Переделка Lnb для прямофокусной параболы

Тема в разделе "Антенны", создана пользователем странник, 14 янв 2008.

  1. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    Речь пойдёт об оптимизации облучения прямофокусного зеркала F/D=0.35 http://forum.sat-expert.com/sdelai-sam/4129-sputnikovaia-antenna-svoimi-rukami-2.html#post44789

    Такую антену необходимо облучать открытым концом волновода с дроссельными кольцами для обеспечения ширины диаграммы ~140 градусов, что я и делал ранее.
    Когда я приобрёл LNB с более низким уровнем шума, чем у моего старого конвертера, то, чтобы оптимально облучать параболическое зеркало, вставил во внутрь отрезок волновода и шайбу с дроссельными кольцами.
    Это позволило расширить диаграмму облучения с 70 градусов для LNB до нужных 140. Путь этот известный и, как говорится, хорошо протоптаный...
    Но вот когда я решил сделать мультифид, то оказалось, что при F=320мм расстояние между центрами облучателей порядка 45мм, а диаметр головки LNB 60-62мм.
    Поэтому возникла идея обрезать часть облучателя (два дроссельных кольца). Переделке я подвергнул Тitanium-2. На фото видно, где расположены защёлки кожуха. А потом, я, как Шура Балаганов, с энтузиазмом пилил...
    О том, что получилось, позже. Пока скажу, что выигрыш в качестве получился порядка 25%
     

    Вложения:

    sander23, Blinow, serg6758 и 6 другим нравится это.
  2. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    Как пилить

    Кожух отпиливается на 3 мм выше перегиба на облучатель. Я это сделал при помощи направляющего металического угольника, зажав кожух в держатель канализационной трубы Ф40мм.
    Облучатель также зажимал в держателе, но не закрывал его. Пилил по углу штамповки, чтобы оставить максимально высоким внутреннее дроссельное кольцо. Что получилось после обрезки, видно на фото.
    Подшлифовав неровности среза, обтянул головку нагретой полиэтиленовой плёнкой и поместил в кожух. Пара витков скотча по стыку и - вуаля! Переделаная головка готова к испытаниям.
    А мы пока займёмся рассчётами, о чём позднее...
     

    Вложения:

    sander23, serg6758, MIUS и 2 другим нравится это.
  3. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    Оценка диаграммы направлености

    Распилив головку, я получил возможность тщательно её обмерять и при помощи программ Sabor (спасибо её авторам Франческо Джаверу и Мигелю Анхелу) рассчитать диаграмму оригинального LNB и переделанной головы.
    Ширина диаграммы старого облучателя 70 градусов, а нового 107 градусов, что меньше, чем нужно для полного облучения моего зеркала, но зато лучше для организации мультифида (к чему, собственно, и стремимся...). Исходя из увеличения угла облучения, ожидаем прироста сигнала в 23.6%
    Вот и осталось это проверить практически...
     

    Вложения:

    Последнее редактирование: 14 янв 2008
    sander23, serg6758, MIUS и ещё 1-му нравится это.
  4. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    Практика - критерий истины

    Итак, эксперименты...
    Вначале я, не трогая настройку параболы и мультифида на Амос, просто поменял из окна оригинальный Титаниум на доработанный мною. Перед этим с индикаторов сигнала Опенбокса-820 записал показания по ряду транспондеров. Во вложенном файле на закладке "Амос" вы найдёте эти данные для старого и нового облучателей, а также приросты качества сигнала.
    Нетрудно видеть, что прирост в уровне сигнала превысил 6dB, соотношение сигнал/шум улучшилось почти на 2dB, а показатель качества сигнала вырос почти на 25%! Если учесть, что картинка у меня начинает "сыпаться" при качестве <19%, а тут я получил двойной запас по уровню сигнала, то вы можете представить, какой энтузиазм меня охватил...
    Кстати, головка на Амос стоит у меня на 19.4 градуса от фокуса параболы, что, по утверждению весьма уважаемого мною Альяно: "мультифид - это прием спутников с разносом по орбите 15 - 20 градусов - это МАКСИМУМ !!!
    ( и то - при определенных условиях )..."
    Вдохновлённый успехом, развернул параболу " ко мне лицом, к лесу задом"
    и снял для переделки головку на Сириус. Что получилось, видно на фото, а результаты испытаний системы - во вложенном архиве на закладке "Сириус мультифид". Следует отметить, что настройку антены я проводил уже ночью, поэтому ограничился получением максимума с Хот Бёда на головке, которая стоит в фокусе параболы. Настройка на Амос при этом несколько пострадала, пэтому показатели здесь для этого спутника похуже, чем для "чистого" эксперимента, который был описан выше.
    По остальным спутникам как для грубой юстировки результат неплохой.

    Вот так я встретил Старый Новый Год.

    Пользуясь случаем, поздравляю всех форумчан с прошедшими праздниками
     

    Вложения:

    Ewg01, Alexccc, sander23 и 5 другим нравится это.
  5. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    Продолжаем пилить

    Для согласования головки с зеркалом, у которого f/d=0.35 в идеале нужно облучатель с шириной диаграммы направленности 140* и резким обрывом по краю. Но такое невозможно даже теоретически, поэтому в литературе советуют, чтобы ослабление на краю составляло -10dB. Это оптимум между максимальным сбором энергии сигнала с поверхности зеркала и минимальным переливом шумов из-за зеркала.
    Исходя из этого я обпилил LNB по краю первого дроссельного кольца так, чтобы остался рупорок диаметром 21мм при диаметре волновода 18.5мм для лучшего согласования его импеданса с открытым пространством.
    Как и где это сделано, видно на первых двух фото. Там же видно защёлки на корпусе, которые удобно открывать металической линейкой, начиная с заднего. Отверстие волновода затыкается полиэтиленовой пробкой. Идеально подходит пробочка от громадных бутылей с питьевой водой, которую обрезал по впадинке. Но годится и пробка от вина (её тоже необходимо подрезать, чтобы не погнуть первый зонд в волноводе).
    Корпус обпилил по концу узкой (40мм) части. На тетьей фотке видны обпиленные конвертора в корпусах и с разными пробками (слева от воды).
    На последнем фото видно со стороны Sirius`а обпиленные головки в мультифиде.
    Теоретическая диаграмма направленности обпиленных облучателей показана на последнем рисунке. Положительный эффект безусловный, но величину прироста качества точно сказать не могу, т.к. и на Сириусе и на Амосе в мультифиде качество 100% по шкале Опенбокса.
    Так что советую всем "прямофокусникам"

    ЗЫ Для "дальнего" мультифида лучше всё-таки обрезка по первому варианту
     

    Вложения:

    Ewg01, sander23, темпо и 6 другим нравится это.
  6. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    Хватит пилить ! Пора подумать...

    Так почему же обрезанная по первому варианту головка на дальнем мультифиде (Телстар-12 отнесён от Сириуса в фокусе на 21*) дала лучшие, по сравнению со вторым вариантом результаты (42-45% против 16-19% качества по шкале Опенбокса), а в фокусе второй вариант усечения головки дал возможность принимать северный луч с качеством 26% при 100% качестве в европейском луче?
    Почухаем репу и попробуем понять то, что показано здесь: http://forum.sat-expert.com/sdelai-sam/6535-raspredelenie-napriajionnosti-polia-v-antene.html#post57943
     
    sander23, serg6758, ivan2 и 2 другим нравится это.
  7. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    На первом рисунке мы видим, что лучи, которые упали на зеркало перпендикулярно его раскрыву точно сфокусировались, и аппертура облучателя Ф21мм полностью поглотила энергию в телесном угле 140* тем самым обеспечив максимальный сбор энергии волны с поверхности зеркала и минимальный захват шумов из-за его пределов. Конвертер оптимально согласован с параболической антеной, а мы с удовольствием смотрим прибалтийские каналы. Всё по теории. Ничего нового, а результат налицо.
    Проанализируем теперь четвёртый рисунок. Мы видим, во-первых, что произошла существенная расфокусировка поля, и его напряжённость в области максимума снизилась почти в 8 раз! Причём поле "размазано" по пространству, а область максимальной напряжённости похожа на дугу радиуса ~F*sin(alfa). Размеры пучностей поля больше двух длин волн, то есть "размазанный фокус" просто "не влазит" в аппертуру облучателя, и энергия отражённой волны не попадает в волновод конвертера. Во-вторых, лучи, которые отражены от нижней трети зеркала при больших выносах облучателя в мултифиде вообще не попадают на аппертуру!
    Отсюда вывод:
    1. Аппертура в мультифиде должна быть больше двух длин волн;
    2. Облучать низ зеркала нет смысла, т.е. диаграмма направленности облучателя в мультифиде должна быть уже, чем у облучателя в фокусе зеркала.
     
    sander23, Blinow, serg6758 и 3 другим нравится это.
  8. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    Подобрал параметры рупора, который при Ф60мм и высоте 15мм обеспечивает диаграмму направленности 60* по уровню 0dB, 90* по уровню -3dB и 130* по уровню -10dB (см. рисунок)
    Изготовил рупор из меди 0.3мм, шов встык пропаял снаружи. Что получилось - видно на первом фото, а обпиленная головка с этим рупором в мултифиде показана на втором
     

    Вложения:

    sander23, Blinow, ivan2 и 4 другим нравится это.
  9. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    Результаты

    С утра была противная дождливая погода, а обпиленный конвертер в мультифиде на Телстар-12 давал 14% качества...
    После установки рупора получил результат, показанный на первом снимке с экрана. Все рускоязычные каналы пошли без "всхлипываний", с запасом качества больше 20%
    Вечером погода улучшилась, а уровень сигнала еще поднялся (см. второй снимок):yahoo: Иногда прыгал до 81%!!!

    Напомню: зеркало Ф0.9м, Телстар-12 по дуге 21* от Сириуса в фокусе
     

    Вложения:

    vomar, sander23, Blinow и 3 другим нравится это.
  10. marseile

    marseile Новичок

    Регистрация:
    28 апр 2009
    Сообщения:
    1
    Симпатии:
    0
    переделка ky,на прямофокус

    переделал конвертор ку-диапаз,как показана на фото,на прямофокус антенну 1,5м,в фокусе 90гр с-диап,,переделка ку-диап, на 75гр,сигнала нет,может быть что-то не так?
     
  11. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    1. На каком фото показано?

    2. Покажите фото вашей конструкции - будет о чём поговорить.
    Просто сказать, что у вас не так, невозможно.
     
    sander23 нравится это.
  12. baribal

    baribal Пользователь

    Регистрация:
    18 сен 2008
    Сообщения:
    9
    Симпатии:
    7
    Можно ли доработать конвертор Ку круговой под раскрыв 128 градусов без отпиливания облучателя?
     
  13. Gesha

    Gesha ЗЕВС Команда форума

    Регистрация:
    21 дек 2006
    Сообщения:
    10.975
    Симпатии:
    14.148
    А какая разница круговой или линейный? Нет разницы.
     
    MIUS нравится это.
  14. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    Если у вас стандартный LNB c углом раскрыва 70*, то расширить главный лепесток ДН для эффективного облучения прямофокусного зеркала можно простым способом:
    В волновод плотно вставляется на глубину 5-7мм тонкостенная трубка такой длины, чтобы её срез упирался в крышечку облучателя. На трубку одеваются дроссельные кольца, которые я делал путём напаивания на диск колец из медной полоски шириной 7мм
    Вставку в Кембридж вы видите на фото:

    [​IMG]

    Успехов

    .
    Сделал сканером снимок с дроссельніми кольцами. Качество не ахти, но идею доработки понять можно:

    [​IMG]

    Успехов
     

    Вложения:

    Последнее редактирование: 6 июн 2009
    _ергей, Blinow, amrad и 5 другим нравится это.
  15. Vitaliy_S

    Vitaliy_S Профи в Сат-ТВ

    Регистрация:
    3 дек 2008
    Сообщения:
    868
    Симпатии:
    1.229
    Очень заинтересовала данная переделка, можно подробнее по размерам, расстоянии между дроссельными кольцами, как рассчитать оптимальную длину трубки.
     
    saii нравится это.
  16. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    .
    Размеры вставки зависят от того, какую трубку вы подберёте. Желательно алюминиевую, тонкостенную и изнутри полированную. У меня стояла медная, но когда я разбирал (через десяток лет :) ) облучатель, то на контакте с волноводом обнаружил незначительные, но следы электрохимической коррозии.

    [​IMG]

    Померяв внутренний диаметр трубки D, при помощи калькулятора посчитаете длину волны в волноводе Lg. На 11.7ГГц при D=17 Lg=55, а при 18мм - 47мм. Размер L должен быть кратным Lg/2, тогда согласование с волноводом вам гарантировано. Фазовый центр облучателя на глубине ~5мм от открытого конца трубки.
    На левом конце трубки весьма желательно сделать плавный переход с внутреннего диаметра на внешний (внутренняя! фаска), а правый торец трубки скруглить
    Работать будет и без дроссельных колец, хотя с ними лучше. Дома померяю штангельком - напишу размеры.

    Успехов
     

    Вложения:

    john07, MIUS, sander23 и 2 другим нравится это.
  17. Vitaliy_S

    Vitaliy_S Профи в Сат-ТВ

    Регистрация:
    3 дек 2008
    Сообщения:
    868
    Симпатии:
    1.229
    А как быть с пластиной ? Сделать для нее прорези в трубке, либо вынуть и установить в трубку ?
    Конвертор GI-102 TWIN Circular
    [​IMG]
     
    Последнее редактирование: 17 июн 2009
    sander23 нравится это.
  18. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    .
    Размеры "шайбы" с дроссельными кольцами:
    Внешний диаметр 40, высота внешнего кольца 8, оно напаяно "внахлёст" на шайбу Ф39,4. Среднее кольцо Ф32 из полосы шириной 6мм. Внутреннее кольцо такой же высоты, диаметр Ф24. Оно напаивается первым, потом среднее и последним внешнее кольцо пропаем с тыльной стороны. Всё сделано из меди 0.3мм.
    У трубки внешний диаметр 19мм, внутренний 16.7мм. Длинна трубки 68мм.
    Трубку тоже можно свернуть из тонкой меди. Шов выстык пропаивать с внешней стороны.
    Поляризационную пластину я бы вынул, уменьшил её ширину на толщину трубки на расстоянии 3мм от края штатного волновода так, чтобы волноводы стыковались без щелей, а на остальную длинну сделал пропил в трубке и вставил бы на тоже самое место относительно раскрыва штатного облучателя.

    Успехов
     
    sander23 и Vitaliy_S нравится это.
  19. baribal

    baribal Пользователь

    Регистрация:
    18 сен 2008
    Сообщения:
    9
    Симпатии:
    7
    Конвертор GT-TCIR40 Twin с трубкой на прямофокусе 80см f/d=0.4 apertupe=128*, прибавка сигнала по OpenBox X820 составила 30-32%.
    Длина трубки 32мм, внутренний диаметр 18.5мм.
    [​IMG]
     
    sander23, Vitaliy_S и странник нравится это.
  20. странник

    странник Супер-Модератор Команда форума

    Регистрация:
    25 сен 2006
    Сообщения:
    2.056
    Симпатии:
    5.526
    .
    Обратите внимание, что "удлиннитель" волновода подсоединён встык, а его внутренний диаметр точно равен диаметру штатного волновода.
    К сожалению, не все LNB из-за наличия внутреннего рупорка позволяют такую конструкцию.
    За скругление внешней кромки - сенкс, а вот полирнуть внутренность и загерметизировать плёнкою не помешало бы...

    2 baribal Трубка, часом, не от раскладушки ?
     
    Blinow и sander23 нравится это.

Поделиться этой страницей