Пересчет элементов антенн ВК на другой диаметр
01.08.2017 05:37| Повышение квалификации |
Пересчет удлинением или укорочением всех директоров и рефлектора на одну величину может быть рекомендован для простых антенн. У антенн, спроектированных на максимальные параметры, такой пересчет их ухудшает. Дело в том, что при изменении диаметра пассивного элемента необходимо изменить его длину так, чтобы достичь того же сдвига фазы тока в нем относительно напряжения, наводимого в этом элементе. И чем короче и дальше от вибратора директор, тем большее изменение длины для этого необходимо. Это значит, что последнему, самому короткому директору, требуется изменение длины в 2...3 раза большее, чем первому - второму директорам.
Близкую к оригиналу конверсию модели в другой диаметр элементов можно сделать, меняя поочередно, начиная с последнего директора, диаметр элемента, затем приводя его длину к получению тех же R и Jx, которые были получены в расчете оригинала. F/B при этом играет второстепенную роль, но в результате не должен отклоняться более 0,5...1 дб от F/B оригинала. Усиление модели с реальным материалом может незначительно расти с увеличением диаметра за счет уменьшения потерь в материале и наоборот. Его изменение при этом около 0,02...0,1 дб от исходного. При изменении диаметра до 2 раз модель повторяет оригинал с точностью существенно выше, чем простое изменение всех длин.
При увеличении диаметра более, чем в 1.5 раза, может оказаться, что сегментация слишком плотная для такого диаметра (подробнее здесь: Оценка сегментации ) В таком случае ее необходимо уменьшить заранее.
ПОРЯДОК КОНВЕРТАЦИИ
Перед началом конвертации сделать копию файла, расчет в ней и записать значения R, Jx, G и F/B.
Затем последовательно, начиная с последнего директора и до 1го директора,, изменять диаметр элемента и подбирать их длину до значений R и Jx, близких к исходным, ограничиваясь при этом разумной точностью длины, для 144 МГц это 0,5 мм, для 430 МГц 0,2 мм и для 1296 МГц 0,1 мм. Наибольшее изменение длины требуется последнему директору и по мере конвертации оно уменьшается так, что первому директору требуется изменение длины в 2...3 раза меньше, чем последнему.
Затем изменить диаметр рефлектора. Если R, Jx и F/B при этом изменились незначительно ( а это более вероятно), то его длину изменять нет необходимости.
В большинстве случаев этого достаточно чтобы получить полный аналог, но с другими диаметрами элементов. В антеннах, у которых 1 директор расположен на близком расстоянии от вибратора и это расстояние около 10...20 исходных или конечных диаметров 1 директора, возможно потребуется сместить вибратор на другую позицию. При увеличении диаметра отодвинуть, а при уменьшении подвинуть к 1 директору. Тем самым компенсировать изменение прямой емкостной связи между ними.
Если в антенне с разрезным вибратором надо изменить и диаметр самого вибратора (или только вибратора), то надо иметь ввиду, что в общем случае его укрочение уменьшает и R и Jx (уводит его в сторону отрицательных значений), и наоборот. Может оказаться так, что вернуть R и Jx к прежним значениям изменением только длины невозможно. В этом случае надо изменить его позицию. Увеличение позиции (удаление от рефлектора) увеличивает R и уменьшает Jx и наоборот. Манипулируя длиной и позицией подобрать их до прежних значений R и Jx.
В антенне с петлевым вибратором, особенно с лежащим на траверсе, изменение R и Jx от изменения его диаметра имеет более сложную зависимость, что усложняет манипуляции с ним, но в большинстве случаев таким же образом удается выйти на прежние значения R и Jx.
Дополнительным инструментом может быть изменение позиции рефлектора на 10...20 мм. Подвижка его вперед, к вибратору, уменьшает R и увеличивает Jx и наоборот. При этом иногда требуется изменение его длины на 1...4 %.
Проверка этого способа конвертации на узкополосных и наиболее требовательных к точности размеров антеннах показала практически полное совпадение оригиналов и конвертированных файлов.