Įvadas
Internetai pilni informacijos kaip reikia sutverti teisingą Wi-Fi (2.4 GHz) anteną, bet kas liečia WiMAX antenas dirbančias 3.5 GHz dažniu, tai man nepavyko rasti nė vieno teisingo vadovo su teisingais skaičiavimais. Tebūnie šita analizė ir keli testavimai įveda šiokios tokios tvarkos konstruojant savadarbę išorinę 3.5 GHz Double BiQuad anteną, skirtą Mezon interneto ryšiui susitiprinti.Apžvalga
Antenos
simuliacija, optimizacija ir analizė atlikta su kompiuterine programa
4nec2, v. 5.8.11.
Mano taikinys –
antena 3475 MHz dažniui.
Taigi:
Bangos ilgis vakuume dažniui 3477 MHz lygus bangos ilgiui žemės atmosferoje, ore, kurios dažnis 3475 MHz. Lambda=86.2446mm=8.62446cm Simuliatoriuje naudoti NEC konfiguraciniai failai:
Simuliatoriuje naudoti trumpiniai:
- ED - Element square diagonal length / 2 (kvadratų įstrižainės, padalytos iš dviejų)
- WR - Wire radius (vielos diametras, padalytas iš dviejų - spindulys)
- S - Spacing between element and reflector (radiatoriaus kvadratų aukštis nuo reflektoriaus)
- RH - Reflector height / 2 (reflektoriaus aukštis, padalytas iš dviejų)
- RL - Reflector length / 2 (reflektoriaus ilgis, padalytas iš dviejų)
- LH - Height of reflector "lips" (reflektoriaus "lūpų" matmenys)
Pagrindinis 4nec2 langas (antena su „lūpomis“ kairėje; „be lūpų“ dešinėje)
Geometrija (antena su „lūpomis“ kairėje; „be lūpų“ dešinėje)
Smith lentelė |
3D Išspinduliuojamas spindulys ir Smith lentelė.
Tot-Hor Stiprinimas (Gain) (antena su „lūpomis“ kairėje; „be lūpų“ dešinėje)
Ši antena turėtų rodyti geriausius rezultatus horizontaliai poliarizuota. |
Radiatoriaus vielos spindulys (antena su „lūpomis“ kairėje; „be lūpų“ dešinėje)
Radiatoriaus aukštis virš reflektoriaus (antena su „lūpomis“ kairėje; „be lūpų“ dešinėje)
Radiatoriaus dydis (antena su „lūpomis“ kairėje; „be lūpų“ dešinėje)
Reflektoriaus ilgis (antena su „lūpomis“ kairėje; „be lūpų“ dešinėje)
Optimalus reflektoriaus ilgis 20.2cm Su „lūpom“ 1.169×86.2446×2≈201.639mm≈20.2 cm Be „lūpom“ 1.17×86.2446×2≈201.812mm≈20.2 cm Ref.ilgio.santykis*lambda*2 |
Reflektoriaus aukštis (antena su „lūpomis“ kairėje; „be lūpų“ dešinėje)
Reflektoriaus „lūpų“ dydis
Optimalus „lūpų“ aukštis 2.3cm. Pagrindinis kriterijus SWR ir ref.coef. 0.27×86.2446=23.286mm≈2.33cm Lūpų.ilgio.santykis*lambda |
Dažnių lentelė (antena su „lūpomis“ kairėje; „be lūpų“ dešinėje)
SWR ir ref.coef. grafikai parodo, jog antena geriausiai funkcionuoja ties 3477 MHz dažniu. „Lūpos“ prideda parako. |
Testavimas
Radiatoriaus aukštis ir jo vielos storumo testavimas
Kadangi 4nec2 analizė rodo reikšmingą įtaką radiatoriaus vielos storiui, aukščiui ir kitiems parametrams, nusprendžiau išbandyti 4 įvairaus storumo vielas, du aukščio parametrus ir 2 poliarizacijas. Super tiksliam testavimui laboratorijos neturiu, tad viską atlikau namų sąlygomis. Stengiausi viską išpildyti kuo kruopščiau. Manau už tai kalba pats testavimo laikotarpis – dvi pilnos savaitgalio dienos. Viso apie ~200 testų su įvairias parametrais.Testavimui pasidariau 4 radiatorius iš įvairaus storumo vielų.
Išlankstyti vieną pavyzdingą radiatorių trunka apie valandą su trupučiu. (Pastaba: Kuo storesnė viela, tuo sunkiau ją teisingai išlankstyti!)
Naudokit šį PDF dokumentą radiatoriaus išlankstymui. Jei atspausdinsit nepakeitę originalaus mastelio, spausdinio kvadratėlių kraštinės bus 2.18cm.
Iš kairės į dešinę: varis - 1mm; varis - 1.2mm, aliuminis - 2mm ir paskutinis varis - 2.2mm |
~200 testų vidurkiai:
VP – vertikaliai poliarizuota; HP – horizontaliai poliarizuota. |
RSSI [dBm] - Received Signal Strength Indicator. Gaunamo radijo signalo stiprumas. Didesnės reikšmės geriau. (Pastaba: tai neigiamas skaičius, daugiau yra skaičius arčiau nulio.)
Pagrindinis kriterijus CINR – nurodo kanalo „kokybę“, pagal kurią yra galimybė pasirinkti aukštesnį signalo moduliaciją (= greitesnis internetas).
Taigi, testai įrodo, jog galima pasitikėti programinės įrangos 4nec2 analizės rezultatais. Pirmenybė teikiama varinei vielai 1mm diametro; radiatoriaus aukštis 0.8cm.
Aliuminė vielutė rodo stebėtinai gerus rezultatus, nežiūrint į jos storį. Visgi aš nerekomenduočiau jos naudotis, ją lituoti beveik neįmanoma.
Išvados
- Pirmenybė teikiama varinei 1mm arba 1.2mm diametro vielai ir 0.8cm radiatoriaus aukščiui.
- Reflektorius su „lūpomis“ rodo šiek tiek geresnius rezultatus, nei be „lūpų“.
- Radiatoriaus turi būt simetriškas ir kuo tikslesnis rekomenduojamam dydžiui (2.18cm).
- Laikytis reflektoriaus rekomenduojamų dydžių.
- Anteną naudoti horizontaliai poliarizuotą. (antena horiz. poliarizuota bus kai reflektorius bus vertikalioje padetyje)
Schemos
Visi matmenys paprastose schemose, kad net arklys suprastųAntenos sutverimo vadovas: čia
Paskutinis atnaujinimas: 2014 Liepos 08.
Šaunu, dideli dažniai, maži matmenys!
ReplyDeleteO koks turėtų būti reflektorius 3,5 GHz dažniui pagal http://www.freeantennas.com/projects/template/index.html ?
Nes kai pastatai ir pririši Teltonikos modemą stačią metalinio bliūdo (dubens) viduryje, ir įstatai tą konstrukciją į langą, turi internetą už 3,5 km nuo veikimo zonos pabaigos pagal mezon aprėpties žemėlapį. Būt geriau lengvesnis reflektorius...
nežinau tiesa pasakius ir neturiu dabar laiko tuo domėtis. Galiu pasakyti tik tiek, kad kiek teko pasižaisti su visokio dydžio bliūdais - nieko jie tokio stebuklingo neparodė lyginant su Double BiQuad antena.
ReplyDelete