Helfen Sie bei der Interpretation eines NASA-Entwurfs

Ich bin sehr daran interessiert, ein von der NASA hier veröffentlichtes Design zu replizieren: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19670027843.pdf

Insbesondere die Anordnung auf Seite 11. Ich habe ein ähnliches Design mit einem Hybridkoppler, und das ist fast das, was ich in Bezug auf das Antennensystem bauen möchte, aber ich verstehe nicht, wie das Koaxialkabel wie gezeigt an den Antennenelementen befestigt wird in diesem Diagramm.Phasing-Netzwerk

Ich habe bereits eine Antwort auf genau diese Frage auf ham.SE erhalten :

Es ergibt für mich auch wenig Sinn, bzw. die Details sind nicht ausreichend spezifiziert. Was in dem von Ihnen verlinkten Dokument angegeben ist , ist:

Der Nah-Viertelwellen-Monopol, der als eine Hälfte eines gegenüberliegenden Antennenpaares gespeist wird, hat eine Eingangsimpedanz in der Größenordnung von 80 ± 45 . Daher ist es möglich, die Impedanz je nach Systemanforderungen entweder auf 50 oder 100 Ohm anzupassen. Normalerweise wird ein Diagramm der Impedanz über der Länge der Antennen in der richtigen Struktur erstellt und ein geeigneter Längenwert ausgewählt, um die Anpassung zu erleichtern. Die Anpassungskomponenten (alle reaktiv) sind in einer kleinen Kammer im Fuß jeder Antenne installiert. Dadurch kann der Rest des Speisesystems in einem verlustarmen, ausgeglichenen Zustand arbeiten.

(Ich nehme das an 80 ± 45 ist ein Tippfehler u 80 ± 45 > Ω war gemeint.)

Die einzigen „entgegengesetzten Paare“ in diesem System sind die um 180° phasenverschobenen Antennenpaare, wie z. B. das Paar Nr. 1 und Nr. 3.

Da Nr. 3 ein Monopol ist (genannt) muss er am Ende einer 50-Ω-Speiseleitung wie eine Grundplattenantenne gespeist werden, wobei die Außenhülle des Raumfahrzeugs als Grundplatte verbunden ist.

Da es dann eine 50-Ω-Leitung links und eine 50-Ω-Leitung rechts von Nr. 1 gibt, müssen wir daraus schließen, dass das Ding, das als Anpassungsnetzwerk bezeichnet wird, tatsächlich einen Leistungsteiler enthält, um das Signal zwischen Nr. 1 aufzuteilen (oder zu kombinieren ) . und die Linie zu #3.

Ich finde das nicht sehr plausibel, aber es ist die beste Interpretation, die ich bisher von dem gefunden habe, was dort geschrieben steht.

Ich würde annehmen, dass es einfach das Zentrum des Koaxialkabels wäre, aber das macht keinen Sinn, wenn ich das Koaxialkabel mit einem Element verbinde. Wenn jemand den Anschluss an die Antenne erklären könnte, wäre das zu schätzen.

Bitte nicht crossposten, ohne die ursprüngliche Frage zu erwähnen. Es ist respektlos, und die Leute würden Zeit damit verbringen, etwas zu erklären, das bereits an anderer Stelle erklärt wurde.
Ich werde es auf jeden Fall erwähnen, wenn ich in Zukunft einen Crosspost mache.
Sie sagen "so wie ich es verstehe, Koaxialkabel mit einem Element zu verbinden", und niemand auf dieser Seite ist ein Gedankenleser, außer dem neuen Typ, der nächste Woche anfängt, LOL. Wie würden Sie zum Beispiel ein Stück Koaxialkabel natürlich mit einem Viertelwellen-Monopol verbinden?
Durch Verbinden des Mittelleiters des Elements und des Geflechts mit der Erdungsebene oder den Reflektoren.
Andy, was denkst du darüber, dass das Koaxialkabel und der Mittelleiter des unteren rechten Quadrantenschenkels am unteren Anschluss des Hybrids vertauscht sind?

Antworten (1)

Sie analysieren Antennendiplexer von verschiedenen Satelliten, die nicht das gleiche Design haben.

Im Allgemeinen ist es beim Lesen ausgereifter kommerzieller Datenblätter und NASA-Dokumente besser, ANzunehmen, dass Sie nicht verstehen , BEVOR Sie ANNAHMEN, dass das Dokument falsch ist .
(Meine Meinung aus 40 Jahren Erfahrung)

Diese Logik gilt jedoch nicht für zufällige Webschemata, die schlecht dokumentiert sind, und dann können Sie aufgrund schlechter Spezifikationen und fehlender Annahmen ein hohes Fehlerrisiko annehmen.

  • Das Diagramm, das Sie in dieser Frage zeigen, gilt für Explorer 34 , während der hinzugefügte Text aus der vorherigen Frage für Explorer 32 gilt, bei denen es sich um völlig unterschiedliche Designs handelt.

  • der Explorer 32- Text wurde korrekt angegeben.

  • "eine Eingangsimpedanz in der Größenordnung von 80 ± 45 ...um die Impedanz je nach Systemanforderungen entweder auf 50 oder 100 Ohm anzupassen."

    (Dies liegt daran, dass ¼λ die Impedanz umkehrt und sehr empfindlich ist, Z nach der Länge abzustimmen.)

    • Explorer 32 verwendet einen ¼λ-Splitter bei fo=c/λ, erzeugt ein 90°-Diff. Phase oder ± 45° Single Ended zu jeder Antenne. Es wurde ein 90°-Splitter mit 2 diff verwendet. Stripline-Antenne, um eine Quadratur-4-Port-Antenne herzustellen.
    • Explorer 34 verwendet einen 70-Ω-Quadratur-Koax-Hybrid-Splitter zu vier (4) 100-Ω-Quadraturantennen. Verwendung einer Kombination aus Richtungs-, Diversity- und Phasenteilern, so dass jede Antenne bei der Resonanzwellenlänge phasenkohärent ist
      • (Sie sollten bereits aus der Übertragungsleitungstheorie wissen, dass ½λ 180 ° mit demselben Z an jedem Ende bei fo erzeugt.)

Für diejenigen, die es noch nicht wissen; Kombinator , Splitter und Koppler sind Synonyme für HF-Komponenten, da sie in beide Richtungen verwendet werden können, daher die eindeutigen Namen, die die Verwendung implizieren. Koppler ist universeller und hat eine bidirektionale Bedeutung. zB dir. Koppler, DC-3 ist auch ein Splitter oder ein Combiner.

Welche Zahl findest du am besten und warum?


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Persönliche Anmerkung


1976 musste ich eine UKW-Telemetrieantenne für eine der kleinsten Raketen unseres Unternehmens, die Black Brandt VI, entwerfen, die alle der Plasmaforschung dienten und Experimente für die obere Atmosphäre in einer Höhe von 50 bis 1000 km durchführten. Diese Antenne sollte während des Starts aufgewickelt und dann nach Erreichen der höchsten Überschallgeschwindigkeit ausgeworfen werden, während sie sich um 5 bis 10 Hz drehte. Der Nasenkegel wurde dann ausgeworfen, wodurch mein flach gerollter geflochtener Draht auf einer Nylonspule freigelegt wurde, die sich durch die Zentripetalkraft wie ein perfekter Dipol im Vakuum des Weltraums drehte und dann mit dem Fallschirm abstieg, sobald die Luft erreicht war. Es gab einen offiziellen Drehtest im Labor für meine Nasenkegelantenne, wo sie sie drehen und dann die Muschelschalen und den Nasenkegel auswerfen. Es funktionierte. Auf der Flucht von Churchill, verwendete die Bodenstation eine Quad-Helix-Auto-Tracking-Antenne. Die Signale waren perfekt, bis sie sich dem Horizont näherten, wo der Spin orthogonal wäre und somit alle 1/10 Sekunden Nullen in den Daten hätte, wenn die Enden der Antenne direkt auf uns gerichtet wären. Glücklicherweise lagen alle benötigten Daten vor dieser Zeit. Ich hatte mehrere 2-wöchige sehr kewl Reisen nach Churchill, auch sehr coole Aurora und "Whiteouts", wo man kaum die Rücklichter vor sich sehen kann und Eisbären verfolgt, die über 14 Fuß Stacheldraht geschützte Müllhalden springen, als wäre es ein einfaches Babybett . (Ich habe auch Dopper Azimut-Tracking-Systeme für BB-IV, BB-V usw. entworfen.)

ps Die Blockdiagramme müssen mit Antennenlänge, Azimut und Elevationswinkel kombiniert werden; Grundebene; Ferrit-Balun und reaktive LC-Abstimmung, um eine Rückflussdämpfung von > 15 und eine (gute) Übertragungsdämpfung für verschiedene Empfangsantennen (polar und linear) zu erhalten, wie in den Polardiagrammen gezeigt.

Die Gründe, die Sie angeben, sind der Grund, warum ich mich entschieden habe, hier zu posten, und ich habe die von Marcus bearbeitete Antwort nicht aufgenommen. Meine Anwendung ist in jedem Fall ähnlich und verwendet einen 90-Grad-Hybridkoppler für die Leiterplattenmontage. Ich habe noch an keiner BB-Mission teilgenommen, aber ich habe Nutzlasten auf drei Terrier-Orion-Missionen außerhalb des WFF geflogen. Höhenforschungsraketen sind eine wirklich coole Plattform für die Erforschung des Weltraums.
Verstanden... Sie sollten Ihre Erfahrung in Ihrem Profil zeigen, damit andere sich mit Ihnen in Verbindung setzen können. Wir hatten Wissenschaftler aus der ganzen Welt, die unsere Nutzlasten mit sehr interessanten Instrumenten benutzten. Eine mit einer Mutter-Tochter, die Nutzlast-Sprühwassernebel dazwischen trennte und eine Spektralanalyse der Ionosphäre durchführte, wie ein Vektor-Netzwerkanalysator im Jahr '78. Meine erste Sichtung einer BB4 mit einem Nike Booster war der Versuch, Bilder mit 35mm aufzunehmen. Ich glaube, ich habe 5 schnelle Klicks gemacht, bevor es außer Sichtweite war, außer der Rauchspur, geradeaus bis Mach 7 und über 1.000 km hoch und 30 Minuten später wieder runter ...
Ich werde das auf meine To-do-Liste setzen. Meine Erfahrung ist ziemlich tief für einen älteren Studenten. Höhenforschungsraketen beim Abheben zuzusehen, ist ehrfurchtgebietend, ein Blitz und sie sind weg, bevor das Geräusch überhaupt einsetzt.
Verstärkung und Richtung sind immer ein Kompromiss mit dem Risiko, dass Nullen in außeraxialen Richtungen den Kontakt verlieren. Da eine isotrope Antenne nur theoretisch existiert und ein wahrer omnidirektionaler Einheitsgewinn in jeder Richtung unmöglich ist, verhindert die beste Antenne Nullen und gibt den geringsten Verlust über alle Richtungen bei minimalem Kompromiss zum Gewinn. Dies steht im Gegensatz zu einer festen Antenne, bei der die maximale Verstärkung mit der Richtung abgewogen wird. Die nahe isotrope Analogie zum Gewinnen mit Licht könnte eine Kerze sein, die von allen Seiten außer dem Kerzenhalter sichtbar ist.
Die Kombination aus vom Solararray reflektiertem Azimutwinkel und einer quadraturangepassten Impedanzantenne mit einem Quadratursplitter in Explorer 35 scheint die besten 3D-Polardiagramme zu haben.
Ich arbeite an der Modellierung des Systems in 4nec2. Unser CubeSat muss sich der isotropen Strahlung annähern, da er sowohl mit dem Boden als auch mit zwei anderen Satelliten in Konstellation von einem Antennensystem aus kommuniziert. Die näheren Modelle, die ich habe, haben nur -3,6 dB an den Nullen, was für die meisten unserer Link-Budgets akzeptabel ist.
Ich hätte nicht gedacht, dass das möglich wäre