Патч антенна ( Patch ANT v.3 ) 50-ти Омный

[MrNemo]

Устранил замечания на чертеже.

Если предполагается центральная стойка диа 5 для чего тогда в патче и рефлекторе отверстия 5 мм? Чтобы она свободно провалилась в эти отверстия? Скорее всего форумец uve предполагал в конструктиве использовать стойку для печатных плат с внешним диаметром 5 мм и диаметром резьбы 2.5 или 3 мм. Посмотрел в чип и дип стоек высотой 7 мм не нашел. Либо подкладывать шайбы ( высота их не нормирована) либо уходить на стандартные высоты 6 или 8 мм. При 6 Кус чуть повысится полоска по КСВ чуть сузится. При 8 наоборот. Можно конечно и точить 8 до 7. Возможно в других магазинах есть такие. Или искать на Али.
идём дальше. Отверстие под пин в патче не может быть равным диаметру пина, т.к. пайка это соединение с зазором в отличие от сварки. Соответственно диаметр отверстия должен быть больше диаметра пина. Я бы ставил около 1.4-1.5 мм, что бы припой смог нормально попасть в зазор между патчем и пином разъема. Прежде чем рисовать картинки уточните все что вам не видно из чертежей у тех, кто сделал эскиз или проект.

По поводу двух одиночных патчей на общем рефлекторе - я не вижу в этом какого либо смысла вообще. Повышенный расход металла, искревление ДН ( я понимаю, что речь идёт всего о "девятке") и просто огромные размеры для комнатного использования. И все ради чего? Полоса узкая, я бы смотрел в сторону трехдисковых bdm2. Поиграть с рефлектором и посмотреть на доступные банки от краски или чего то подобного можно собрать легко 12+ дби....
по поводу квадратов и кругов.... Если смещаем пин запитки чуть в сторону на стороне квадрата - поляризация начнет крутиться... Сильно или нет - это уже другой вопрос, но закрутится при одном порту на круге такое менее вероятно. Круг режется нормально ножницами по металлу и затем обтачивается на дреле, зажав блин на болте или шпильке между гаек.
Я вот читаю ваши сообщения уже давно и не могу для себя понять, что вы хотите получить в итоге и где это будите использовать? Нужно ли mimo? Тут нужно как с врачом)
Чем точнее опишите тз , тем меньше времени отнимите у тех, кто вызовется Вам помочь. ;-)
???

[inet255580]

В Winrar архиве не у всех открыться может. Переархивировал в ZIP

[inet255580]

UVE и MrNemo - Тут задумка одна крутилась в голове. У многих стоят дома роутеры с двумя антеннами (а у некоторых есть высокоскоростные MIMO адаптеры). Было бы неплохо два таких прямоугольных вибратора патча, разместить на одном рефлекторе (далеко не всем подходит и не у всех получается вырезать круглые вибраторы в домашних условиях). Думаю самодельщики заинтересуются. Еще и будет хорошая развязка между портами. Тут главная загвоздка - подобрать расстояния между центрами обоих вибраторов, что бы исключить их взаимное влияние друг на друга. Ну и размеры рефлектора подкорректировать.

[inet255580]

Ну и как мне показалось, что для новичка этот патч не совсем подходит... 1 мм даёт уход на 20-30 МГц в сторону... До четверти полосы... Я бы советовал все таки для бесприборников делать более широкополосные патчи, но это мое скромное мнение, конечно же.

Я делал 3 патча 3й версии с рефлектором 90х90 (фото на несколько страниц ранее выкладывал в теме) и заметил, что отклонения в размерах на 0,5 мм ведет к значительному падению уровня сигнала. В итоге вибратор пришлось аж 3 раза переделывать. Срезал остро заточенными ножницами по 0,1... 0.3 мм - по волоску, что бы попасть в размер (благо сталь от консервных банок толщиной 0,2 мм позволяла это делать). У кого приборов нет - можно роутер (точку доступа) ставить в соседней комнате за железо бетонной стеной, фиксированно на 6й канал и выводить по уровню сигнала по программе Vistumbler. (отрезать от вибратора по волоску ножницами) После такой подстройки антенна работала без замечаний.
Во всех 3х конструкциях использовал разъем СР-50-73 фр - замечаний по работе его не было. Дома можно использовать. Но в других условиях однозначно N-type.

Было кстати интересно Вашу общую переписку читать.

[inet255580]

У меня в модели нет отверстия диа 13 мм, как нет отверстий диа 2 мм. Я специально сделал скриншот с параметрами переменных, которые имеют наименования объясняющие их привязанность к чему либо. В моделе диаметр проходного отверстия пина разъема должен быть около 3 -4.2 мм, что приблизительно соответствует 50 Омам на воздухе/фторопласте. На сколько это важно не скажу, но так я привык задавать в модели.
Разнос между центрами крепежных отверстий у меня 12.7 мм, диаметр под крепёжные винты разъема 2.5 мм. Разъём n type, размеры тут http://x7r.ru/catalog/1040/44027/

Устранил замечания на чертеже.

Диаметр проходного отверстия пина разъема должен быть около 3 -4.2 мм, что приблизительно соответствует 50 Омам на воздухе/фторопласте. - Очень ценное замечание - буду знать.

[uve]

Не всё решаемо переносом геометрии из STEP в моделер симулятора. Изделие разрабатывают инженеры цифровой техники и часто приходится корректировать их решения. Плюс не учтено внешнее влияние. К примеру электросчётчик для интернета вещей. Нужно добавлять различные условия эксплуатации: 1 его работа в металлическом шкафу 2 шкаф открытый - закрытый 3 его работа на стене бетонной. Всё это приходится моделировать. Да и в step файлах излишняя детализация только мешает работе. Это моё личное мнение из опыта работы.

[MrNemo]

Я часто разрабатываю PCB антенны. Вот представьте: мне скидывают файл step с корпусом изделия и платой на которой сотни/тысячи чип элементов и микросхем. Хотел бы я посмотреть как Вы будете детально прорисовывать все элементы . Я в основном работаю с HFSS, а CST для интереса осваивал. По опыту работы с CST советую для проверки ответственных расчётов устанавливать в глоб. меше не 15 ячеек на дл. волны, а 30 ( это для TD).

зачем прорисовывать все элементы? Мне кажется проще будет сделать проект, куда импортировать stp с окружением и на его базе строить антенную часть уже в стандартном редакторе среды проектирования. Или я что то не понимаю? Вам же конструкторы изделия выделили место в котором нужно разместить антенну? Не знаю, как это делается в hfss, в цст это элементарно. Со мной делились некоторому моделями в STP, я к ним подрисовывал порт или какие то другие элементы и в CST все считалось отлично. Тем более нам не нужно менять размеры (как правило) окружения уже созданного конструкторами. Я себе так вижу решение данной задачи.
за размеры мэша спасибо. Попробую, конечно и посмотрю расхождение. Хотя, пока не столкнулся с проблемой падения частотного решателя считал в большинстве случаев в FD. Последний год считал в TD результаты (и за формы элементов сетки ли разных методов математического аппарата?) порой различаются прилично.
Как всегда, спасибо за тайные знания )

[uve]

Я часто разрабатываю PCB антенны. Вот представьте: мне скидывают файл step с корпусом изделия и платой на которой сотни/тысячи чип элементов и микросхем. Хотел бы я посмотреть как Вы будете детально прорисовывать все элементы . Я в основном работаю с HFSS, а CST для интереса осваивал. По опыту работы с CST советую для проверки ответственных расчётов устанавливать в глоб. меше не 15 ячеек на дл. волны, а 30 ( это для TD).

[MrNemo]

192*192 мм это моя недоработка, я оттолкнулся от размера 203*203 мм и проверял усиление при уменьшении габарита. После 192*192 усиление стало уменьшаться, дальше я не пошёл. Скорее всего стоило
сразу в глобальном меше увеличить количество ячеек на длину волны. Спешка вредна в нашем деле.

честно говоря я никогда не трогал дефолтные значения сетки.
Юра проверив в hfss так же подтвердил эффективность размера 160 мм. Дальше у него, как и у меня падение усиления.

Ни у него, ни у меня нет второго "горба" на 192 мм...
да, различный Кус, хотя и в CST я постоянно наблюдаю разницу в зависимости от решателя. В FD направленность всегда несколько выше. При просчете по мотивам готовых антенн Кус больше сходится именно с FD, в TD он всегда несколько ниже. В hfss в разных решателях тоже разнятся показания.
Кстати, я тут не раз сталкивался с тем, что любое упрощение для выигрыша во времени просчёта приводит к искажению картины. Тут многие предлагали расчленение для уменьшения времени просчёта и для сокращения ресурсов ПК, так вот результат расчлененки у меня всегда отличался от цельной модели. Судя по Вашему скриншоту у Вас монитор с достаточно высоким разрешением и далеко не бюджетный, как, думаю, и процессор ПК... Так ли нужны упрощения для "одиноких патчей"? просчет этого проекта занимает около 1.5 минут. Я для себя не нашёл причин менять что то в мэше или резать модель в связи с этим.
Ещё раз спасибо за ответы и поддержание беседы.

[uve]

192*192 мм это моя недоработка, я оттолкнулся от размера 203*203 мм и проверял усиление при уменьшении габарита. После 192*192 усиление стало уменьшаться, дальше я не пошёл. Скорее всего стоило
сразу в глобальном меше увеличить количество ячеек на длину волны. Спешка вредна в нашем деле. Похожее у меня было при разработке спиральных антенн в CST - после 16 витков спирали усиление стало уменьшаться, я не поверил. Проверил ту же геометрию в HFSS, в нём расчёт соответствовал теории антенн. Вернулся к CST измельчил меширование и всё пошло в соответствии с теорией антенн.

[MrNemo]

И самым главным я считаю теоретические знания в антенной технике и теории длинных линий, это помогает правильно создавать меширование расчётной модели и понимать что ориентировочно получится в результате расчётов ( помогает видеть глупый результат расчёта и вернёт разработчика к поиску ошибок в модели).

увидев 300*300 я и заострил на этом внимание... В самом начале опытов с CST я пытался проверить одну гипотезу, что "рефлектор ни на что не влияет" и чем он больше, тем лучше... Тогда и заметил, что до определенных размеров рефлектором можно увеличить Кус, далее я наблюдал деградацию... Это не плохо объясняется и теорией антенн и достаточно четко прослеживается в свипирование по размерам рефлектора. Именно только по этому я привел размеры оптимального (с точки зрения симуляции в CST) размера рефлектора для одиночного патча... Мне действительно интересно как у Вас получились оптимальными размеры в 192*192? Про 303*303 ещё больше интересно. С подобного размера в моделирование снимается (естественно это решетка) ~19.5 dbi с достаточно неплохой ДН, что отлично коррелирует с различными калькуляторами усиления от площади...
Ну и как мне показалось, что для новичка этот патч не совсем подходит... 1 мм даёт уход на 20-30 МГц в сторону... До четверти полосы... Я бы советовал все таки для бесприборников делать более широкополосные патчи, но это мое скромное мнение, конечно же. Ещё раз спасибо за ответ

[uve]

Добрый день, MrNero. " Профи" это не уровень, это вид деятельности, т.е. человек на этом зарабатывает деньги. Так что, новые знания никому не помешают. По поводу моделирования в симуляторах у меня несколько другой подход. Конечно, мелкая детализация модели расчёту не помешает ( время расчёта увеличивается), но когда работы много приходится в модели создавать только значимые для характеристик антенны детали из проводников и диэлектриков. Диэлектрики имеют технологический разброс по Эпсилон и как точно не детализируй модель - всё равно приходится на приборах немного корректировать геометрию. И самым главным я считаю теоретические знания в антенной технике и теории длинных линий, это помогает правильно создавать меширование расчётной модели и понимать что ориентировочно получится в результате расчётов ( позволяет видеть глупый результат расчёта и вернёт разработчика к поиску ошибок в модели).
Работоспособность разъёма и гарантированный vswr это разные вещи. Байонетные разъёмы всегда имеют люфт при механическом воздействии на них, а это приводит к изменению vswr в процессе эксплуатации.

[MrNemo]

Скорректировал размеры черчежа по его рекомендации, исходя из гаек крепления разъема и диаметра пина.

У меня в модели нет отверстия диа 13 мм, как нет отверстий диа 2 мм. Я специально сделал скриншот с параметрами переменных, которые имеют наименования объясняющие их привязанность к чему либо. В моделе диаметр проходного отверстия пина разъема должен быть около 3 -4.2 мм, что приблизительно соответствует 50 Омам на воздухе/фторопласте. На сколько это важно не скажу, но так я привык задавать в модели.
Разнос между центрами крепежных отверстий у меня 12.7 мм, диаметр под крепёжные винты разъема 2.5 мм. Разъём n type, размеры тут http://x7r.ru/catalog/1040/44027/

[MrNemo]

inet255580,программа у нас одна и та же CST, я своим расчётом хотел показать, что всё таки мерилом истины является практика. А расчёт в проге во многом зависит от установок начальных условий расчёта. Поскольку я антеннами занимаюсь профессионально, то из практики вижу, что за последние 7 лет из десятков разработок антенн только два случая было когда практически изготовленная антенна не требовала небольшой коррекции геометрии при проверке на приборе. Так что рефлектор всё же лучше сделайте размером 160*160, а остальные размеры без разницы из какой модели. При изготовлении скорректируете при измерениях.
Тот разъём, что Вы хотите использовать не годится для серьёзной конструкции. Байонеты используют на частотах до, примерно, 200 МГц. Нужен разъём с винтовой гайкой зажима типа SMA или N-типа, из отечественных СР-50-150 ФВ ( под ответный кабельный СР-50-157ФВ).

Добрый день, uve! Все верно. В симуляции можно нехитрыми манипуляциями добиться разных "откликов" при моделирование. Либо задать иные граничные условия, либо не совсем корректный диапазон частот, либо провести некоторые манипуляции с портом. Я с удовольствием анализирую до сих пор модели тех, кто занимается разработкой антенн на уровне "профи". И все чаще прихожу к выводу, что модель нужно прорисовывать как можно точнее для схожести результатов с изделием, особенно порт. Те, несколько моделей, которые были просчитаны и впоследствии изготовлены достаточно неплохо совпали с расчетами (как по КСВ, так и по Кус, который был косвенно измерен относительно других конструкций), при этом считалось все на стандартных начальных настройках. Проверки в hfss тоже давали практически идентичные результаты моделирования. Я бы выслушал Ваши рекомендации по этому поводу, думаю что не только мне это было бы интересно.
По поводу СР-50-73 фр, предложенного для установки на патч товарищем inet, то производители и разработчики заявляют его работоспособность до 10 ГГц. Да, я понимаю, что конструкция не самая лучшая, но если разъем новый и не планируется его частая перекоммутация, то не вижу проблем в его использование. Советским ГОСТам у меня несколько больше доверия, чем описанию дядюшки Ляо.
В любом случае спасибо, что ответили на мой пост.
?????

[inet255580]

Возможно стоит сделать Patch ANT v.4 50 Ом 2.4 Ггц. отдельной темой и написать - какие корректировки были произведены в сравнении с предыдущей версией патча.