amatorskie forum mikrofalowe

Pomysł był Marka SP4ELF aby zaprojektować antenę typu horn na pasmo 10 GHz zasilaną falowodem WR90. Przyklasnąłem temu pomysłowi, gdyż jestem w różnych stadiach kilku projektów na to pasmo i przydała by mi się wzorcowa antena do porównań. Chodziło o antenę niedrogą i łatwą do powielenia.
Założeniem było wykonanie z blachy mosiężnej za pomocą wycinarki laserowej. Próbowałem wymodelować w/g danych znalezionych w sieci ale nie za bardzo chciała mi się taka antena złożyć. Aby nie marnować energii na zastanawianie się "co poeta (autor danej anteny) miał na myśli", stworzyłem własny kalkulator do anten horn.



TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ LINKI. DARMOWA REJESTRACJA



W żółtych polach zadajemy częstotliwość i zysk, a on oblicza wymiary. Można też wpisać inne wymiary falowodu.
Na podstawie tych wymiarów stworzyłem projekt:



TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA




TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA




TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA




TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA



Następnie plany powędrowały do zakładu wycinającego na laserze. Dziękuję Jackowi SP1CNV za pomoc w konwersji plików DXF. Z mojego CAD-a wychodziły takie, których oprogramowanie lasera nie czytało.
W stosunku do projektu aby uprościć logistykę, flansza została wycięta z tej samej blachy (0,8 mm) co antena, tyle ze w kilku egzemplarzach.
Potem przyszedł czas na zlutowanie



TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA



Flansze zostały zlutowane (4 szt) przez wprowadzenie pomiędzy nie pasty lutowniczej, ściśnięcie śrubami i podgrzanie palnikiem. Wyszło nawet nieźle.
Samo lutowanie okazało się problematyczne. Największa moja lutownica elektryczna nie dawała rady. Duża masa i dobra przewodność cieplna dawały znać o sobie. Trzeba było sięgnąć po palnik. Założeniem było polutowanie "ząbków" od zewnątrz. Jednak lut przechodzi do środka. Dodatkowym problemem było lokalne wyginanie się przez gradienty temperatury. Trzeba było zakładać obejmy z drutu aby się ścianki nie porozchodziły i nie tworzyła się między nimi szczelina. Tak to wyszło:



TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA




TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA



Po oczyszczeniu czas na pomiary. Horn jest anteną szerokopasmową i tak też wyglądają jej pomiary. Najpierw zmierzyłem odbicia w paśmie 8,2-12,5 GHz.



TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA



Potem zestawiłem "ławę optyczną" o długości około 2 m. Jako jedną z anten zastosowałem aperyturę falowodu WR90. Do drugiego portu VNA antena.



TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA



Wynik poniżej



TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA



W drugim kroku usunąłem horn i dokonałem pomiaru transmisji pomiędzy aperyturami falowodów podłączonymi do dwóch portów VNA. Wynik poniżej:



TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA



Widzimy, że antena dysponuje w tych warunkach zyskiem 16,016 dB_OWA (over waveguide apreture) - to moja jednostka wymyślona ad-hoc.

Myślę że na przyszłość można by spróbować wymodelować taką antenę z jednego kawałka blachy i zagiąć. Tyle że gięcie tego to nie taka łatwa sprawa. Pewnie lepiej było by też pospawać TIG-iem albo zlutować na twardo ale nie są to technologie łatwe i łatwo dostępne dla amatora. Jako poręczna, laboratoryjna antena porównawcza i testowa do nowych konstrukcji na pewno się sprawdzi.

Paweł zastanawia mnie tylko czym doczyściłeś blachę po lutowaniu ,ja lutowałem oświetlacz horn do paraboli na 1.3GHz z dwóch kawałków z tym że w końcówce jest oświetlacz .Kalkulator bardzo fajny i potrzebny .

Ja do oczyszczenia elementów ze stopów miedzi stosuję lekko ścierny proszek do czyszczenia armatury sanitarnej (tym razem marki Dosia) i gąbkę kuchenną dwustronną - tą stroną sztywniejszą.

Edit. Nadmiar cyny widoczny podczas lutowania usunięty został wilgotną szmatką bawełnianą po powtórnym podgrzaniu

Dzięki za podpowiedź ,proste i skuteczne.

A może 4 kliny horna wyciąć do złożenia "na styk" a potem przylutować palnikiem cztery kątowniki od zewnątrz....

(Może głupi pomysł, ale mój )

Zbyszek SP3NYF

KKM pisze:

A może 4 kliny horna wyciąć do złożenia "na styk" a potem przylutować palnikiem cztery kątowniki od zewnątrz....

(Może głupi pomysł, ale mój )

Zbyszek SP3NYF

Próbowałem to robić ale tylko z grubszymi blachami to się udało takimi powyżej 2mm cieńsze się wyginały a lutownica grzałkowa nie dawała rady tego polutować .Na styk można lutować mając trochę oprzyrządowania by kąty proste były idealne .

Ciekawe opracowanie S53MV nt. anteny typu horn dla pasma 3 i 6 cm.


TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ LINKI. DARMOWA REJESTRACJA


Przy innych opisach można zobaczyc, ze Matiaz uzywa tego typu anten
do TRx w jego opracowaniu.

A tu też wiele ciekawych opracowań


TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ LINKI. DARMOWA REJESTRACJA

Zbyszku na tym polegal wlasnie pomysl z wpustami, ale jak zostaly wypuszczone poza plaszczyzne sciany, to juz pozamiatane

pz

To może napiszę jaka była ewolucja pomysłów na łączenie ze sobą blach. Pomysł aby zastosować któryś z "ząbkowych" modeli łączenia ze sobą ścian zaproponował Marek SP4ELF. Miał za sobą doświadczenia z oświetlaczami, których aluminiowe ścianki łączone były przez "fasolki" i "wypustki". Jest to jednakże dość kłopotliwe w technologii wycinania laserem, gdyż pociąga za sobą dużą ilość przebić. Postanowiliśmy zrobić to w postaci ząbkowanej krawędzi. W technologii wykonania laserem ma to tą przewagę, że jest to ciągłe cięcie, tyle że ze zmiennym kierunkiem. Najpierw z odpadów powstał mały model krawędzi z ząbkami o wysokości równej grubości blachy (0,8 mm). Za tym modelem opowiadał się Kuba. Marek dokonał próby lutowania na tym modelu inżynierskim i stwierdził, że ciężko jest zlutować - nie ma tam miejsca na lut i model rozpadł się omal pod własnym ciężarem. Zdecydowaliśmy, że ząbki będą trochę wystawać - miało to pozwolić na zewnętrzne zlutowanie.
Takoż zostało wykonane. W praktyce oczywiście okazało się jeszcze coś innego. Naszym założeniem było to, aby zlutować to od zewnątrz. Lut miał mieć głównie funkcję mechanicznego łączenia ścian. Przy lutowaniu okazało się, że i tak przecieka do wewnątrz. Być może, gdyby lutować to precyzyjnie lutownicą dało by się tego uniknąć. Ale lutowanie palnikiem powodowało dość spore odkształcenia na skutek których w środku tworzyły się bąble w miejscu lutowania. Z dwojga złego wybrałem zlutowanie wewnątrz ciągłym, cienkim lutem niż pozostawienie niejednorodnych bąbli.
Jak pisałem poprzednio, ideałem było by albo spawanie TIG-iem albo lutowanie na twardo srebrem. Jak prawie każda konstrukcja ta antena jest kompromisem pomiędzy chciejstwem a możliwościami jakimi dysponujemy. Ale powstała i wykazała się udowodnionym zyskiem 16,016 dB_OWA.

Mój oświetlacz też jest z blachy 0.8mm i uważam że to jest za cienki materiał,dopiero wzrost do 1mm do 1.5mm dało sztywność i lutowanie palnikiem Bunsena cyną jaką używa się do prowadzenia instalacji CO .Blacha 0.8mm przy palniku wyginała się w sposób nie kontrolowany a teraz mam sposób na lutowanie nawet blach 0.4mm na styk bez przecieków a można to zobaczyć w wykonanych dwu Hornach na 3.4GHz i 5.7GHz na mojej stronie.

Witam.
W mikrofalach to ja dopiero raczkować zaczynam.
Mam więc pytanie następujące: czy wymagany jest mosiądz tudzież inne metale kolorowe
Pytam bo mam dostęp do stali nierdzewnej, krawędziowych zaginarek, TIG'a itp.
Gdyby się nierdzewka nadawała to bym sobie taką antenkę "wystrugał" z jednego kawałka blachy, złącze potraktował tigiem i po kłopocie.

Raczej się tego nie praktykuje. Energia trafiająca do anteny dzieli się na trzy części. Jedna część jest wypromieniowana, druga odbita a trzecia to straty zamieniające się w ciepło. W przypadku stali (także z gatunków określanych mianem nierdzewnych)rezystywność jest kilkukrotnie większa, niż dobrych przewodników (srebro, miedź i jej stopy, aluminium). Dodatkowo mogą dochodzić efekty związane z właściwościami ferromagnetycznymi niektórych gatunków stali i to prawdopodobnie zmieniało by wzory definiujące model takiej anteny (inne wymiary). Straty w rezystancji były by znacznie wyższe w przypadku stali. Nie jestem w stanie podać wartości liczbowych, ale jeśli byś się zdecydował to przećwiczyć, deklaruję wykonanie pomiarów porównawczych. Antena ze stali vs antena z mosiądzu

Paweł, to by było chyba bardzo ciekawe doświadczenie, zakładając wiedzę na temat użytej stali.
Dlaczego?
Bo być może okaże się, że straty mogę być mniejsze niż zyski z dobrego wykonania, poza tym można je, przynajmniej częściowo, skompensować zwiększając wielkość horna.
Tak mi się wydaje.....

W praktyce horny na 10 GHz wykonane ze stali mignęły mi kilka razy w necie...

Moznaby wykonac ze stali i posrebrzyc ogniowo. Tez jestem ciekawy wynikow 😀

Pz

Oczywistym jest że zastosowanie powłoki z miedzi czy srebra zmieniło by zasady gry. To jest 10 GHz i "naskórek" dla pokrycia z miedzi czy srebra to około 0,6 mikrometra. Nie słyszałem o powszechnym stosowaniu (co wcale nie oznacza że się nie stosuje ) procesów ogniowych poza cynkowaniem. Zdaje mi się że galwaniczne pokrycie miedzią bądź srebrem było by łatwiej dostępne.
Zbyszek, ja jestem otwarty na eksperyment. Należało by w mojej opinii rozważyć jedynie kwestie ferromagnetyzmu zastosowanego materiału i być może zdecydować się na materiał z grupy stali austenicznych.

Edit:
Na dodatkowy aspekt konstrukcyjny chciałem zwrócić uwagę. Jeśli ściany miały by być wygięte z jednego arkusza blachy, to nie da się zastosować zastosowanego przeze mnie sposobu łączenia z flanszą. Na końcu od strony falowodu jest prostokątny odcinek o długości 3 mm który przed zlutowaniem został odgięty od płaszczyzny swojej ściany tak, aby licował się z wnętrzem flanszy falowodu. Te odcinki z czterech ścian, tworzą odcinek prostego falowodu o długości 3 mm. Wnikliwy obserwator mógł dostrzec też, że wymiary wewnętrzne otworu flanszy falowodu zostały powiększone w stosunku do standardu WR90.
W przypadku gięcia z jednego arkusza, nie było by fragmentu falowodu i należało by spawać do czoła flanszy, której otwór wewnętrzny powinien być standardowych dla WR90 rozmiarów.

SQ1GQC pisze:


Zbyszek, ja jestem otwarty na eksperyment. Należało by w mojej opinii rozważyć jedynie kwestie ferromagnetyzmu zastosowanego materiału i być może zdecydować się na materiał z grupy stali austenicznych.

Stal austeniczna niejako z założenia ma przenikalność magnetyczną rzędu 1, więc myślę, jże na początek można wybrać dowolną.
Chyba większy wpływ będzie miała powierzchnia blachy, którą trzeba by pomiedziować czy też posrebrzyć. Aczkolwiek posrebrzenie wrażliwe jest bardzo na warunki atmosferyczne.

Zbyszek
sp3nyf

Powstała kolejna iteracja projektu. Na skutek próśb, gróźb i sugestii tym razem zaprojektowałem ząbki łączące +/- licujące się z drugą łączoną ścianką. Wzmocnieniem mają być nalutowane kątowniki o kącie rozwarcia około 93 stopnie. Dodatkowo ze względu na dość spory ciężar całej anteny dodany zostanie wspornik, pozwalający podeprzeć antenę i zmniejszyć siły na flanszy. Ponieważ w prototypie sprawdziła się flansza zlutowana z 4 blaszek 0,8 mm (z materiału o takiej samej grubości jak pozostałe elementy) to ze względu na uproszczoną logistykę (jeden rodzaj blachy) takie samo rozwiązanie zostało i tutaj zaprojektowane. Zobaczymy jak to się będzie składało...
Enjoy!

Edit: Wdał się mały błąd w wymiarach okienka we flanszy. Już poprawiłem.



TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA




TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA




TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA




TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA




TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA




TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA




TYLKO ZAREJESTROWANI I ZALOGOWANI UŻYTKOWNICY WIDZĄ ZDJĘCIA. DARMOWA REJESTRACJA

Ładnie , tak publicznie konstruować tubę na demonstrację KODU.
Pewnie do wykrzykiwania wrogich haseł.

Witam Pawle !

Toś się napracował, tylko "zazdrościć" takiego wykonania, ale to u Ciebie norma.
Teraz należy czekać na wyniki pomiarów ...?!

Mam nadzieję, ze się pochwalisz !

Janusz SP 2 CNW