<?php # -*- PHP -*-
$OTHERURI="dish-beamwidth.php?LANG=other";
$NOCACHE=1;
require("../include/head1.inc");
langfilt('FI:
FI:Viestikallion työkaluja: Lautasen keilaleveys
EN:Viestikallio Tools: Dish beamwidth');
require("../include/head2.inc");
langfilt('FI:
FI:Viestikallion työkaluja: Lautasen keilaleveys
EN:Viestikallio Tools: Dish beamwidth');
include("../include/head3.inc");
include("../include/menu.inc");
printf("<TABLE><TR><TD>\n");
if ($HTTP_GET_VARS["SOURCE"] != "" || $HTTP_GET_VARS["source"] != "") {
printf("\n<FONT SIZE=1>\n");
highlight_file("dish-beamwidth.php");
printf("</FONT><P><HR><P>\n");
include("../include/sign-oh2mqk.inc");
printf("<P></TD></TR></TABLE>\n");
include("../include/base.inc");
include("../include/foot.inc");
exit;
}
# - Frequency
# - Diameter
# - Feed form function (e.g. "1.3" for gaussian)
# - Surface quality (Efficiency)
# - NoiseTemp: for G/T noise temperature of feeds and supports
$FREQ = $HTTP_GET_VARS["FREQ"];
if ($FREQ == "") {
$FREQ = $HTTP_POST_VARS["FREQ"];
}
if ($FREQ == "") {
$FREQ = 10.50;
}
$DIAM = $HTTP_GET_VARS["DIAM"];
if ($DIAM == "") {
$DIAM = $HTTP_POST_VARS["DIAM"];
}
if ($DIAM == "" || $DIAM < 100 || $DIAM > 1000000) {
$DIAM = 600.0;
}
$FORM = $HTTP_GET_VARS["FORM"];
if ($FORM == "") {
$FORM = $HTTP_POST_VARS["FORM"];
}
if ($FORM == "" || $FORM < 1.0 || $FORM > 3.0) {
$FORM = 1.3;
}
$EFF = $HTTP_GET_VARS["EFF"];
if ($EFF == "") {
$EFF = $HTTP_POST_VARS["EFF"];
}
if ($EFF == "" || $EFF < 0.1 || $EFF > 1.0) {
$EFF = 0.65;
}
$TEMP = $HTTP_GET_VARS["TEMP"];
if ($TEMP == "") {
$TEMP = $HTTP_POST_VARS["TEMP"];
}
if ($TEMP == "" || $TEMP < 3 || $TEMP > 1000) {
$TEMP = 290;
}
langfilt('
<P>
FI:<H2><SUP>1</SUP>/<SUB>2</SUB>-tehon (3 dB) keilaleveydet paraboloidipeilijärjestelmille</H2>
EN:<H2><SUP>1</SUP>/<SUB>2</SUB>-power (3 dB) beam widths for parabolic reflector systems</H2>
<P>
<FORM ACTION="dish-beamwidth.php" METHOD=POST>
**:<TABLE><TR><TH ALIGN=LEFT>
FI:Taajuus
EN:Frequency
**::<BR>(<I>f, [GHz]</I>)
</TH><TD ALIGN=RIGHT>
<INPUT TYPE="text" NAME="FREQ" SIZE=9 ALIGN=RIGHT
VALUE="'.$FREQ.'"></TD>
FI: <TD>Gigahertseinä</TD>
EN: <TD>in GHz</TD>
</TR>
**:<TR><TH ALIGN=LEFT>
FI:Läpimitta
EN:Diameter
**::<BR>(<I>D, [mm]</I>)
</TH><TD ALIGN=RIGHT>
<INPUT TYPE="text" NAME="DIAM" SIZE=9 ALIGN=RIGHT
VALUE="'.$DIAM.'"></TD>
FI: <TD>millimetereissä</TD>
EN: <TD>in millimeters</TD>
</TR>
**:<TR><TH ALIGN=LEFT>
FI:Syötön<BR>muotokerroin
EN:Feed<BR>form-factor
**::<BR>(<I>ff</I>)</TH><TD ALIGN=RIGHT>
<INPUT TYPE="text" NAME="FORM" SIZE=9 ALIGN=RIGHT
VALUE="'.$FORM.'"></TD>
<TD>1.3 for Gaussian, 1.0 for ideal brick, range 1.0 to 3.0</TD>
</TR>
**:<TR><TH ALIGN=LEFT>
FI:Pinnan<BR>laatukerroin
EN:Surface<BR>quality factor
**::<BR>(<I>eta</I>)
</TH><TD ALIGN=RIGHT>
<INPUT TYPE="text" NAME="EFF" SIZE=9 ALIGN=RIGHT
VALUE="'.$EFF.'"></TD>
FI: <TD>arvot 0.1 - 1.0, oletus: 0.65</TD>
EN: <TD>values 0.1 to 1.0, default: 0.65</TD>
</TR>
**:<TR><TH ALIGN=LEFT>
FI:Järjestelmän<BR>kohinalämpötila
EN:System Noise<BR>Temperature
**::<BR>(<I>T, [K]</I>)
</TH><TD ALIGN=RIGHT>
<INPUT TYPE="text" NAME="TEMP" SIZE=9 ALIGN=RIGHT
VALUE="'.$TEMP.'"></TD>
FI:<TD>Antennijärjestelmän kohinalämpötila.<BR>
FI: Suunnattuna horisonttiin keila näkee noin 290K maan,
FI: suunnattuna taivaalle se näkee 3K avaruuden + erilaiset hajakeilat.
EN:<TD>Antenna System Temperature.<BR>
EN: Beam to horizon, see 290K earth,
EN: beam to sky and see 3K space + spillovers
</TD>
</TR>
</TABLE>
**: <INPUT TYPE="submit" NAME="doit" VALUE="
FI:Laske
EN:Compute
">
</FORM>
<P>
');
### ---- The business itself ----
$lambda = 299.792 / $FREQ;
$rad3dB = $FORM * $lambda / $DIAM;
$mrad3dB = $rad3dB * 1000.0;
$deg3dB = rad2deg( $rad3dB );
$arcsec3dB = 3600.0 * $deg3dB;
$vgain = M_PI / $rad3dB;
#$vgain = M_PI * $DIAM / $lambda / $FORM;
$pgain = $vgain * $vgain * $EFF;
# Gain = 4*pi*Aeff / lambda²
$gaindBi = log10($pgain) * 10.0;
$bits3dB = log(2.000 * $vgain)/log(2.0);
$bitspoint = log(20.00 * $vgain)/log(2.0);
$bitstrack = log(200.0 * $vgain)/log(2.0);
$tempdB = 10.0 * log10($TEMP);
$GperT = $gaindBi - $tempdB;
### ---- present the results ----
echo("<A NAME=\"result\"></A><P>\n");
echo("<TABLE>\n");
echo('<TR>');
langfilt('**:<TH ALIGN=LEFT>
FI:Taajuus
EN:Frequency
:</TH>');
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %.1f </TD>\n",$FREQ);
echo(" <TH ALIGN=LEFT>[GHz] </TH>\n");
#echo('<TR>');
langfilt('**:<TH ALIGN=LEFT ROWSPAN=4 VALIGN=TOP>
FI:3dB-<BR>keilaleveys
EN:3dB<BR>beam width
:</TH>');
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %.5f </TD>\n",$mrad3dB);
echo(" <TH ALIGN=LEFT>[mRAD]</TH>\n");
# -------------
echo('<TR>');
langfilt('**:<TH ALIGN=LEFT>
FI:Aallonpituus
EN:Wavelength
:</TH>');
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %.1f </TD>\n",$lambda);
echo(" <TH ALIGN=LEFT>[mm]</TH>\n");
#echo('<TR>');
#langfilt('**:<TH ALIGN=LEFT>
#FI:3dB-<BR>keilaleveys
#EN:3dB<BR>beam width
#:</TH>');
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %.5f </TD>\n",$deg3dB);
langfilt("**: <TH ALIGN=LEFT>[
FI:astetta
EN:degrees
]</TH>");
# -------------
echo('<TR>');
langfilt('**:<TH ALIGN=LEFT>
FI:Läpimitta
EN:Diameter
:</TH>');
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %d </TD>\n",$DIAM);
echo(" <TH ALIGN=LEFT>[mm]</TH>\n");
#echo('<TR>');
#langfilt('**:<TH ALIGN=LEFT>
#FI:3dB-<BR>keilaleveys
#EN:3dB<BR>beam width
#:</TH>");
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %.2f </TD>\n",$arcsec3dB);
langfilt("**: <TH ALIGN=LEFT>[
FI:kaarisekuntia
EN:arc secs
]</TH>");
# -------------
echo('<TR>');
langfilt('**:<TH ALIGN=LEFT>
FI:Vahvistus
EN:Gain
:</TH>');
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %.1f </TD>\n",$gaindBi);
echo(" <TH ALIGN=LEFT>[dBi]</TH>\n");
#echo('<TR>');
#langfilt('**:<TH ALIGN=LEFT>
#FI:3dB-<BR>keilaleveys
#EN:3dB<BR>beam width
#:</TH>');
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %.2f </TD>\n",$bits3dB);
langfilt("**: <TH ALIGN=LEFT>[
FI:bitteinä
EN:in bits
]</TH>");
# -------------
echo('<TR>');
echo("<TH ALIGN=LEFT>T<SUB>[dB K]</SUB>:</TH>\n");
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %.1f </TD>\n",$tempdB);
echo(" <TH ALIGN=LEFT>[dB K]</TH>\n");
#echo('<TR>');
langfilt('**:<TH ALIGN=LEFT>
FI:Suuntaus
EN:Pointing
:</TH>');
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %.2f </TD>\n",$bitspoint);
langfilt("**: <TH ALIGN=LEFT>[
FI:bitteinä
EN:in bits
]</TH>");
# -------------
echo('<TR>');
echo("<TH ALIGN=LEFT>G/T:</TH>\n");
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %.1f </TD>\n",$GperT);
echo(" <TH ALIGN=LEFT>[dB/K]</TH>\n");
langfilt('**:<TH ALIGN=LEFT>
FI:Seuranta
EN:Tracking
:</TH>');
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %.2f </TD>\n",$bitstrack);
langfilt("**: <TH ALIGN=LEFT>[
FI:bitteinä
EN:in bits
]</TH>");
# -------------
echo('<TR>');
echo('<TH></TH><TD></TD><TH></TH>');
langfilt('**:<TH ALIGN=LEFT>
FI:Seuranta
EN:Tracking
:</TH>');
printf(" <TD ALIGN=RIGHT> %.4f </TD>\n",$arcsec3dB*0.01);
langfilt("**: <TH ALIGN=LEFT>[
FI:kaarisekuntia
EN:arc secs
]</TH>");
echo("</TABLE>\n");
langfilt('
<P>
FI: Yllä olevassa kulmia kuvaavat luvut eivät ole tarkempia kuin
FI: suunnilleen 2-3:n numeron verran.
FI: Pääasialliset syyt tähän ovat syöttöparametrien epätarkkuudet.
EN: Accuracies of the angles above are limited to about 2-3 digits
EN: due to the accuracy (or lack, thereof) of the input values.
<P>
FI: Siis: 12.34567 ja 0.001234567 pitää ymmärtää
FI: lukuina 12.3 ja 0.00123.
EN: That is: 12.34567, and 0.001234567 should be considered as
EN: 12.3 and 0.00123 respectively!
<P>
FI: Desibeleinä ilmaistavat suhteet ovat noin yhdellä desimaalilla,
FI: samaa luokkaa ovat myös bittimäärät.
EN: Decibel ratios are presentable with one decimal, same order
EN: of accuracy applies also on the numbers of bits.
<P>
<P><HR><P> <P>
FI: <H2>Laskentamenetelmä:</H2>
EN: <H2>The computation method:</H2>
<P>
FI:<A HREF="dish-beamwidth.php?source=1">Lähdekoodi tälle sivulle</A>
EN:<A HREF="dish-beamwidth.php?source=1">Source for this page</A>
<P>
<UL>
FI: <LI> Aallonpituus: <I>Lambda<SUB>[mm]</SUB> = 299.792 / f [GHz]</I>
EN: <LI> Wavelength: <I>Lambda<SUB>[mm]</SUB> = 299.792 / f [GHz]</I>
</UL><UL>
FI: <LI> Diffraktiomallin likiarvomenetelmällä:<BR>
FI: <I>Puolitehon (3dB) keilaleveys<SUB>[radiaaneina]</SUB> =
FI: Lambda * ff / D</I>
EN: <LI> From the diffraction approximation:<BR>
EN: <I>Half-power (3dB) beam-width<SUB>[radians]</SUB> =
EN: Lambda * ff / D</I>
</UL><UL>
FI: <LI> Vahvistus saadaan diffraktiomallin likiarvosta seuraavasti:<BR>
EN: <LI> Gain comes from diffraction approximation via:<BR>
FI: <I>Jännitevahvistus = Pi * D / ( Lambda * ff )</I>,
EN: <I>voltage gain = Pi * D / ( Lambda * ff )</I>,
<P>
FI: sitten:
EN: then:
<BR>
<TABLE BORDER=0>
**:<TR><TD VALIGN=BASELINE>
FI: <I>Tehovahvistus</I>
EN: <I>power gain</I>
**: </TD><TD VALIGN=BASELINE>
FI: <I>= jännitevahvistus<SUP>2</SUP> * eta</I>
EN: <I>= voltage-gain<SUP>2</SUP> * eta</I>
</TD></TR>
<TR><TD> </TD>
<TD VALIGN=BASELINE>
<I>= eta * ( Pi * D / ( Lambda * ff ))<SUP>2</SUP></I>, </TD>
</TR>
</TABLE>
<P>
FI: ja viimein <I>[dBi]</I> muodossa:
EN: and finally in <I>[dBi]</I>:
<BR>
FI: <I>Tehovahvistus<SUB>[dBi]</SUB>
EN: <I>power gain<SUB>[dBi]</SUB>
= 10 * log<SUB>10</SUB>( ( eta * Pi * D / ( Lambda * ff ))<SUP>2</SUP>)</I>
</UL><UL>
FI: <LI> "<I>Bitteinä</I>" puolitehokeilaleveyksien määrä per ympyrä:<BR>
EN: <LI> "<I>Bits</I>" for half-power beam-width per 2*Pi:<BR>
<I> = log<SUB>2</SUB>( 2 * Pi * D / ( Lambda * ff ))</I>
</UL><UL>
FI: <LI> Suuntauksen pitää olla noin kerroin 10 parempi, kuin 3dB keilaleveys.
EN: <LI> Pointing needs to be circa factor 10 better than the 3dB beam-width.
</UL><UL>
FI: <LI> Seurannan pitää olla <B>vielä toisen</B> kertoimen 10 parempi kuin
FI: suuntauksen!
FI: <BR> Mitä enemmän bittejä, sitä parempi.
EN: <LI> Tracking needs to be <B>another</B> factor 10 better than pointing!
EN: <BR> The more there are bits, the merrier.
</UL><UL>
FI: <LI> Jokainen kerroin 10 tarkoittaa 3.322 "bittiä" anturien erottelukyvyssä.
EN: <LI> Each factor 10 means 3.322 "bits" for encoder resolution.
( 1/log<SUB>10</SUB>(2) )
</UL><UL>
FI: <LI> Systeemin "hyvyysluku" ("<I>Figure of Merit</I>") G/T lasketaan:
EN: <LI> Figure-of-Merit: G/T is computed as:
<BR>
<TABLE>
**:<TR><TD VALIGN=BASELINE><I>
FI: G/T<SUB>[dB/K]</SUB>
EN: G/T<SUB>[dB/K]</SUB>
= </I></TD>
**: <TD VALIGN=BASELINE><I>
FI: Tehovahvistus<SUB>[dBi]</SUB>
EN: Power gain<SUB>[dBi]</SUB>
</I></TD></TR>
<TR><TD> </TD>
**: <TD><I> -
FI: 10 * log<SUB>10</SUB>( Systeemikohinalämpötila<SUB>[K]</SUB> )
EN: 10 * log<SUB>10</SUB>( Temp<SUB>[K]</SUB> )
</I></TD></TR>
</TABLE>
</UL>
<P>
FI: Puolentehon- (3dB) keilaleveydet riippuvat huomattavassa määrin
FI: syötön ns. "valaisukuviosta" , joka vaikuttaa huomattavasti
FI: mm. sivukeilojen muotoon.
EN: The 3dB beam-width depends a lot also about the aperture illumination
EN: pattern, which also defines side-lobe patterns, etc.
<P>
FI: Yllä olevissa yhtälöissä oleva "1.3" tulee
FI: valaisukuviosta joka on maksimissaan keskellä ja heikkenee
FI: tasaisesti nollaan reunalle tultaessa.
FI: Tuo antaa hyvän likiarvon Gaussilaiselle valaisukuviolle.
EN: The magic "1.3" above is for illumination pattern which is maximum at
EN: the center, and falls down linearly to the edge, where it reaches zero.
<P>
FI: Yllä systeemin "hyvyysluku" G/T määritellään laskennallisesti,
FI: oheinen SETI-League:n artikkeli kertoo mittausdataan perustuvan
FI: määritysmenetelmän:
EN: Above the Figure of Merit (G/T) is determined computationally from
EN: given inputs.
EN: Referred SETI-League article describes how to do it from measurement data:
<BLOCKQUOTE>
<A HREF="http://www.setileague.org/articles/g-t.htm">SETI-League: Determination of G/T</A>
</BLOCKQUOTE>
<P>
<HR>
<P>
');
include("../include/sign-oh2mqk.inc");
printf("<P></TD></TR></TABLE>\n");
include("../include/base.inc");
include("../include/foot.inc");
?>
Matti Aarnio <matti.aarnio@zmailer.org>; OH2MQK
|
