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挖掘大锅潜能 追求DIY极致——对石蜡天线的推论

2014-1-19 23:29| 查看: 20652| 评论: 225|原作者: shiyindebcd

用石蜡做成凹透镜放在抛物面的焦点之前,理论上来说,就可以减小抛物面反射的电波的夹角,从而使馈源能更高效地利用整个抛物面的反射,如果选取的透镜曲率合适,或者选取多块凹透镜组成透镜组,甚至有可能将电波方向 ...


将方向图左右旋转一下加到抛物线上:

Trevor Marshall博士的带翅双菱.jpg
这个带翅双菱做大锅馈源,方向角超过45度时效果已经不好了


我们再来看看激情版主的馈源
实物(借论坛激情版主的图):
155959zr5z3zrnwnr1q3rm.jpg.thumb.jpg

方向图:
1557398nsfcyyite7xifxz.jpg.thumb.jpg

反转一下加到大锅上的效果:

激情老大的馈源.jpg


抛物面的实质是将电波的能量反射汇聚到焦点,汇聚的越多,信号的增益也就越大,在理论上来说,只要抛物面足够大,抛物面天线的增益可以无穷大,可事实上对于我们DIY的人来说,不可能做太大的抛物面。研究如何高效利用这个反射,更有意义
上面这两个馈源中,带翅双菱的增益要高一些,带裙边五铜片的方向角要稍微大一些
我们就以带翅双菱来看看

Trevor Marshall博士的带翅双菱_副本.jpg
以∠CQE=45 度来算,代入实测的数据AB=145cmOE=24.7cm,很容易就能求得直线CQ与抛物线的交点坐标为(9.1244.05),
所以小圆的半径r44cm,大圆的半径R72.5cm
算得小圆与大圆的面积之比为0.3691
也就是说整个抛物面的反射,被馈源高效利用的只有约37%,这还没有算上馈源在锅上的阴影!!!
这就是为什么大锅天线的增益没法大幅度领先于小锅的原因。

激情版主那个馈源方向角要比这个稍大些,但增益比这个稍小
有兴趣的人自己算一下
这样的利用率显然不能让人满意
可是又有什么办法呢
DIY的前辈在馈源的设计上已经想尽办法了
改造馈源的这条路走不通
本人日思夜想
终于想到一个解决方案
现在将这个方案公布出来与大家分享
请大神们看看可不可行,特别是希望激情版主能出来仿真一下
还有一些数据,也希望有条件的人能测一下

##########NextPage##########

既然馈源上无法动手脚
那么就从电磁波的入射方向上动手
光也是电磁波,所有光的折射和反射的定理在123mm波长的wifi信号上同样成立
这些定律我在这就不多说了

同一种介质对不同频率的电磁波,折射率是不一样的,通常我们说的介质的折射率,是该介质对钠黄光(波长589nm)的折射率
所以,只要我们找到对2.4Ghz电磁波折射率合适的介质,做成透镜,是完全有可能改变电磁波方向的
凹透镜.jpg

查了好多资料,所幸我找到了一种能对微波有效折射而且很容易找到的东西,石蜡


用石蜡做成凹透镜放在抛物面的焦点之前,理论上来说,就可以减小抛物面反射的电波的夹角,从而使馈源能更高效地利用整个抛物面的反射,如果选取的透镜曲率合适,或者选取多块凹透镜组成透镜组,甚至有可能将电波方向修正到平行
这样我们就能将抛物面的反射利用率从37%提高到几乎100%,如果夹角修正到很小甚至是0,那我们完全可以换上更高增益更小方向角的天线做馈源(比如激情版主的16铜片)。那增益会让人不敢想象
石蜡对可见光不透明,但对于微波来说是透明的,用石蜡做透镜,优点有很多,原料好找且便宜,质地柔软好雕刻好打磨,熔点低做个模具注进去即可
现在将我这一想法与大家分享,我们DIY爱好者对更高增益天线追求是永无止境的
将这想法公布出来,还请大家帮个忙,一是仿真一下加石蜡透镜的正馈抛物面天线,因为我不会仿真
二是请有条件的人测定一下石蜡对123mm微波的折射率,我没器材。网上找了好久,有两个数据,一个是1.31,一个是1.69,但他们只说是对微波的折射率,没说是对哪个波长的微波,更没说是固体石蜡还是液体石蜡。
测定好了折射率,我们才能计算出透镜的曲率,从而打造出前所未有的天线
                                                DIY爱好者   石殷德
                                                2014.1.18

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发表评论

最新评论

引用 shiyindebcd 2014-1-18 22:59
沙发自己坐
引用 永夜命运独彷徨 2014-1-18 23:06
美国宇航局使用3个直径70米的抛物面天来接收来自火星探测器的上面的直径约30CM的抛物面天线的信号,实现双向通信。最大连接速度可达8K/S
引用 识宝专家 2014-1-18 23:08
大锅DIY的高手 不错 学习了
引用 6300985 2014-1-18 23:13
楼主太强悍。我表示看不完。看不懂。
引用 shiyindebcd 2014-1-18 23:14
永夜命运独彷徨 发表于 2014-1-18 23:06
美国宇航局使用3个直径70米的抛物面天来接收来自火星探测器的上面的直径约30CM的抛物面天线的信号,实现双向 ...

这能说明什么?只能说明抛物面天线才是王道,他们能用八木或平板天线来收火星的信号吗?不可能的对吧
引用 plagueing 2014-1-18 23:26
永夜命运独彷徨 发表于 2014-1-18 23:06
美国宇航局使用3个直径70米的抛物面天来接收来自火星探测器的上面的直径约30CM的抛物面天线的信号,实现双向 ...

把他蹭了,,,
引用 桀骜王子 2014-1-18 23:28
一点不懂啊
引用 遁地猪猪侠 2014-1-18 23:34
全部看完,算法完全看不懂
引用 杰行杰远 2014-1-19 00:15
表示完全看不懂。。。不明觉厉。。。
引用 xiayu6186 2014-1-19 00:40
好大的雪,好大的锅。
引用 湿润的双眼 2014-1-19 01:20
不错哦顺中
引用 wear2003 2014-1-19 02:57
传授点知识吧   大家都不懂啊
引用 yangzhiyong 2014-1-19 06:55
下雪了什么地方
引用 i3hh9168 2014-1-19 09:45
完全看不懂,但是,
但是,一定要顶起。
引用 shiyindebcd 2014-1-19 09:59
yangzhiyong 发表于 2014-1-19 06:55
下雪了什么地方

新疆石河子
引用 m858587614 2014-1-19 10:10
看完了,看懵了
引用 jiemingheng 2014-1-19 10:55
高手 有想法
引用 asdpop0098 2014-1-19 11:01
楼主太强悍,,
引用 65628206 2014-1-19 11:04
支持一个啊,你的石蜡天线研究的不错啊,估计在北方有的用,南方夏天融化了就惨了。

查看全部评论(225)

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