Дубль патч панель 3G от UVE

[alyss]

Учавствовать в излучении может синфазный ток, но в такой линии как у этой антенны ему просто негде протекать. Обычно это проблема коаксиальных линий, если каким-то образом ток затёк не внешнюю сторону оплетки, то он уже ничем не скомпенсирован, такой кабель излучает и влияет на распределение полей в ближнем поле антенны.

я к тому говорил, что интересно было бы при моделировании выбросить полуволновую линию, запитать оба патча противофазно в те же концы, где была линия, и посмотреть какие токи текут по экрану между патчами. если они там есть, то вроде если там поместить полуволновую линию, эти токи, что по экрану текут, будут наводить на линии встречные себе токи, и таким образом менять суммарный ток в линии.
просто в анимациях на сайте, что я видел, показаны токи и напряжения на патчах, но токи на экране не показываются. а было бы интересно и их посмотреть.

[yurik82]

интересная симуляция. и сколько времени занимает это рассчитать на компе, и какой комп?

зависит сколько для конкретной антенны надо разбиение тетраедров сетки и желаемой точности расчета. У меня 12 Гб ОЗУ, самые простые антенны, как эта "дубль патч 3G" считается за 300 Мб ОЗУ за 37 секунд на древнем 2-ядерном ноутбучном Pentium 2012 года 2х2130 МГц (в десктопе у меня более новый Pentium 2x3000, считает в 1.4 раза быстрее)
Самые тяжелые модели которые ещё можно посчитать на 12 Гб ОЗУ считаются минут 15 последняя итерация (и каждая частотная точка если нужен Sweep) + предыдущие итерации уплотнения суммарно ещё минут 15.
Чтобы получить анимацию достаточен расчет на 1-й частоте (т.е. от полуминуты на простых моделях до 30 минут на самых тяжелых).
Чтобы получить график в широкой полосе частот - время последней итерации надо умножить на желаемое количество частотных точек. Если последняя итерация 3 минуты, а хотите 40 точек на графике - то 120 минут.
Многопоточность не используется, загружено только 1 ядро. На многоядерном CPU ускорить можно только просчет в широкой полосе - тогда разные частотные точки Sweep считаются параллельно. Но для каждого расчета надо столько ОЗУ сколько занимает отдельный расчет. Если для просчета модели надо 3 Гб ОЗУ, то чтобы запустить 4 потока надо иметь в системе хотя бы 16 Гб ОЗУ. Я многопоточность не использую (поставить 4-ядерник не проблема в десктоп, но выигрыша нет)

FA-20 посчиталась за 12 минут (последняя итерация 2 минуты, каждые точки Sweep тоже будут 2 минуты) при 2.88 ГБ и точности DeltaS=0.65%

Yurik, а если подумать? В нашей антенне используется несимметричная открытая полосковая линия, как же она может не излучать если проводники в ней для противонаправленных токов имеют разную геометрию?

думаю что если нарисовать отдельно несимметричную открытую полосковую линию с 2 портами на концах - то HFSS покажет что на излучение идет не более 1 ppm, а 99.9999% мощности гуляет между портами

[alyss]

зависит сколько для конкретной антенны надо разбиение тетраедров сетки и желаемой точности расчета. У меня 12 Гб ОЗУ, самые простые антенны, как эта "дубль патч 3G" считается за 300 Мб ОЗУ за 37 секунд на древнем 2-ядерном ноутбучном Pentium 2012 года 2х2130 МГц (в десктопе у меня более новый Pentium 2x3000, считает в 1.4 раза быстрее)

ага, спасибо. у меня i3-3225, 3.3ггц, 2 ядра, 4 треда. процентов на 30-40 будет побыстрей наверное.

[uve]

"думаю что если нарисовать отдельно несимметричную открытую полосковую линию с 2 портами на концах - то HFSS покажет что на излучение идет не более 1 ppm, а 99.9999% мощности гуляет между портами"


Ну, слава богу, значит всё же излучает. Чем думать, лучше посчитать. Я тут составил модель для расчёта взаимовлияния согласованной линии, путём расчёта развязки её от диполя на удалении 35 мм. При высоте линии над рефлектором 1 мм -развязка(S1.2) -38 дБ. При 2 мм -35 дБ, при 5 мм -30 дБ, при 10 мм -25дБ .
Т.о. при высокой установке линии мощность передачи увеличилась в 20 раз.

[yurik82]

Это излучение связано не с тем, что линия геометрически несимметричная, а взаимодействием полей диполя и полей волновода.
Даже если там нарисовать геометрически симметричную 2-проводную линию - тоже будет взаимодействие с полями диполя.
Сравнение высоты установки для разных Zo линии некорректно, Zo увеличивался а это более высокое напряжение и напряженность поля на определенном расстоянии

я к тому говорил, что интересно было бы при моделировании выбросить полуволновую линию, запитать оба патча противофазно в те же концы, где была линия, и посмотреть какие токи текут по экрану между патчами. если они там есть, то вроде если там поместить полуволновую линию, эти токи, что по экрану текут, будут наводить на линии встречные себе токи, и таким образом менять суммарный ток в линии.

не так всё просто, взаимодействуют не только и не столько токи, как также суперпозиция E и H полей. Даже если нет никакого экрана и никакого общего проводника.
Например взять самый обычный полуволновый диполь, а на некотором расстоянии паралельно ему 2-проводную симметричную линию (или любой другой вид линии, никак электрически не связанной с диполем).
За счет электрических и магнитный полей - между ними возникнет трансформаторная связь, течение токов в диполе или в линии будет влиять на течение токов своего соседа.
Поэтому если посмотреть на поверхностные токи рефлектора (J-surf) это не даст никакой информации о степени взаимного влияния возбужденного патча и волновода

[uve]

Это излучение связано не с тем, что линия геометрически несимметричная, а взаимодействием полей диполя и полей волновода.
Даже если там нарисовать геометрически симметричную 2-проводную линию - тоже будет взаимодействие с полями диполя.
Сравнение высоты установки для разных Zo линии некорректно, Zo увеличивался а это более высокое напряжение и напряженность поля на определенном расстоянии

Простите ,Yurik, но на мой взгляд Вы пишите какую то околесицу. Излучение ЭМПоля определяется ВЧ токами, а не взаимодействием полей линии и диполя. К тому же диполь у меня находится в пассивном состоянии.

[alyss]

Простите ,Yurik, но на мой взгляд Вы пишите какую то околесицу. Излучение ЭМПоля определяется ВЧ токами, а не взаимодействием полей линии и диполя. К тому же диполь у меня находится в пассивном состоянии.

yurik и uve, вы лучше скажите, а что будет если в данной конструкции(см начало топика) поставить между патчами стенку, перпендикулярную, экрану, припаянную к экрану, некоей высоты, пропустив полуволновую линию в отверстие в данной стенке.
типа как бортик, но между патчами? моя мысль - разрезать токи экрана, что текут между патчами. может это как-то улучшит параметры такой антенны?

[yurik82]

Простите ,Yurik, но на мой взгляд Вы пишите какую то околесицу. Излучение ЭМПоля определяется ВЧ токами, а не взаимодействием полей линии и диполя. К тому же диполь у меня находится в пассивном состоянии.

уберите диполь и излучение пропадет, добавьте диполь и в нем потекут токи, потому что это проводник в переменном E или H поле.
независимо симметрична ли геометрия волновода и есть ли там общий проводник с диполем или нет.
говорим партия подразумеваем ленин.
переносчиком энергии между волноводом (первичная обмотка трансформатора) и диполем (вторичная обмотка) является поле, а не токи.

[Aleks07111971]

yurik и uve, вы лучше скажите, а что будет если в данной конструкции(см начало топика) поставить между патчами стенку, перпендикулярную, экрану, припаянную к экрану, некоей высоты, пропустив полуволновую линию в отверстие в данной стенке.
типа как бортик, но между патчами? моя мысль - разрезать токи экрана, что текут между патчами. может это как-то улучшит параметры такой антенны?

Боюсь даже спросить, а какой параметр не устраивает в данной антенне?)))

[alyss]

Боюсь даже спросить, а какой параметр не устраивает в данной антенне?)))

диаграммы направленности бы ее посмотреть в районе минимумов ксв. те картинки что в начале темы, за давностью лет, превратились в превьюшки. есть диаграмма в шестом посте, но какая это частота - неясно.
а так - видимо антенна неплохая, просто я думал пока обойтись одиночным патчем.
если моя маниакальная идея одиночного патча меня покинет, то буду делать эту.
кстати на форуме не рассматривались прямоугольные патчи с двойной L-запиткой, или такую тему стоит открыть в моделировании антенн? гулится по - "Twin L-Shaped Probes Fed Patch Antenna". патч люто широкополосный и с высоким усилением порядка 10 дби.
ps:
кстати, можно этой антенне сделать разьем в виде обычного F - кабельного соединителя - двойная мама(от тв кабелей), просто вкрутив его одной стороной в дырку в экране, и вставив в маму кусочек провода, и припаяв его к лепестку где надо?

[uve]

уберите диполь и излучение пропадет

После такого заявления, нет смысла продолжать нашу дискуссию. Займусь лучше полезным новым проектом.

Alyss, Twin L-Shaped Probes Fed Patch Antenna - речь там идёт об объединении трёх антенн в один корпус (патч+патч+ щелевая) и с одним входом. Это несколько другая тема.

[alyss]

После такого заявления, нет смысла продолжать нашу дискуссию. Займусь лучше полезным новым проектом.
Alyss, Twin L-Shaped Probes Fed Patch Antenna - речь там идёт об объединении трёх антенн в один корпус (патч+патч+ щелевая) и с одним входом. Это несколько другая тема.

нет. это вот это - https://core.ac.uk/download/pdf/37883657.pdf

[uve]

нет. это вот это - https://core.ac.uk/download/pdf/37883657.pdf

Эту здесь уже обсуждали, действительно по полосе частот она не плохая. Но требует некоторых навыков работы с настройкой антенны. Нужно устанавливать опорные диэлектрические стойки для патча и для фиксации запитывающих 025L двух полосков. Разброс диэлектрической проницаемости этих диэлектриков и их формы потребуют настойки антенны на приборах.
Если у Вас таких навыков нет, то я посоветовал бы Вам простое решение: возьмите 10 литровую пластиковую бутыль, удалите донышко и изнутри половину бутыли оклейте алюминиевой фольгой( получится полу-цилиндр). Модем дочки поместите в бутыль на удалении 40 мм от фольги. Получите усиление мощности сигнала примерно в 9-10 раз.

[alyss]

Эту здесь уже обсуждали, действительно по полосе частот она не плохая. Но требует некоторых навыков работы с настройкой антенны. Нужно устанавливать опорные диэлектрические стойки для патча и для фиксации запитывающих 025L двух полосков. Разброс диэлектрической проницаемости этих диэлектриков и их формы потребуют настойки антенны на приборах.

у меня есть ощущение, что ее можно запитать не L-возбудителями, а непосредственно в край, в тех же точках. правда таких решений я не нашел в инете. тогда вопрос с настройкой должен отпасть сам собой вроде.

[uve]

у меня есть ощущение, что ее можно запитать не L-возбудителями, а непосредственно в край, в тех же точках. правда таких решений я не нашел в инете. тогда вопрос с настройкой должен отпасть сам собой вроде.

Ощущение основано на недостатке знаний антенной техники. 0.25L разомкнутая линия имеет близкое к 0 сопротивление и ход реактивного сопротивления противоположного знака по отношению к реактивности входного импеданса патча. Эти линии нужны для расширения полосы рабочих частот за счёт некоторой компенсации реактивности импеданса патча.