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[天线仿真] 2015初至今鱼骨八木DIY经验分享续贴仿真与实际制作结合

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发表于 2016-8-10 17:54 |显示全部楼层
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本帖最后由 rainfly1981 于 2016-8-14 14:27 编辑

前面发表了两篇帖子分别是制作上需要注意的一些细节和注意事项,
这一次我将使用许久未进行的电磁仿真形式进一步介绍鱼骨八木,同时引入实际测量数据加以佐证;并提出一项个人见解供大家参考
0.个人见解如下
      在此依据本次八木天线的1频段的实际测试值进行一个简单的运算。
因为在天馈线允许的功率范围内,其他条件不变,驻波比为一固定的值,驻波比一定大于一。下面我使用测试值+公式反推的方式求出(反射功率+仪器底噪)
运用公式如下:
      公式1:(反射功率+仪器底噪)比上发射功率的值开根号=行波系数,
      公式2:(1+行波系数)/(1-行波系数)=驻波比。
设行波系数为“X”,已知驻波比值为1.8,带入公式2
得行波系数约为0.28
已知发射功率为24dBm根据dBm与W换算可知,发射功率为250mW
将行波系数数值0.28和发射功率250mW带入公式1可知
(反射功率+仪器底噪)为:19.6mW
实际驻波表底噪定值,是在驻波表制造为成品后本身固有的;包含在运算所得值19.6mW中,
在测试中我发现当发射功率上升时驻波比增大时增大,减小时减小,其实是因发射功率上升、下降的同时,反射功率也随着上升、下降;再加上驻波表底噪影响,故而些频段驻波表读数出现较大的偏差,而天线的真实驻波比是较低的!

说完了数学运算推导下面公布刚刚完成的仿真数据
1.3D波形图及增益数值

仿真结果与我之前的大致判断出入不大大约12-13dBi相较标称14dBi平板少1dBi左右,波形主瓣部分,呈椭圆形故上偏馈锅做馈源问题也不大。
2.尺寸参考示意图

2.1.激励点位置

3.S11

4.驻波比数值

看样子按我现在定版的尺寸制作仿真数值还过得去除去13频段的1.6,基本控制在在1.5以下也就是说工作带宽基本可以覆盖2.4G大部分频段了。
不过实际测量怎么会出现差异呢?
先看下实测数值

全部发射功率为24dBm 驻波比值从1-13依次为1.88(1),1.79(2),1.53(3),1.33(4),1.10(5),1.24(6),1.35(7),1.46(8),1.59(9),1.94(10),2.4(11),3.5(12),4.5(13)

     先前困惑了好久,今天可以为大家解惑了。其实无论是驻波表还是软件仿真都存在误差,或错误好比我们的万用表、游标卡尺一类的测量工具一样驻波表本身有底噪,联系第一贴中的14dBi平板的驻波比测试,虽驻波比仪器测量读书较大,但是实际使用效果却不错。就是这个道理。
        由此可以推测去年使用大红点测的三铜片,驻波比没什么大问题的只是由于驻波表本身底噪关系造成数值偏差较大。若给你带来困惑我深表歉意。



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本帖最后由 rainfly1981 于 2016-9-3 15:12 编辑
zdg702 发表于 2016-8-10 19:45
技术贴,支持一下。

      八木天线先前的一些疑问,经过与我授业恩师昨日语音电话沟通得到了解答,现共享一下(鱼骨八木)天线结构决定,是靠谐振达到最佳工作状态、每个引向单元具有一定的滤波作用,可简单的理解为是一个个的滤波电容滤出其他不需要的杂波。当这些单元处于某个特定尺寸(包括间距、长短)时天线到达(当时所处位置环境)最佳状态。而多谐振点的天线(如常用14dBi平板)因谐振点较多,正面理解为工作带宽宽,表象为可接收的频段多,但实际是可链接但是连接质量差,表现为观看视频、频繁卡顿几率高,电脑上使用ping命令时丢包率高。八木天线在设计合理的前提下仅有一个谐振点,可理解为工作带宽窄(窄只是相较于常用14dBi平板)表象为可接收的频段相对较少,可链接且链接质量好,在观看视频过程中、频繁卡顿几率低。电脑上使用ping命令时丢包率低。以上观点已通过ASK兔兄的实际运用得到验证,故在此提醒伙伴们、DIY是件耗时耗力的工作,出手制作需谨慎。
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发表于 2016-8-10 18:25 手机上Anywlan 随时随地无线:http://m.Anywlan.com |显示全部楼层
学习了,支持你
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发表于 2016-8-10 19:26 |显示全部楼层
你好牛掰
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发表于 2016-8-10 19:37 手机上Anywlan 随时随地无线:http://m.Anywlan.com |显示全部楼层
许久没见到弄天线的大神了
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[LV.8]以坛为家I

发表于 2016-8-10 19:38 |显示全部楼层
专家啊
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发表于 2016-8-10 19:45 |显示全部楼层


技术贴,支持一下。





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Anywlan因您更精彩!: 5.0
Anywlan因您更精彩!: 5
四个字简洁明了,两个字精辟  发表于 2016-8-11 09:31
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发表于 2016-8-10 20:32 |显示全部楼层
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发表于 2016-8-11 08:48 |显示全部楼层
本帖最后由 rainfly1981 于 2016-8-11 09:05 编辑

在此我以本次八木天线的1频段的实际测试值进行一个简单的运算

运用公式如下:
     在天馈线允许的功率范围内,其他条件不变,驻波比为一固定的值,驻波比一定大于一,
      公式1:反射功率比上发射功率的值开根号=行波系数,
      公式2:(1+行波系数)/(1-行波系数)=驻波比。
设行波系数为“X”,已知驻波比值为1.8,带入公式2
得行波系数约为0.28
已知发射功率为24dBm根据dBm与W换算可知,发射功率为250mW
将行波系数数值0.28和发射功率250mW带入公式1可知反射功率为:19.6mW
实际驻波表底噪定值,是在驻波表制造为成品后本身固有的;包含在运算所得反射功率数值19.6mW中,
在测试中我发现当发射功率上升时驻波比增大,减小时减小,实际是因发射功率上升、下降的同时,反射功率也随着上升、下降;再加上驻波表底噪影响,故而些频段驻波表读数出现较大的误差,而天线的真实驻波比是较低的!
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发表于 2016-8-11 09:07 |显示全部楼层
动手能力与仿真分析相结合的坛中牛人所剩无几,膜拜!
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发表于 2016-8-11 09:32 |显示全部楼层
zdg702 发表于 2016-8-10 19:45
技术贴,支持一下。

谢谢发哥的支持!
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发表于 2016-8-11 09:33 |显示全部楼层
zhvsoy 发表于 2016-8-11 09:07
动手能力与仿真分析相结合的坛中牛人所剩无几,膜拜!

亲不这样说,我更想当好一个老司机
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发表于 2016-8-11 10:05 |显示全部楼层
顶帖一枚。
支持。
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