторы внутри я уверен расположены горизонтально один под другим.

В ссылке написано, что элементы антенны рамочные. Возможно это турникетные антенны Харченко.
Попробуйте воспользоваться формулой для расчёта эфф. площади антенны через её коэф. направленного действия.

Sэф =( L*L/4pi) * G

По этой формуле эф. площадь полуволнового вибратора( G=1.64) равна (L/2)*(L/4)

У Вас в конце концов линейный размер D ( для формулы определения ДЗоны) окажется близок к максимальному габариту
Вашей искомой антенны - около 3-х метров.

Поскольку производитель дает почти круговую диаграмму в горизонтальной плоскости,
её апертура будет той же ширины, что и у любой антенны с круговой диаграммой,
например у вертикального полуволнового диполя, т. е. 0,25 лямбда. (я так думаю)
А по вертикали - в зависимости от усиления (которое в данном случае 9,5 дБи)

mike84
Я вам ответил на первый пост, где не было задачи измерения ДН. В общем виде это именно так безотносительно плоскости поляризации. Естественно, при измерении ДН измерительную антенну нужно располагать в плоскости поляризации, но это уже частный случай, хотя и ваш.
Мне не нужно если..., у меня есть конкретный случай, антенну вам привел, она установлена как оно того требует, без наклонов или вообще лёжа.. и если ее рассматривать в горизонтальной плоскости, то это не вертикальный габаритный размер антенны, а именно горизонтальный, т.к. поляризация именно такая. Вибраторы внутри я уверен расположены горизонтально один под другим.
Это как раз и неверно. Расстояние для измерения ДН в вашем случае будет определяться по приведенной формуле вертикальным размером, он максимальный в этой антенне. Почему это так, постарайтесь понять сами. Там вывод несложный.
На уровне интуиции это легко понять. ДН формируется на расстоянии, где пути от всех этажей антенны практически равны. Если вы будете измерять поле близко, то может оказаться, что верхний и нижний (или средний этаж) будут иметь большие разницы в пути и ДН развалится. На большом расстоянии этого не происходит. Найдите в литературе вывод этой формулы, к сожалению у меня сейчас времени нет искать ссылку.

fil
Расстояние для измерения ДН в вашем случае будет определяться
по приведенной формуле вертикальным размером, он максимальный в этой антенне.

Всегда так и было, но одни вольно трактуют и дальнюю зону и измерения,
другие вынуждены под эту вольную трактовку писать лабораторные.
На будущее закладывается нехорошая интеллектуальная наследственность.

RA6FOO
Кстати, рассматриваемая антенна - прикольная. Загадочная даже.
В описании вверху утверждается, что
Телевизионная передающая антенна AVU-H-1 предназначена для излучения сигналов телевизионных передатчиков с горизонтальной поляризацией в диапазоне ДМВ (470-860 МГц).
А вот чуть ниже в технических характеристиках -
Поляризация - вертикальная .

mike84
Граница дальней зоны - достаточно условное понятие, точной формулы быть не может. Но к поляризации оно никакого отношения не имеет, и для расчёта берётся максимальный линейный размер.
Возьмём штыть 1м, и посчитаем для него границу дз. После этого на расстоянии 5м поставим ещё один, и сделаем из них другую антенну, по типу антенной решетки.Понятно, что у второй антенны дз начнётся в 5раз дальше.

Граница дальней зоны - достаточно условное понятие

Ну почему же? Довольно определённо можно рассчитать границу дальней зоны по вектору Пойнтинга или по волновому сопротивлению пространства. Я недавно такую задачу решал для диполя на 2450 МГц( см. скрин).
Граница проходит на удалении 0.408 лямбда - при этом волновое сопротивление пространства достигает классических 377 Ом, а вектор Пойнтинга будет ортогонален плоскости фронта волны( на скрине он в ближней зоне и поэтому его "болтает" как....)

Увеличить

uve
Граница проходит на удалении 0.408 лямбда - при этом волновое сопротивление пространства достигает классических 377 Ом, а вектор Пойнтинга будет ортогонален плоскости фронта волны( на скрине он в ближней зоне и поэтому его "болтает" как....)

Спасибо, очень познавательно!
Только один вопрос, в какой программе получаются такие картинки?

Электромагнитный симулятор HFSS.

Извините, но на рисунке волновому сопротивлению пространства в 377 ом соответствует дистанция ~46мм, что при частоте 2450 МГц соответствует 0.375 лямбда!
А ортогональнось вектора наблюдается при дистанции менее 40 мм, т.е 0.33 лямбда!
Откуда взялось значение 0.408 ?!

К стати, впервые услышал, что волновое сопротивление пространства зависит от расстояния до антенны.
А если она приемная? или никуда не подключена? вопросов больше чем ответов.
Наверное я что-то пропустил и отстал от взглядов современной науки.

По вышеприведенной формуле дальняя зона полуволнового диполя наблюдается дальше чем 0.5 лямбда, что в в этом случае составляет 61мм. Такая погрешность на практике меня вполне устраивает.

Нет, добавьте к дистанции 5 мм, т.к. отсчет на скрине начинается с такого расстояния от оси диполя. Сделал я это для наглядности графика( уменьшил диапазон рассчитанных значений, впритык к диполю они "зашкаливают").
А волновое сопротивление пространства только звучит чудно, это просто отношение амплитуд напряжённости компонент поля Е/Н у плоского фронта волны.
Приёмная антенна и передающая имеет одинаковые характеристики, рассматривайте как удобно.

волновое сопротивление пространства только звучит чудно
Спасибо, успокоили, а то я уже волноваться начал ... :)

Вы правильно сказали - у плоского фронта волны.
Так вот, дальняя зоны антенны - это когда кривизной фронта волны в некотором объеме пространства можно пренебречь в пределах заданной погрешности, так как волна всегда распространяется сферически (в однородном пространстве). Поэтому величина дальней зоны антенны зависит от заданной погрешности вычислений.

И вышеприведенная формула справедлива для подавляющего числа практических применений.

uve
А волновое сопротивление пространства только звучит чудно, это просто отношение амплитуд напряжённости компонент поля Е/Н у плоского фронта волны
Похоже вы немного погорячились. Волновое сопротивление свободного пространства, равное примерно 377 Ом никто не отменял. Оно никоим образом не зависит от характера ближнего поля антенны.
То, что у вас на графике, скорее всего просто отношение E/H на каком-то расстоянии от антенны. Это можно назвать волновым сопротивлением, но никак не свободного пространства. Понятно же, что вблизи антенны оно совсем "не свободное" и там присутствуют кроме поперечных составляющих E и Н еще и продольные.
А вот в дальней зоне все встает на свои места и пространство "освобождается".

Добрый день, Fil. Я говорил о волновом сопротивлении пространства. И поскольку его формулировка верна только для плоского фронта волны, то для ближней зоны она вообще не применима. Так что, я с Вами согласен.

uve
В дальней зоне дн не зависит от расстояния, в отличие от ближней зоны. Соответственно, задав точность измерений (вычислений), можем получить разные границы дз для рассматриваемой антенны. На практике используют формулу, понимая наличие методической ошибки измерений.
Волновое сопротивление пространства сильно зависит от наличия в нём проводников. 377 - "свободного"...

uve
Попробуйте воспользоваться формулой для расчёта эфф. площади антенны через её коэф. направленного действия.

Спасибо!, я знаю об этой формуле, но ведь найдя площадь, а затем и линейный размер апертуры, путем взятия корня квадратного из площади, мы получим, как я считаю не истинный линейный размер апертуры..., к примеру если антенна будет собой представлять диполь, но у него линейные размеры апертуры в горизонтальной и вертикальной площади будут отличаться..., ну а если параболическая, тогда вопросов нет конечно.

В ссылке написано, что элементы антенны рамочные. Возможно это турникетные антенны Харченко.

Да возможно так и есть.

fil
Я вам ответил на первый пост, где не было задачи измерения ДН. В общем виде это именно так безотносительно плоскости поляризации.
А у меня разве задача измерения ДН антенны?
Естественно, при измерении ДН измерительную антенну нужно располагать в плоскости поляризации, но это уже частный случай, хотя и ваш.
Естественно нужно, кто тут спорит? Дело не в случае частном или не очень частном, дело в вопросе который я хочу выяснить!

Это как раз и неверно. Расстояние для измерения ДН в вашем случае будет определяться по приведенной формуле вертикальным размером, он максимальный в этой антенне. Почему это так, постарайтесь понять сами. Там вывод несложный.
Почему это не верно??? учитывая что я хочу выяснить???
Мне кажется вы не поняли в чем вообще мой вопрос и начинаете тут умничать...Почему это так, постарайтесь понять сами.

andory
Граница дальней зоны - достаточно условное понятие, точной формулы быть не может. Но к поляризации оно никакого отношения не имеет, и для расчёта берётся максимальный линейный размер.
Да как это не имеет, подумайте сами!... Если у нас антенна с горизонтальной поляризацией, то зачем нам линейный размер апертуры в вертикальной плоскости...?, излучение ведь ведется в горизонтальной! + я не думаю, что приведенную методику писали не профессионалы...

uve
Ну почему же? Довольно определённо можно рассчитать границу дальней зоны по вектору Пойнтинга или по волновому сопротивлению пространства.
Подскажите пожалуйста как это возможно сделать в общем виде, применительно к любому случаю? (рассчитать границу дальней зоны)
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Вопрос остается открытым, как определить D? в этой формуле , либо рассчитать Границу дальней зоны другим способом.
К примеру желательно применительно к этой антенне ATU-H-3 .

Хорошо, давайте начинать хоть чуть-чуть считать...
f=500 МГц, Куант=9 дБi (8 раз по мощности)
по формуле Sэфф=0,23 м.кв.
Берем корень из 0,23=0,48 м.
Получили, что вроде как линейный размер апертуры равен 0,48 м.
Подставляем в формулу , получаем R=0.77 м.
Вопрос теперь, разве линейные размеры апертуры в вертикальной и горизонтальной плоскости равны у диполя или у ATU-H-3? я так считаю что они разные, т.к. ширина их ДН в вертикальной и горизонтальной плоскости не одинакова..., конечно если зеркальная антенна, тогда вопросов нет...

mike84
Несколько советов. В ваших интересах советую все-же прислушаться.
Не нужно сваливать все в одну кучу. Дальняя зона антенны и минимальное расстояние, на котором нужно производить измерение - это два разных понятия.
О размере дальней зоны (зоны излучения) примерно можно судить по формуле расчета эффективной площади, которую вам дал uve.
С точки зрения измерений ДН это необходимое условие, но недостаточное. В инструкции, которую вы цитируете, написано, что "измерительная антенна должна располагаться в дальней зоне на расстоянии R>=2*D^2/Lambda...".
Из этого не следует, что R это и есть граница дальней зоны. Это расстояние, при котором фазовыми ошибками при измерении ДН антенны можно пренебречь.
Если говорить конкретно о вашей антенне, то при максимальном вертикальном размере 2.5 м на частоте 500 МГц вы должны отойти на расстояние не менее 20,8 м.

fil
Не нужно сваливать все в одну кучу. Дальняя зона антенны и минимальное расстояние, на котором нужно производить измерение - это два разных понятия.

Так а кто сваливает? по методике можно начинать измерение уже на расстоянии R, но на нем понятно никто мерить не будет..., но все же.., эта формула фигурирует много где, вот я и хочу выяснить как мне можно найти D, вот и все!

С точки зрения измерений ДН это необходимое условие, но недостаточное. В инструкции, которую вы цитируете, написано, что "измерительная антенна должна располагаться в дальней зоне на расстоянии

да я понимаю все прекрасно, но для того, чтобы знать от чего отталкиваться необходимо таки определить R, не так ли?

О размере дальней зоны (зоны излучения) примерно можно судить по формуле расчета эффективной площади, которую вам дал uve.

где она? покажите!

И то что я считал в предыдущем посте, что ерунда получается?, я уже не помню кто предлагал так посчитать...
+ это на относительно высоких частотах все просто +- 20 метров, а если длина волны 20 метров и максимальный размер 10 м, то тогда можно начинать измерения с 10 метров от антенны?, так по вашему?

Понимаете вы мне предлагаете подход +- 2 трамвайные остановки..., я не хочу так, должно быть все обоснованно!

mike84
Для метровой антенны и 2м волны с достаточной для практики точностью в метре уже граница дальней зоны . Если в 5 метрах по вертикали поставить ещё одну антенну с горизонтальной поляризацией, то у этой антенной решётки дз начнётся в 25 метрах, хотя поляризация останется горизонтальной, а D мы измерили по вертикали. Как только с этим разберетесь, почему именно так, можно будет говорить о формулах, т.е что такое дз по определению и чем она отличается от ближней.
В контексте топика Вы требует точную формулу отношения длины окружности к диаметру, не понимая, что пи в военное время может быть 4, большинству инженеров хватает 3,14, а некоторым и 20 знаков мало.

mike84
Отвечая вам, есть некоторая проблема в том, что вы точно и полно не обозначили, что вы хотите. Перечислю возможные варианты.
1. Если задача стоит только в том, что чисто теоретически понять формулу R>=2*D^2/Lambda, тогда читайте литературу, например Измерение параметров антенно-фидерных устройств. Фрадин А.З. Рыжков Е.В. 1962г., стр.247. Может быть все формулы не поймете, но вышеприведенная формула там присутствует.
Напоминаю, D- максимальный линейный размер антенны. В вашей антенне по описанию D примерно равен 2.5 м. Отсюда на частоте 500 МГц в ,общем случае, вы должны отойти на расстояние не менее 20,8 м.
2. Вам нужно реально снять полную ДН или измерить коэффициент усиления Ку.
В этом случае нужно руководствоваться правилом из п.1, т.к. ДН в вертикальной плоскости (для этой антенны она намного уже , чем ДНГ), и погрешность в измерении ДНВ и Ку будет приемлемой именно на этом минимальном расстоянии.
Здесь тоже есть нюансы, если антенна находится на большой высоте. В этом случае вы должны попасть в главный лепесток, т.е.отойти еще дальше.
3.Вам нужно снять только ДНГ (в гор. плоскости).
В вашей антенне, форма ДНГ формируется намного ближе, можно на расстоянии 1-2 длины волны антенну обойти, но есть один нюанс. Если вы будете обходить антенну с большим вертикальным раскрывом (узкая ДНВ) на таком малом расстоянии, то рискуете попасть на крутой скат ДНВ (основного или бокового лепестка). При этом возможны очень серьезные погрешности из-за того, что очень трудно (если это не лабораторный стенд) выдерживать строго горизонтальное перемещение по окружности. В этом случае некоторые авторы (Коротковолновые антенны. Айзенберг Г.З. 1985, стр.486) рекомендуют производить измерения на расстоянии R>6-10 L (в вашем случае L- вертикальный размер антенны).
Естественно, если антенна находится высоко, то расстояние должно быть выбрано, как в п.2.

andory
Как только с этим разберетесь, почему именно так, можно будет говорить о формулах

Слушайте уважаемый, заканчивайте умничать, а лучше конструктивно пишите и объясните, не умеете не пишите!
Загадками писать и изображать из себя гуру много ума не нужно, а доступно написать, тут как раз и проблема.... а то вдруг корона раз и упадет....

1) 2*D²/лямбда=2*1²/2=1 м
2) 2*5²/2=25 м

вы вообще понимаете что я спрашиваю или нет??? Вопрос теперь, разве линейные размеры апертуры в вертикальной и горизонтальной плоскости равны у диполя или у ATU-H-3? я так считаю что они разные, т.к. ширина их ДН в вертикальной и горизонтальной плоскости не одинакова..., конечно если зеркальная антенна, тогда вопросов нет...
Видимо вы сами не разобрались....
В следующий раз постарайтесь не умничать, а конструктивно ответить...

fil
Может быть все формулы не поймете, но вышеприведенная формула там присутствует.
Напоминаю, D- максимальный линейный размер антенны. В вашей антенне по описанию D примерно равен 2.5 м. Отсюда на частоте 500 МГц в ,общем случае, вы должны отойти на расстояние не менее 20,8 м.

1. Напоминайте себе сами, если внимательно вчитаться в мои посты, не трудно понять что это мне уже давно известно...
2. Главное чтобы вы сами их (формулы) тоже понимали, тогда и можете такое писать..., Интересный ответ ваш... вот вам книга, там где-то была такая формула.... 5 баллов товарищ, - такого мне лучше больше не пишите... смысл от ваших таких постов - нуль...

2. Вам нужно реально снять полную ДН или измерить коэффициент усиления Ку.

двадцатый раз вам объясняю..., это есть в самом первом моем посте... вы читать умеете? Если применить эту формулу для телевизионной антенны AVU-H-1, то как определить D?

Еще раз пишу отдельно вопрос для тех кто в танке!

1. Если применить эту формулу для телевизионной антенны AVU-H-1, то как определить D?, т.е. как определить D?

2. Вопрос теперь, разве линейные размеры апертуры в вертикальной и горизонтальной плоскости равны у диполя или у ATU-H-3? я так считаю что они разные, т.к. ширина их ДН в вертикальной и горизонтальной плоскости не одинакова..., конечно если зеркальная антенна, тогда вопросов нет...

mike84
такого мне лучше больше не пишите... смысл от ваших таких постов - нуль..
Сдаюсь! Гитлер капут!!!

У меня перманентное ощущение, что:
1. У студента не получается курсовая/дипломная., а лекции по АФУ он про..(пустил).
2. Выпускник полуВУЗа (учившийся за деньги к тому же) пришёл на работу в техотдел ОРТПЦ (туда, где бумажки оформляют, а не аппаратуру чинят).
Всё IMHO.

P.S. Для инженерных расчётов размер D для ATU-H-3 удобно принять равным 3м.