расчет сопротивлений в AppCad

[mcWit]

Вообще идея согласования имеет определенный смысл.
Я тоже подумывал как согласовать Хеликс без ртансформатора.
Если посмотреть на конструкцию сплиттера, и на его теорию, то с помощью трубок определенного диаметра можно согласлвать антенну любого волнового сопротивления с фидером 50ом.

Программа AppCad is free and can be downloaded from Agilent`s website.

[makis]

mcWit спасибо! Ссылка очень полезная. Выкачал я AppCAD, прога много чего умеет - рекомендую http://www.hp.woodshot.com/appcad/version302/setup.exe.

Вот до чего я дошёл, если что не так - поправьте.
Итак, требуется выполнить согласование 50-омного выхода карты и 75-омного кабеля.
1. Считаем по формуле (http://df2ck.de/tech/splitter) необходимое волновое сопротивление согласующего устройства (Z = sqrt(R1*R2) = sqrt(50*75) = 61.237).
2. В AppCAD'е выбираем Passive Circuits -> Coax (Round). Мне проще сделать Round. Подставляем данные. Родилсь интересная мысль как обойтись без дополнительных разъёмов (дороже и затухание дополнительное внесут) - диаметры D1 и D2 принципиально не важны, важно их соотношение (2,777 для 62.1 ом), поэтому в качестве центральной жилы диаметром D2 целесобразно использовать центральную жилу Sat 703 (1.15 мм), правда неудобно, что расчёт в программе ведётся относительно D1, но можно подобрать. D1 при этом получается 3.2, наружный диаметр S-A111F (я использую именно их) примерно 4 мм (штангеля сейчас дома нет). Остаётся найти медную или аллюминиевую трубку подходящего внутреннего диаметра, запихать в неё с одной стороны S-A111F, а с другой закрепить Sat 703 (пока ещё не придумал как), пропустив через трубку центральную жилу.

Остались непонятными две вещи:
1. На что влияет длина трубки и какой она должна быть?
2. Совсем замечательно было бы запихать в трубку не голую центральную жилу, а в собственной изоляции, но при этом уходит эпсилон. Из имеющихся в программе значений я ничего подходящего не нашёл. У воздуха - 1, у полиэтилена - 2.25, у физически вспененного полиэтилена должно быть между 1 и 2.25, судя по тому, что воздуха там 60% - ближе к 1. Там есть Styrofoam - для него эпсилон - 2.1, "Styro" я перевести не смог.

P.S.: Может кто-нибудь рискнёт в mmana поэкспериментировать с расстоянием до рефлектора на биквадрате, никак не могу с ней подружиться.

[mcWit]

Длина согласующего отрезка должна равняться 1/4 электрической длины волны.
Берем идеальную 1/4 длины волны и умножаем на Velocity ratio кабеля
RG-316 (v=0,697)
RG-58 (v=0,66)
CFD200 (v=0,83)
H155 (v=0.81)
характеристики можно посмотреть по спецификации для кабеля
Styrofoam - это пенопласт по русски.
по поводу эпсилона, я думаю, нужно рыть характеристики материалов.
в спецификациях кабелей указывается PE или TEFLON*

[makis]

Длина согласующего отрезка должна равняться 1/4 электрической длины волны.

Тогда чем это отличается от простого четвертьволнового согласования? Я думал насчёт четвертьволнового, но для Sat 703 коэффициент укорочения в разных источниках от 0.82 до 0.86, и отмерить точно 26 мм на 10 метровом кабеле я не решился.

в спецификациях кабелей указывается PE или TEFLON*

Неа. Для тефлона в AppCAD'е эпсилон 2.1, соответственно коэффициент укорочения 0.69, а для физически вспененных кабелей должен быть 0.8-0.9.

по поводу эпсилона, я думаю, нужно рыть характеристики материалов.

Понятно, но западло в том, что в этой программе произвольные значения эпсилон не вводятся, только из списка выбирать. Добавить нельзя ни через программу, ни через её файлы.

[mcWit]

что да - то да, но может в том и прикол, что Velocity ratio и эпсилон связаны между собой.
Мне кажется проще снять изоляцию, все равно трубка не будет того-же диаметра, а зацентровать с помощью тонких шайб.

[makis]

Шайбы то, всё равно будут иметь эпсилон отличный от нуля. Может эти формулы где-нибудь отдельно есть. Принцип-то понятен.

[shmel]

если ставишь тонкие шайбы, то считать надо что у тебя воздушное заполнение кабеля, эпсилон 1, или если совсем точно то по картинке.
вот те формула из котрой можно извлеч эпсилон зная геометрию кабеля, это значение которое считали разработчики кабеля:

Z=(138/э)*lg(D/d)
э - это эпсилон, Z - сопр. кабеля

вот еще табл. для справок

[makis]

shmel шутник блин! В этой формуле не э, а корень из э. А я сижу туплю, почему же не сходится.

Вообщем нашёл я формулы, пересчитал по ним диэлектрическую постоянную физически вспененного полиэтилена в Sat 703. Кстати, я оказался прав - 1.33.

Файл Excel c расчётами прилагаю. Проверьте, если не сложно. Буду пробовать делать.

Только до сих пор не понятно, куда и насколько смещать вибратор в биквадрате. Посмотрите кто-нибудь пожалуйста, модель для mmana есть на vbm.lan23.ru. Мой биквадрат 123х123 с бортиками по 30, вибратор со стороной 30.7, расстояние до рефлектора 15.

[shmel]

makis во блин, косяк за мной, сорри.

[makis]

После двух ночей терзания mman'ы наконец-то немного в ней разобрался. Получается, что для получения на бикваде 75 ом надо отодвинуть вибратор ещё примерно на 2мм, то есть 17 вместо 15 (считалось для 2437 МГц). При этом теряем 3,5% усиления (10,17 -> 9,82), расширения/сужения ДН визуально не заметно вообще, волновое сопротивление от 2417 до 2457 меняется линейно от 71 до 80 ом, КСВ на той же полосе почти линейно на 0.15. Какие из этого следует сделать выводы?

Трубку с внутренним диаметром 3.8 нашёл. Буду пробовать. Интересует только, насколько верить тому, что я намерял?

[VBM]

В теории манна для более низких радиолюбительских диапазонов все правильно считает... но тут 2,4ГГц - просто надо пробовать.

[shmel]

makis

Понятно, но западло в том, что в этой программе произвольные значения эпсилон не вводятся, только из списка выбирать. Добавить нельзя ни через программу, ни через её файлы.

еще как вводятся вручную.

[RainMan]

Старая тема, но попалось на глаза - решил подкинуть кое-что.
Не помню где брал и кто автор, но есть такая прога - считает сопротивление коаксиала и симметричной линии с разными диэлектриками. К сожалению их выбор не очень большой, но все же калькулятор очень удобный.

[yurik82]

вроде в AppCAD такого нет и нигде не нашел, поэтому сделал сам Excel для трансформаторных линий: https://goo.gl/w8z9U2

[Vodkaman]

вроде в AppCAD такого нет и нигде не нашел, поэтому сделал сам Excel для трансформаторных линий: https://goo.gl/w8z9U2

Да все там есть, отдельный калькулятор не нужен. Проблема в том, что AppCad дает математические значения (основанные на формулах), я, по совету UVE, пересчитываю электрическую длину в программе. Основываясь на данных AppCad, моделирую туже историю в CST, и смотрю где меняется фаза, и получаю электрическую длину волны, привязанную к кокретной частоте, заданному сопротивлению, размерам проектируемого рефлектора, и линии согласования.