Kysymys:
Miksi tämän millimetriaaltoantennin heijastin pyörii?
uhoh
2017-02-12 14:53:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

WIRED YouTube -videossa Inside Facebook's Quest to Beam Internet by Solar Drone ja artikkelissa Inside Facebookin ensimmäiset ponnistelut sadetta Internetiin taivaalta esitetään astianantenni (alkaa 02:00) Cassegrainin toissijaisella heijastimella. Videon ja artikkelin asiayhteys viittaa siihen, että se on tarkoitettu E-kaistan millimetri-aaltodatan ylös / alas-linkin testaamiseen lentokoneeseen (noin 60-90 GHz artikkelin mukaan tai 5-3 millimetrin aallonpituus).

Huomasin, että toissijainen peili pyörii. Katselemalla heilumista ja tarkistamalla yksittäisiä kehyksiä se näyttää kääntyvän vähintään 4 kierrosta sekunnissa. Se voi olla paljon nopeampi ja aliaksen tekeminen saa sen näyttämään näin hitaalta.

En voi ajatella mitään syytä miksi tämä kääntyisi. Se pyörii optisen akselin ympäri, joten se ei vaihda ensisijaisen ja toissijaisen sarven sijainnin välillä.

Miksi tämän millimetriaaltoantennin heijastin pyörii?

enter image description here

above: GIF, joka on tehty tämän WIRED YouTube -videon puretuista ja rajatuista kehyksistä.

enter image description here

above: Napsauta hiiren kakkospainikkeella saadaksesi suuremman näkymän; Maa-asema millimetrin aaltodatan linkittämiseksi lentokoneisiin, alkaen WIRED. Kuvahaku Damon Casarez.

En voi ajatella syytä, miksi se pyörii, mutta se on kiehtovaa
Pidä hämähäkit poissa siitä.
@Andyaka Mars-hämähäkit ehkä?https://i.stack.imgur.com/LkCpm.gif
Pintavirheiden keskiarvoistamiseksi
En ole voinut lopettaa ajattelemasta tätä sen jälkeen, kun tein GIF: n ja lähetin tämän.* Voisiko tämä olla Dithering? * Suuri ongelma tässä antennissa oli seuranta.Sanotaan, että aallonpituus on 4 mm ja aukko 1,2 metriä, ja olettaen, että syöttösarvet ovat aallonpituudeltaan, sen on seurattava lentokonetta noin 0,2 asteeseen.Leikkaaminen antaa sinulle virhesignaalin, jonka sinun on korjattava seurantavirhe.He keskustelevat myös seurannan haasteista artikkelissa.
Pyörivä toissijainen peili voidaan suorittaa mekaanisesti joko kallistuksena tai käännöksenä.Jos se asennettaisiin niin, että sen akseli ei ole yhdensuuntainen, 70 mm: n säteen peilin 0,1 asteen kallistuma antaisi +/- 0,1 mm: n kulun optisen akselin suuntaisesti.Se voidaan kuitenkin asentaa sivusuunnassa siirtymänä, pitäen silti akselinsa yhdensuuntaisesti järjestelmän akselin kanssa.Se näyttäisi muutaman millimetrin poikittaisen juoksun, kun se pyöri, ja olisi siksi näkyvissä videossa.Itse luulen voivani nähdä videossa jo muutaman mm: n poikittaisen runoutin!Arvaa - tarvitsevat vahvistuksen.
En käyttäisi termiä "dithering" kuvaamaan seurannassa käytettyä heilumista tai ravintoa.Minun käsitteleminen tarkoittaa satunnaista tai tilastollista lähestymistapaa, vaikka se on tarkoituksellista ja säännöllistä.Mutta ravitsemuksella on ehdottomasti järkevää seurata;antenni on kohdistettu, kun signaalin voimakkuudessa ei ole muutosta mutteritaajuudella.Kun modulaatio on asetettu, sen amplitudi * ja vaihe * antavat suoraa tietoa siitä, kuinka pitkälle ja * mihin suuntaan * antennia on siirrettävä.
On mielenkiintoista huomata, että antennin kanssa on myös havaittu optinen kamera, jota todennäköisesti käytetään seurantajärjestelmän suorituskyvyn visuaaliseen seurantaan.Olen itse työskennellyt antenniseurantajärjestelmien parissa, ja on varsin tyydyttävää nähdä kalliovakaa kuva näytöllä, kun testialusta heiluttaa kiivaasti!
@DaveTweed Minulla oli vain kuusi merkkiä jäljellä kommenttiin, enkä voinut ajatella yhden sanan vaihtoehtoa.Ravitsemus voi todellakin olla parempi.Etsin edelleen yleistä sanaa, joka kuvailisi hyvin pienen, jaksollisen, tunnetun aaltomuodon käyttöä signaalin paikallisen gradientin ottamiseksi näytteeksi muuttamatta sitä kovin paljon.Sitä käytetään usein ohjausjärjestelmissä (ainakin * menneisyydessä *), kun halutaan maksimoida tai minimoida signaali sen sijaan, että se nollataan täsmälleen tai saavutetaan asetettu piste.
@DaveTweed Ah - tässä alun perin valitsin sanan: "[Soveltamalla pientä kourua kärkeen voidaan myös mitata sidoksen jäykkyys (voimagradientti)] (https://fi.wikipedia.org/wiki/ Atomic-force_microscopy # Force_spectroscopy). "Artikkeli ei mene tarpeeksi syvälle, mutta jos haluat kartoittaa objektin yhtäläisen voiman ääriviivan AFM: n avulla, sanoisit, että hajut AFM-ystäväpiirissäsi.:)
Tarpeeksi reilu, mutta uskon silti, että "nutation" on parempi termi tälle sovellukselle, koska se on tarkempi.
@DaveTweed, en ainakaan kutsunut sitä ["säteen karsimiseksi" (dia 46)] (http://www.slideshare.net/Forward2025/radar-2009-a-15-parameter-estimation-and-tracking-part-1).Olet oikeassa - näinä päivinä harhauttaminen viittaa yleensä satunnaisiin pieniin poikkeamiin, ei harmonisiin.
Kolme vastused:
Grant Trebbin
2017-02-12 19:14:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sen perusteella, mitä voin kertoa, se on kartiomainen pyyhkäisyantenni.Rajallisen ymmärrykseni mukaan se mahdollistaa tarkan kohdistamisen laajemmalla säteellä.

Kuvalähde Wikimedia Commons

Luulen, että olet naulannut sen!
uhoh
2017-02-12 22:55:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kiitos @ GrantTrebbinin erinomaisesta vastauksesta mysteerin ratkaisemisesta ja @Russell McMahonin oivaltavasta selityksestä ja asiayhteydestä, lisätään tähän hieman lisätietoa.

Nyt kun olen oppinut, mitä sille kutsutaan ja mihin sitä tarkoitetaan, olen lukenut lisää. NASA: n Deep Space Network kartiomaisella pyyhkäisyllä tai CONSCANilla, kuten he kutsuvat, on pitkä historia, joka alkaa 1970-luvulta, kun syvän avaruuden koettimia suunniteltiin ja käynnistettiin.

Lähettäjä Deep Space Network; 302, antennin sijoitus:

2.6.1 CONSCAN

CONSCAN on saatavana kaikkiin 70 m ja 34 m antenneihin. Se koostuu pyöreän skannauksen suorittamisesta (katsottuna avaruusalukseen katsottuna) keskuksen ollessa ennustetussa lähdeasennossa ja säteen, joka vähentää vastaanotetun signaalin tasoa pienellä määrällä, tyypillisesti 0,1 dB ...

34-metrisen X-kaistaleen antennin arvo on 6 mdeg ja 70-metrisen X-kaistan antennin arvo on 3 mdeg.

ja mdeg tarkoittaa milliasteita.

Alla on kuvia yhdestä 70 metrin Deep Space Network -teleskoopista puhumiseen avaruusaluksiin. Tämä on Goldstone-kompleksissa. Kuvan suhteellisista kooista toissijainen peili on halkaisijaltaan lähes 8 metriä. Ottaen huomioon toissijaisen koon ja massan (those ovat portaita ihmisille kullakin jalalla , ja astian punaiset viivat ovat "turvallisia polkuja kävelylle"), on kehitetty muita, edistyneempiä tekniikoita sähköiseen skannaukseen, mutta konsepti on sama.

enter image description here

above: Photo credit JPMajor, creative commons CC BY-NC-SA 2.0.

enter image description here

above: From commons.wikimedia.org.

[Kartiomainen skannaus] (https://fi.wikipedia.org/wiki/Conical_scanning), Wikipedia.
Russell McMahon
2017-02-15 07:14:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Muu vastaus on hyvä ilmoittamaan, mihin järjestelmä on tarkoitettu ja mitä se saavuttaa yleisesti, mutta kumpikaan ei selitä sen toimintaa. Vaikka tämä saattaa olla joillekin intuitiivista, se ei todennäköisesti ole ilmeistä kaikille.

Selitys annetaan Wikipedia Conical Scanning -sivulla, jonka Keity McClary lainasi - tiivistän sen täällä.

Tässä Grant Trebbinin lähettämässä GIF-kuvassa kohde on poissa akselilta ja pyörivä "peili" lakaisee pääruoan tarkennuspisteen vastaanotetun signaalin yli maksimaalisesti tietyssä sen pyörimisen kohdassa. Pyörivän peilin kiertokulma signaalin maksimissa antaa suoran osoituksen kohteen poikkeavasta suunnasta. Servo-mekanismit liikuttavat sitten pääruokaa keskittämään vastaanotettu signaali siten, että signaali on jatkuvassa maksimissa.

enter image description here

Skannatun kuvan leveys on tyypillisesti noin 2 kaaren astetta ja edellisen prosessin mahdollistama virheenkorjausmekanismi sallii kohdistuksen tyypillisesti 0,1 kaaren asteeseen.

enter image description here On mielenkiintoista, että Facebook käyttää tätä tekniikkaa, koska se on hyvin vanha tekniikka, joka on useimmissa tapauksissa korvattu elektronisilla säteenohjaus- ja lohkonmuodostusjärjestelmillä.

GERMAN WW2 Wurzburg -tutka käytti kartiomaista skannausta tarkkuuden parantamiseksi. Järjestelmää koskeva työ aloitettiin vuonna 1935 viranomaisten vähäisellä mielenkiinnolla. Alkuperäinen etäisyystarkkuus vuonna 1936, 50 metriä 5 kilometrillä, ei ollut tarkoitukseen sopiva (aseen asettaminen), mutta vuoteen 1938 mennessä se oli parantunut 25 metriin 29 kilometrillä. Aksiaalinen suuntaus tehtiin aluksi signaalin voimakkuuden maksimoinnilla ja manuaalisella lautasen paikannuksella (!) Valonheittimillä ja infrapunasäteillä (!!), sitten 2-lohkoisella järjestelmällä käyttäjän kanssa "oskilloskooppi" -näytöllä (aivojen skannaus) tarvittavan kohdistuksen muutoksen määrittämiseksi. ja sitten todellinen kartiomainen skannaus vuonna 1941.

Wirzburg "Quirl" (vispilä) 25 Hz: n pyörivä peili.

enter image description here

He sanovat:

  • Würzburg D otettiin käyttöön vuonna 1941, ja siihen lisättiin kartiomainen skannausjärjestelmä, jossa käytettiin siirtotaajuusvastaanotinta nimeltä Quirl (saksaksi vispilä), joka pyöri taajuudella 25 Hz. Tuloksena oleva signaali siirtyi hieman astian keskiviivasta, kiertäen akselin ympäri ja menen päällekkäin sen keskellä. Jos kohdelentokone olisi antennin akselin yhdelle puolelle, signaalin voimakkuus kasvaisi ja haalistui, kun säde pyyhkäisi sen yli, jolloin järjestelmä pystyi siirtämään astiaa maksimaalisen signaalin suuntaan ja seuraamaan siten kohdetta. Kulmaresoluutio voidaan tehdä pienemmäksi kuin antennin säteen leveys, mikä johtaa huomattavasti parempaan tarkkuuteen, luokkaa 0,2 astetta atsimuutissa ja 0,3 astetta korkeudessa. Aikaisemmat esimerkit päivitettiin yleensä D-malliksi kentällä.

Kun saksalaiset olivat tehneet kaiken kehitystyön, Britannian kommandot järjestivät 27.-28. helmikuuta 1942 kuuluisan "Bruneval-raidan" Operation Biting ja veivät pois täydellisen Wurzburg-järjestelmän, joka toimi ) lähellä Brunevalin rannikkoa.

Kartiokuvaa käytettiin myös pitkälle kehitetyssä Yhdysvaltain SCR-584 automaattisessa RADAR-seurannassa.
Kartiomainen skannausominaisuus ehdotettiin vuonna 1940 - kauan ennen Brunevalin raidaa.

584 käytti kartiomaista skannausjärjestelmää tarjoamaan täysin automaattisen kohteen seurannan sekä kohteen etsinnän ja tunnistamisen. Käyttöönotto oli tarkoitettu vuodelle 1942, mutta kehitysongelmat tarkoittivat, että se oli käytettävissä vasta vuonna 1944 - juuri ajoissa käytettäväksi V1 "Doodlebugeja" vastaan, jotka yhdessä sulautettujen RADAR-kuorien kanssa tekivät merkittävän eron Englannin V1-hyökkäysten tulokseen. / p>

  • Kartiopyyhkäisy otettiin käyttöön myös vuonna 1941 merivoimien 10 cm: n palohallintatutkalle, 3 ja sitä käytettiin saksalaisessa Würzburgin tutkassa vuonna 1941. SCR-584 kehitti järjestelmän paljon pidemmälle ja lisäsi automaattisen seurantatilan. [4] Kun kohde oli havaittu ja se oli kantaman sisällä, järjestelmä piti tutkan automaattisesti kohti kohdetta, jota ohjaavat antennin pohjaan asennetut moottorit. Havaitsemiseksi, toisin kuin seuranta, järjestelmä sisälsi myös kierteisen skannaustilan, jonka avulla se pystyi etsimään lentokonetta. Tässä tilassa oli oma erillinen PPI-näyttö helpottamaan tulkintaa. Tässä tilassa antennia pyöritettiin mekaanisesti nopeudella 4 kierrosta minuutissa, kun sitä työnnettiin ylös ja alas pystysuunnassa skannaamiseksi.

    Järjestelmää voitaisiin käyttää neljällä taajuudella, jotka ovat välillä 2700–2 800 MHz (10–11 cm aallonpituudella), lähettämällä 300 kW: n 0,8 mikrosekunnin pituisia pulsseja, joiden pulssin toistotaajuus (PRF) on 1707 pulssia sekunnissa. Se pystyi havaitsemaan pommikoneen kokoiset kohteet noin 40 mailin etäisyydellä ja pystyi yleensä seuraamaan niitä automaattisesti noin 18 mailin etäisyydellä. Tämän alueen tarkkuus oli 25 jaardin etäisyydellä ja 0,06 astetta (1 mil) antennin laakerikulmassa (katso taulukko "SCR-584 tekniset ominaisuudet"). Koska sähköpalkin leveys oli 4 astetta (-3db tai puolitehotasoon), kohde tahriisi sylinterin osan yli, jotta se olisi laakerissaan leveämpi kuin kantama (ts. Luokkaa 4 astetta eikä 0,06 astetta, jonka mekaaninen osoitintarkkuus viittaa) kaukaisiin kohteisiin. Aluetiedot näytettiin kahdella "J-tähtäimellä", samanlainen kuin tavallisempi A-linjan näyttö, mutta järjestetty paluuviiveelle ajoitettuun säteittäiseen kuvioon. Yhtä laajuutta käytettiin karkealle alueelle, toista hienolle.

Ei liittynyt kartiomaiseen skannaukseen, mutta erittäin merkityksellinen sen optimaaliselle sovellukselle oli Ison-Britannian keksimän ontelomagnetronin käyttö, jonka Yhdysvallat käytti laajasti 584: ssä ja muissa RADAR-laitteissa.Tämä antoi mahdollisuuden käyttää paljon suurempia tehotasoja ja paljon suurempia taajuuksia.

Se oli kamala aika, mutta hämmästyttävän paljon innovaatioita tekivät ihmiset, joiden oli todella ymmärrettävä, mitä he tekivät.Kiitos perusteellisesta selityksestä.Minusta tuntuu, että FB: n kysymyksessä esitetyillä varhaisen millimetrin aaltotesteillä oli jo tarpeeksi haasteita, joten (oletettavasti) kaupallisen lähetinmoduulin hakkerointi pyörivän lohkon lisäämiseksi elektronista ohjausta varten on saattanut jäädä toiseen päivään.Heidän tekemänsä tapa näyttää olevan melko typerää - jos se heiluttaa, sen on toimittava;vaikkakin 3-5 mm: n aallonpituuksilla, kohdistuksen on oltava melko haastavaa.
Mahdollisesti kiinnostava [Miksi on neljä parabolaa maanpinnan taulukossa vain yhden suuren sijasta] (https://space.stackexchange.com/q/30399/12102)


Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...