Seminář mikrovlnné techniky 2007

Prezentace na téma: "Seminář mikrovlnné techniky 2007"— Transkript prezentace:

1 Seminář mikrovlnné techniky 2007
Contest QTH – JO 80 HB m a.s.l. 1,3 GHz / 2,3 GHz 10W / 1,5 dB 1,4m dish 10 GHz 3,5W / 1,6 dB 60cm dish 24 GHz 1W / 2 dB 60 cm dish OK 2 BFF OK 2 PWY Seminář mikrovlnné techniky 2007

2 Antena Cassegrain pro 47 GHz optimalizovaný návrh
Podle podkladů W2IMU, W1GHZ, N1BWT a G7MRF sestavil OK2BFF Seminář mikrovlnné techniky 2007

3 Několik poznámek k energiím
Plochou parabolického reflektoru přijímáme prostorovou vlnou tok zářivé energie vyjádřený vektorem plošné hustoty : N = [E x H] W/m2; V/m; A/m Umov-Poytingův vektor Obecně energie elektromagnetického pole : w = mc2 = hυ nositelem jsou fotony o vlnočtu υ; pole má hmotu m = hυ /c2 a hybnost mc Parabola přijímá energii pole úměrně ploše ústí – apertury A a nepřímo úměrně čtverci délky vlny Základní rovnice pro energetický zisk paraboly proti bodovému izotropnímu zářiči Gi = 10 log [η . 4π . λ-2 . A ] Seminář mikrovlnné techniky 2007

4 Prakticky dosahované hodnoty η: 0,4 – 0,7
Diskuse účinnosti η Činné ztráty vlnovodem k ozařovači Asymetrie rovin E, H Poloha fázových center E, H Účinnost ústí paraboly : přezáření / ozáření Zastínění paraboly zářičem Odrazivost ploch Vady geometrie Prakticky dosahované hodnoty η: 0,4 – 0,7 Seminář mikrovlnné techniky 2007

5 Charakteristické vlastnosti systému Cassegrain
Parabola ozařovaná z hyperbolického reflektoru v jehož ohnisku je ozařovač Nejméně ztrátová přímá cesta vlnovodem k ozařovači Vysoká účinnost hlubokých parabol Nízká šumová teplota antény Operativní výměna ozařovačů Seminář mikrovlnné techniky 2007

6 Seminář mikrovlnné techniky 2007
Jaká parabola F / D je optimální ? Minimalizace ztrát ozářením a přezářením Seminář mikrovlnné techniky 2007

7 Systém Cassegrain – geometrie
P – reálná parabola V – virtuální parabola H – hyperbolický reflektor Dm – průměr parabol Hp – hloubka paraboly Fm – ohnisková vzdálenost reálné paraboly Fe – ohnisková vzdálenost fiktivní paraboly Dc – průměr hyperbolického reflektoru F1 – poloha ohniska paraboly a hyperboly F2 – poloha druhého ohniska hyperboly (ústí ozařovače) Φr – úhel otevření reálné paraboly Φv – úhel otevření virtuální paraboly (Poloviční úhel ozařovače pro –10 dB) Seminář mikrovlnné techniky 2007

8 Systém Cassegrain – postup návrhu
Výpočet vychází ze zadané paraboly : Dm, Hp, Fm / Dm Jsou zvoleny parametry hyperbolického reflekoru: Dc z podmínky 5λ < Dc < Dm/5 a Fe podle ozařovače – paprsek z F2 na hranu reflektoru pod úhlem Φv ozáření – 10 dB Postup výpočtu: Φv = atg (Dm / 2) / (Fm / Hp) Φr z rovnice : (1 / tg Φv ) + (1 / tg Φr ) = 2 / (Fc / Dc) Lv z rovnice : 1 – (sin1/2 (Φv - Φr)) / sin1/2 (Φv + Φr) = 2 (Lv / Fc) E = sin1/2 (Φv + Φr) / sin1/2 (Φv - Φr) Konstanty: A = Fc / 2 E B = A Ö(E2 – 1) Souřadnice hyperboly : Xs = A [Ö 1 + (Ys / B)2 – 1] Virtuální parabola : Fe / Fm = (E + 1) / (E – 1) Virtuální parabola : Fe / Dm Seminář mikrovlnné techniky 2007

9 Systém Cassegrain – realizovaný návrh
Parabola Dm = 440 mm;, H = 77 mm; , Fm / Dm = 0,357; Fm = 157 mm Hyperbolický reflektor Dc = 56 mm (8,8λ; 0,12 Dm) ; Fc = 57 mm; zastínění 3% Vypočítané hodnoty: Φv = 70° ; Φr = 31,1° ; Lv = 15,8 mm; E = 2,31; A = 12,337 ; B = 25,68 Virtuální parabola: Fe = 397 mm; Fe / Dm = 0,9 Rovnice souřadnic hyperbolického reflektoru: Xs = 12,337 [Ö 1 + (Ys / 25,68)2 – 1] Y (mm) 5 10 15 20 25 28 X (mm) 2,33 4,67 7,01 9,35 11,69 13,09 Seminář mikrovlnné techniky 2007

10 Systém Cassegrain – ozařovač pro 47 GHz
Seminář mikrovlnné techniky 2007

11 Systém Cassegrain – anténa 47 GHz
Seminář mikrovlnné techniky 2007

12 Seminář mikrovlnné techniky 2007

13 Seminář mikrovlnné techniky 2007
Jak jsme začínali … … Májová Hole OK2 KEZ MHz Seminář mikrovlnné techniky 2007

14 OK 2 BFF Vám děkuje za pozornost
a těší se na QSO na 47 GHz Seminář mikrovlnné techniky 2007

15 Seminář mikrovlnné techniky 2007

16 Seminář mikrovlnné techniky 2007