Просмотр полной версии : Параметры антенн
Vlad UR 4 III
16.11.2015, 20:01
Тема родилась после просмотра файла антенны, разработанной RA6FOO. Антенна представляет собой рамку-шестиугольник в середину одной из сторон и в середину противоположной стороны включены источники со сдвигом фазы в 165°.
Антенна обладает замечательными свойствами, одно из которых приличное Ga. Вот этот показатель и насторожил меня. Аксиомой является пропорциональная зависимость мощности излучения антенны от величины тока в ней. Однако, при почти противофазных эдс источников ток в ней должен быть небольшой и следовательно, излучение тоже. В чём причина приличного усиления?
Оригинальный файл автора был убран модератором как не относящийся к теме, но к счастью один коллега скачал его ранее
Ту же конструкцию я перевёл в классическую ML. Модель и скрины Мани привожу.
Слева скрин с авторской модели, справа с ML такого же периметра. N1.Медь. N2 – без потерь.
как видим, ток ML на порядки превосходит величину тока в авторской модели, чего не скажешь о Ga.
В чём дело? В ДН?
Здесь я умолкаю, поскольку не знаю интересна эта тема обществу…
Ссылки на подобные файлообменники запрещены.
Может где-то наступили т.н. "ограничения моделировщика"? Ну как в той славно известной модели с виду вроде обычной 7эл на двойку с усилением в 20дБ ?
Однако, при почти противофазных эдс источников ток в ней должен быть небольшой и следовательно, излучение тоже
Не обязательно, если источники разнесены по длине провода, то токи могут и суммироваться, а судя по ДН автор очень тщательно подобрал сдвиг - при отсутствии потерь усиление будет определяться именно диаграммой
Аксиомой является пропорциональная зависимость мощности излучения антенны от величины тока в ней.Откуда Вы, Влад, взяли такую аксиому? Из своих снов? Вообще-то мощность, излучаемая антенной равна подводимой мощности за вычетом тепловых потерь в ней... Может лучше с этого начать?
Игрушка для интеллектуалов
http://sbornik.onat.edu.ua/ua/metod/download/434/ua
А шо, мы сильно смахиваем на интелектуалов? В первой схеме, уплотнив сегменты реактивка получилась индуктивная (вместо небольшой емкостной). ДН и сопр. излучения существенно не изменились. Во 2-й схеме (с двумя источниками со сдвигом почти в противофазе) похоже на HB9CV, с коротким "продольным" размером. И это мы "интелектуалы", пока еще NECом не пользовали.
В первой схеме,
Модель Влада вообще никакого отношения к ней не имеет.
"..с коротким продольным размером" - её диаметр всего полметра, и это на 14 МГц.
NEC согласен с MMANA
Vlad UR 4 III
17.11.2015, 18:03
Откуда Вы, Влад, взяли такую аксиому? Из своих снов? Вообще-то мощность, излучаемая антенной равна подводимой мощности за вычетом тепловых потерь в ней... Может лучше с этого начать? С этого и начал. Чем больше энергии подвели к антенне, тем больше ток в ней.
Vlad UR 4 III
17.11.2015, 19:09
Модель Влада вообще никакого отношения к ней не имеет.Это всего лишь объект сравнения. Та же длина проводника антенны, та же пространственная конфигурация.
Прикинем подведенную мощность: авторская модель (АМ) - 1 В * 0,00252 А = 0,00252 Вт или 0,00252^2 * 397 Ом = 0,00252 Вт
ML- 1 * √((0,79^2) + (10,05^2)) = 10,5 Вт
Т.е. при одинаковой эдс источника излучённая мощность МL в 4000 раз выше, чем в АМ. И эта мощность может нивелироваться лучшей ДН против круговой у МL?
Я ничего личного не имею к автору АМ. Напротив, она характеризует его высокий интеллектуальный уровень в АФ тематике. Просто мне непонятно, почему в качестве оценки антенны, как правило не направленной, берётся коэф. усиления. Ведь по факту такая антенна не усиливает излучение подведенной энергии. Более того, часть энергии ЭМВ компенсируется противофазным излучением различных участков антенны, что и формирует ДН.
Пример. Два вибратора активно запитанных. Подведенная энергия делится пополам и настройка системы в идеале сводится к подавлению излучения в направлении НАЗАД и сложении в направлении ВПЕРЁД. При этом напряженность поля у корреспондента практически не изменится в сравнении с излучением одинокого диполя (некоторые нюансы работы активных систем не учитываем).
Но если же за диполем разместить рефлектор, то прирост напряженности поля ощутится. Антенна реально увеличила величину энергии излучаемой в направлении корреспондента.
Моё понимание такое, что Ga приемлемый критерий в отсутствии лучшего, но ориентироваться только на него не стОит.
С этого и начал. Чем больше энергии подвели к антенне, тем больше ток в ней.Где "в ней"? В разных местах амплитуда тока разная. А если Вы имеете ввиду одну и ту же антенну, то Вам, как стороннику некого понятия "сопротивление излучения" (себя я таковым не считаю) более пристало бы говорить о мощности излучения пропорциональной квадрату тока в каком-то месте... Хотя и это неверно. :ржач: Короче - мрак...
Т.е. при одинаковой эдс источника излучённая мощность...Это тоже "ни в какие ворота"... Если авторы MMANA по умолчанию ставят источник 1V, то уж Вам, как грамотному инженеру, при сравнении показателей разных антенн с разными входными импедансами, не мешало бы обеспечить хотя бы одинаковую подводимую мощность. Благо ЭДС источника авторы программы не запрещают редактировать.
При этом напряженность поля у корреспондента практически не изменится в сравнении с излучением одинокого диполя (некоторые нюансы работы активных систем не учитываем)
Она изменится за счет появившейся направленности, точно так же как и в случае пассивного рефлектора, дающего такую же ДН
Оооо! WW через две недели, а у меня антенн нет, сколько там диаметр... ага 1м на двадцатку, думаю сороковка вращающаяся на чердаке поместится :super:, все пошел делать :crazy:...
Ну а если серьезно, то я вижу кусок двухпроводной линии (да, сильно обезображенной) с одной стороны у нас подается ВЧ, с другой снимается (обратите внимание на отрицательное входное сопротивление), разница излучается. Подсчеты усиления, я так понимаю это ограничения моделировщика - он ведь не учитывает систему питания этой антенны. Можете включить вместо второго источника резистор 400Ом - диаграмма останется такой же, как и входное сопротивление, а усиление придет так сказать в соответствие ;)
P.S. К большим знатокам антенностроительства или моделирования себя не отношу, хотя кое что умею :) Так что это просто мой взгляд на эту модель, может и не правильный ...
Vlad UR 4 III
18.11.2015, 16:49
Она изменится за счет появившейся направленности, точно так же как и в случае пассивного рефлектора, дающего такую же ДН Вы о чём? О переизлучении?
Вы о чём? О переизлучении?
О том, что направленность даст увеличение мощности в одном направлении, независимо от того, активным или пассивным путем эта направленность достигнута
Vlad UR 4 III
18.11.2015, 17:09
Если авторы MMANA по умолчанию ставят источник 1V, то уж Вам, как грамотному инженеру, при сравнении показателей разных антенн с разными входными импедансами, не мешало бы обеспечить хотя бы одинаковую подводимую мощность. Благо ЭДС источника авторы программы не запрещают редактировать. Я не ставил целью сравнение антенн. Мне нужен объективный критерий для этого. Ga не всегда подходит. А если ввести в модель фидер(ы), как правильно здесь предлагали , то …
Да и с точки зрения здравого смысла радиолюбителю лучше получить с хиленького одно вольтового источника достаточный для работы ток, чем с двух шестьдесят вольтовых.
Это соображения мимо темы.
О том, что направленность даст увеличение мощности в одном направлении, независимо от того, активным или пассивным путем эта направленность достигнута Поясните. Для системы «вибратор + рефлектор» это очевидно. Для активной не вижу за счёт чего.
похоже на HB9CV, с коротким "продольным" размером
...:-P... как только прочитал фразу о двух источниках-тоже сразу вспомнилась эта антенна...:smile:... но,там все "по-взрослому":-| ...а здесь,похоже,альтерн ативная ветка НС-клуба,только без реальных моделей..:-( .."Согласно Марксу, вопрос об истинности познания — это вопрос практики. На практике человек убеждается в ложности или истинности своих суждений.":-P
Для активной не вижу за счёт чего
За счет закона сохранения энергии
Игрушка для интеллектуалов
оказалась слишком сложной.
А казалось бы, всего ничего, детский хулахуп диаметром 0,5 метра из медной трубки.
Vlad UR 4 III
18.11.2015, 20:30
За счет закона сохранения энергииВадим! Вы как партизан в плену. Не молчите, но говорите загадками.
После намёка на ЗСЭ я просто вынужден задать Вам вопрос: как по вашим представлениям образуется ДН?
Если же ваш ответ будет в том же стиле, … то это не интересно.
Я наивно полагаю, что не вся излученная антенной энергия находится в области ДН, так как часть её излучается и за границы этой области.
Я наивно полагаю, что не вся излученная антенной энергия находится в области ДН, так как часть её излучается и за границы этой области.
Нет, Влад.
Если программа нарисовала ДН, например круг, то за пределы этого круга ничего никуда не уходит.
Это типа идеальный экран.
Да и с точки зрения здравого смысла радиолюбителю лучше получить с хиленького одно вольтового источника достаточный для работы ток, чем с двух шестьдесят вольтовых.В этом высказывании вообще никакого смысла нет, а не только "здравого". :ржач:
Лучше поговорим о таком "параметре антенны", как полоса. Я думаю, что это скорей параметр СУ, чем антенны. Тем более по уровню КСВ или мощности. А антенна, как правильно подчеркивает в подписи ra6foo (http://www.cqham.ru/forum/member.php?13190-ra6foo), на любой частоте излучать будет. Хотел бы я взглянуть на антенну, которая излучает половину подведенной мощности... :ржач: Это должна быть "супер EH в кубе".
Я наивно полагаю, что не вся излученная антенной энергия находится в области ДН, так как часть её излучается и за границы этой области
У энергии два пути - излучиться или рассеяться в потерях. Если модель в свободном пространстве, и провода без потерь, то остается только излучение. Соответственно, если мы что-то задавили в заднем лепестке, то это перейдет в передний и боковые, при условии, что подводимая к антенне мощность сохраняется постоянной (входной импеданс может и поменяться). Как-то так :smile:
Да и ДН у нее не очень, почти кардиоида. Да и подать питание со сдвигом 165 гр. хоть в небольшом створе частот нелегко (при этом еще чтобы входное сопр. источников не сильно менялась). Да и МАМАНЯ про КПД в свободном пространстве мало что говорит. HB9CV ближе к "телу", хотя тоже не всегда "фонтан", однодиапазонная, технологически сложная. Для приема антенна лисолова на 3.5 из короткой рамки и штырька не хуже ДН имеет.
Да и МАМАНЯ про КПД в свободном пространстве мало что говорит.
Дает точные цифиры. Вы просто не умеете ей пользоваться.
Если у Вас есть желание, скажу как и куда смотреть на цифры КПД
Например у модели в этой теме КПД 35%.
Несмотря на то, что она из меди 16 мм диаметром.
А вот о КПД запертых в подвале или закопанных в землю антенн
она не скажет ничего Ибо непечатно её мнение будет.
Хотел бы я взглянуть на антенну, которая излучает половину подведенной мощности...Да ничего интересного - обыкновенный диполь из нихрома, например. Или типа T2FD - на некоторых частотах у неё КПД меньше 50%...
Евгений240
19.11.2015, 09:30
Из менее экзотических, - обычный штырь, особенно для НЧ диапазонов... Только не надо забывать, что во всех этих случаях, излученная в эфир мощность будет равна разности подведённой к антенне и потерь.
Интересно, куда в "обычном штыре для НЧ диапазонов" из подведенного 1КВт 500Вт могут "потеряться"?
Евгений240
19.11.2015, 09:45
В плохо проводящую землю. Даже при сплошной металлизации, как в проф. связи, потери очень солидные.А уж при нескольких противовесах и говорить не о чем. Спасает только диаграмма направленности. Речь идёт конечно о четверть волновом штыре.
В землю попадает энергия, которую антенна излучает. Это фехтование словами не интересно.
Объясните мне, что такое полоса антенны по уровню 3dB? На какую величину надо изменить частоту, чтобы в антенне "потерялось" 50% подведенной мощности?
Ведь именно так трактуется классическое понятие "полоса пропускания"?
Евгений240
19.11.2015, 11:48
В землю попадает энергия, которую антенна излучает. Это фехтование словами не интересно. Так, а кто спорит. Я ведь не так просто написал:
Только не надо забывать, что во всех этих случаях, излученная в эфир мощность будет равна разности подведённой к антенне и потерь.
Объясните мне, что такое полоса антенны по уровню 3dB? На какую величину надо изменить частоту, чтобы в антенне "потерялось" 50% подведенной мощности?
Ведь именно так трактуется классическое понятие "полоса пропускания"?Термин всегда краток, и не описывает процесс полностью. Границы полосы пропускания антенны по уровню минус 3 дБ, это частоты, при в которых мощность поступающая из фидера в антенну, из-за рассогласования фидера и антенны уменьшается вдвое.
Границы полосы пропускания антенны по уровню минус 3 дБ, это частоты, при в которых мощность поступающая из фидера в антенну, из-за рассогласования фидера и антенны уменьшается вдвое.Причем тут фидер и передатчик, если речь об антенне? Берем другой фидер и полоса меняется? Тогда это полоса АФУ, а не антенны. Тогда уж надо брать идеальный источник с импедансом, сопряженным с входным антенны...
Только для меня этот показатель не имеет практического значения - я всегда могу весь тракт согласовать на любой частоте с помощью СУ, установленного в любом месте цепочки TX-фидер-антенна.
Термин всегда краток, и не описывает процесс полностью.
Это Вы точно заметили.
Границы полосы пропускания антенны по уровню минус 3 дБ, это частоты, при в которых мощность поступающая из фидера в антенну, из-за рассогласования фидера и антенны уменьшается вдвое.
В фидер поступает 100 Вт. .... далее опишите процесс полностью
и найдите "Границы полосы пропускания антенны по уровню минус 3 дБ"
Нужный Вам для "минус 3 дБ" параметр рассогласования выберите сами.
Vlad UR 4 III
19.11.2015, 15:55
Я наивно полагаю, что не вся излученная антенной энергия находится в области ДН, так как часть её излучается и за границы этой области.
Нет, Влад.
Если программа нарисовала ДН, например круг, то за пределы этого круга ничего никуда не уходит.
Это типа идеальный экран.
Не точно сформулировал мысль, так как проблема сложнее её описания. Сейчас поймёте, что я действительно хотел сказать.
Ниже скрин из учебника Изюмова.
«…поля первичного и вторичного излучения противофазны и взаимно уничтожаются.»
Но это не верно. Поля физически не взаимодействуют друг с другом, а накладываются друг на друга. Разве после этого они перестают существовать?
В другом месте Изюмов объясняет механизм возникновения ДН не через ЭМП, а с помощью ЭМВ. Второй скрин.
В чём различие?
В «передатчике» энергии в пространстве.
В момент рождения уравнений Максвелла и экспериментов Герца физики полагали, что энергия передаётся с помощью взаимодействий между физическими объектами, что подтверждалось практикой. В качестве такого объекта передачи энергии придумали Эфир, а сама передача рассматривалась как возмущение, возбуждение эфира в виде ЭМВ.
Второй скрин как раз и объясняет образование ДН возбуждением среды/эфира двумя источниками. Если в каком-то направлении волны от источников оказались в противофазе, то и возбуждения среды в этом направлении уже нет. Из этого следует, что часть суммарной энергии, потраченной двумя источниками на возбуждение волн в среде, в волны этой среды не превратилась.
Эфир не был обнаружен. Тогда придумали подпорки под уравнения Максвелла – они-то, несмотря на отсутствие эфира работали. ЭМВ наделили материальностью. Т.е. это не волны какой-то среды, а вполне материальные образования, типа пуль из калаша. Это я образно, для комментария образования ДН по первому скрину. Вот встретились две противофазные пули. Что будет с их энергией?
Похоже, что «границы» ДН будут напоминать раскалённую спираль!
Я слышал ранее о представлении ДН как некого пузыря энергии, который можно перенаправлять, не теряя ни капли энергии.
Соответственно, если мы что-то задавили в заднем лепестке, то это перейдет в передний и боковые, при условии, что подводимая к антенне мощность сохраняется постоянной
Но совершенно не понимаю, как это делается. Хелп ми!
Valery Gusarov
19.11.2015, 16:00
не понимаю, как это делается
Лампочку с квадратной батарейкой, белую стену, зеркальце и параболический рефлектор от фонарика покажут наглядно. И линзы конденсора оптические можно, объектив эпидиаскопа детского... За директорА пойдут.
Vlad UR 4 III
19.11.2015, 16:28
Речь шла об активной антенне.
Но совершенно не понимаю, как это делается. Хелп ми!Если волны от двух источников компенсируются, то их (волн) и нет вовсе. И энергии на их образование не тратится. Возьмите гирю на веревочке и "бултыхайте" ею в пруду - пойдут волны, а если две гири "бултыхать" рядом в противофазе, то никаких волн не будет.
Но совершенно не понимаю, как это делается. Хелп ми!
Возьмем факт.
Провод с током ВЧ создает ЭМП
Рядом такой же провод с током ВЧ - тоже создает ЭМП.
Но если токи когерентгы и противофазны - ЭМП нет.
Это обычная двухпроводная линия.
То, что ЭМП на расстояниях больше, чем несколько расстояний между проводами,
отсутствует, говорит и инструментальный контроль поля и отсутствие потерь на излучение.
Отсутствует или очень мало до тех пор, пока расстояние между проводами в лямбдах
мало и достаточно для условия противофазности полей.
Здесь не надо вникать в электродинамику и искать в ней изьяны.
Можно вообще не знать о её существовании. Но если известен
факт отсутствия поля двухпроводной линии, то надо либо найти
это поле, либо особо не заморачиваться его поисками и признать
то, что есть. Вернее, то чего нет - суммарного поля в направлениях,
в которых поля двух отдельных проводов противофазны.
(то-же и для алгебраической суммы полей множества проводов)
ответ на то, почему его нет в этих направлениях, надо всё же
искать в электродинамике. А можно порассуждать, типа -
"волновое пространства в этих направлениях стремится к бесконечности
и не проводит ЭМВ". Но это так, для прикола надо мной и теми форумами,
где это выдается за изобретуху нового сознания
Евгений240
19.11.2015, 17:12
Причем тут фидер и передатчик, если речь об антенне? Ну если только чисто теоретически... Вы можете обойтись без фидера? Если можете, и при этом обеспечите подачу всей мощности в антенну, то обеспечив ещё и нулевые потери, то о полосе такой антенны говорить нечего. Она будет работать на любой частоте.
Она будет работать на любой частоте.
Из металла-же она, однако!!!
p.s. Так как насчет границ .... антенны?
(хилое внутреннее сопротивление ОК трансивера и сети 220 не предлагать)
Евгений240
19.11.2015, 17:32
Причем тут фидер и передатчик, если речь об антенне? Ну если только чисто теоретически... Вы можете обойтись без фидера? Если можете, и при этом обеспечите подачу всей мощности в антенну, то обеспечив ещё и нулевые потери, то о полосе такой антенны говорить нечего. Она будет работать на любой частоте.
Нужный Вам для "минус 3 дБ" параметр рассогласования выберите сами. Владимир, если вы хотите меня уличить в незнании математики, то не надо. Я и так согласен, что за последние 40 лет всё забыл. ( и процесс продолжается:-P ). А если без математики (имхо, возможно и ошибочное ), то границей будет достижение такого комплексного коэфф. отражения, при котором отражённая мощность составит половину от падающей.
Причем тут фидер и передатчик, если речь об антенне? Ну если только чисто теоретически... Вы можете обойтись без фидера? Если можете, и при этом обеспечите подачу всей мощности в антенну, то обеспечив ещё и нулевые потери, то о полосе такой антенны говорить нечего. Она будет работать на любой частоте.
Нужный Вам для "минус 3 дБ" параметр рассогласования выберите сами. Владимир, если вы хотите меня уличить в незнании математики, то не надо. Я и так согласен, что за последние 40 лет всё забыл. ( и процесс продолжается:-P ). А если без математики (имхо, возможно и ошибочное ), то границей будет достижение такого комплексного коэфф. отражения, при котором отражённая мощность составит половину от падающей.
. Так как насчет границ .... антенны? какие могут быть границы для одной антенны ( теоретически )? Всё сказано в вашей подписи...
границей будет достижение такого комплексного коэфф. отражения,
при котором отражённая мощность составит половину от падающей.
Мало ли что ей не нравится, да хоть 99%. Пусть только попытается отразить.
Впарили в фидер 100 Ватт через СУ, примет 100 и никуда не денется.
Евгений240
19.11.2015, 18:18
Пусть только попытается отразить. Владимир, вот этого не понимаю. Разъясните на пальцах. Получается что на границе фидер- антенна не будет отражения во всей полосе частот?
Владимир, вот этого не понимаю. Разъясните на пальцах. Получается что на границе фидер- антенна не будет отражения во всей полосе частот?
Насчет всей полосы частот - вопрос отдельный, он усложняется многократно.
Для обычного сигнала и на пальцах, как я это понимаю:
В переходный период энергия накапливается в фидере до тех пор, пока в сумме с
мощностью от источника (допустим 100 Вт) она не достигнет такого уровня, когда
поступающая в нагрузку мощность достигнет этих 100 Вт. (установившийся режим)
При Ко 0,5 это 200 Вт.
p.s.
У антенны в этом плане нет проблем. Они у нас и у фидера,
потомы мы её входное "мнем и топчем" до 50 +0 Ом.
Евгений240
19.11.2015, 19:00
Оказывается, мы с вами в понимании процессов протекающих в АФУ не расходимся. И это радует. Значит не всё ещё "серое вещество" усохло.:-P
А их и не было, с Вами расхождений. Это у меня с термином "полоса антенны по -3 дБ" расхождения.
В землю попадает энергия, которую антенна излучает. Это фехтование словами не интересно.Ну можно и слегка возразить - ближняя зона ЭМП антенны, это ещё не ЭМВ, или, другими словами, реактивные токи - это ещё не излучение. А вот если эта ближняя зона достаёт до земли - тут и появляются потери. Так что не зря Евгений упомянул про "НЧ диапазоны" - там такая ситуация очень частая. Получается - чем выше GP над землёй, тем больше её КПД. Другое дело, что напрямую измерить этот самый КПД обычно затруднительно (разве что какими-то косвенными способами), поэтому чаще всего это просто расчётный показатель. Насчёт "минус 3 дБ" согласен - особого смысла в таком определении нет, т.к. эта полоса может определяться либо согл. устройством, либо АФУ в целом (видимо, его и имеют в виду под "антенной").
Ну можно и слегка возразить - ближняя зона ЭМП антенны,
Владимир, вот как всегда, усложнят задачу до предела, обвесят всякими подробностями,
и терминами, а затем по полгода решают коллективно на формах. Отделите мух от котлет.
Иначе получается так (и кто-ж возразит например этому):
КПД антенны, это отношение подведенной к ней мощности,
к мощности, принятой приемными антеннами и переданной
по фидерам в приемники, настроенные на частоту сигнала
((но ежели сидят за приемниками и слушают этот сигнал)
А если никто не слушает, то и КПД ноль, толку то от подводимой.
Насчёт "минус 3 дБ" согласен - особого смысла в таком определении нет
Совсем наоборот. Смысл очень даже конкретный. Как для любой резонансной системы, это характеристика возможностей передать широкополосный сигнал.
Допустим происходит зондирование ионосферы на предмет определения МПЧ. Вы что же будете крутить СУ следом за ЛЧМ сигналом? Конечно нет. Диполь Надененко или более разветвленные структуры с низким волновым сопротивлением (широкой полосой без подстроек).
Все характеристики антенн важны т.к. они существуют независимо от того знаем мы про них или нет.
Все характеристики антенн важны
AMW уже ответил на это. Это параметр АФС, а не антенны.
Valery12
19.11.2015, 20:39
Смысл очень даже конкретный
По "конкретному смыслу" и возник конкретный вопрос - как измерить полосу пропускания антенны с помощью КСВометра?
Диполь Надененко или более разветвленные структуры с низким волновым сопротивлением (широкой полосой без подстроек).
Конкретный вопрос возникает и в данном случае.
Допустим, что удалось измерить полосу пропускания антенны по уровню минус 3dB.
(как это сделать "физичеки", не знаю)
Теперь по известным формулам можно вычислить "волновое сопротивление" этой антенны, и лихо заменить антенну колебательным контуром.
Это так, или я заблуждаюсь?
ra6foo,
Сообщение от UR5ZQV http://www.cqham.ru/forum/images/buttons/viewpost-right.png (http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?p=117 4612#post1174612) Да и МАМАНЯ про КПД в свободном пространстве мало что говорит.
Дает точные цифиры. Вы просто не умеете ей пользоваться.
Если у Вас есть желание, скажу как и куда смотреть на цифры КПД
Например у модели в этой теме КПД 35%.
Несмотря на то, что она из меди 16 мм диаметром.
А вот о КПД запертых в подвале или закопанных в землю антенн
она не скажет ничего Ибо непечатно её мнение будет.
Именно про это я говорил. К сожалению редко у кого из нас ДН и КПД формируется в космосе.
Именно про это я говорил. К сожалению редко у кого из нас ДН и КПД формируется в космосе.
Не понял, про что?
Про то, как видеть КПД антенны в программе, или сколько теряется в соседском огороде?
И не только, есть потери и далее, за его пределами, есть зависимость от поляризации
Есть многое другое, прозрачность ионосферы и т. д. и т. п. но к КПД антенны отношения не имеет.
По "конкретному смыслу" и возник конкретный вопрос - как измерить полосу пропускания антенны с помощью КСВометра?
Всегда снимал характеристики антенн по внешнему генератору.
Размещаем маячок в дальней зоне (10-... длин волны).
Изменяем частоту и видим полосу пропускания антенны. !!! приемник подключен к антенне, а не к фидеру !!! В противном случае будем иметь характеристику АФУ, а не антенны.
Имеется ввиду УКВ-шная антенна.
Потом снимаем ДН в горизонте и в вертикале (поворачиваем плоскость антенны). По известным формулам вычисляем коэффициент усиления. Влияние земли практически только косвенно можно учесть.
Для КВ не поворотных антенн полосу определяем аналогично. С ДН сложнее, если нет под рукой вертолета.
Думаю, что по КСВ мы определяем ассоциированную характеристику всего АФУ.
Наверное в помощь еще SDR-ы за бугром. Хотя достаточно скользкий критерий.
Евгений240,
Термин всегда краток, и не описывает процесс полностью. Границы полосы пропускания антенны по уровню минус 3 дБ, это частоты, при в которых мощность поступающая из фидера в антенну, из-за рассогласования фидера и антенны уменьшается вдвое.
Евгений, вот тут я не согласный. Если у меня в конце фидера у генератора стоит СУ (ручное или автоматическое, как у некоторых ТРХ), то они "несколько" компенсируют "потери" от несогласованной нагрузки антенна - фидер, путем согласования с генератором. При этом "полоса" АФУ "несколько" увеличивается.
ПС: Вообще параметры "полоса антенны", "добротность антенны", "ширина антенны по КСВ", "ширина антенны по -3дБ" настолько "стремные", что мы не могли о них договориться в многостраничной теме ЕН. Предпочитаю график (или таблицу) R+jX в нужном створе частот (при измерениях), а уж какая часть из R греет землю (или окружающую обстановку) в любительских условиях измерить трудно (трудно снять ДН по элевации).
Vlad UR 4 III
19.11.2015, 21:22
Здесь не надо вникать в электродинамику и искать в ней изьяны. Можно вообще не знать о её существовании. Владимир! Я немного не о том. Вы за модель получения ДН в виде «пузыря энергии» или за общепринятую действительную модель, изложенную одним из соавтором приведенной вами антенны? «Эффективность передающей антенны оценивается по напряженности поля, создаваемого антенной при заданной подводимой мощности, и зависит от размеров излучающей поверхности, распределения токов текущих по ней и, соответственно, от соотношения фаз между полями, создаваемыми полями в точке приёма различными элементами излучающей поверхности». Т.е. ежели ЭМволны пришли в некую точку пространства в противофазе и равны по величине, то и нет волн в данной точке и энергия волн никуда далее не перераспределяется. Касательно линии, то там точно такой механизм, как и при совпадении фаз токов. Только в идеале в линии излучения нет, а петлевом вибраторе излучение каждого провода увеличивается вдвое.
Valery12
19.11.2015, 21:26
Размещаем маячок в дальней зоне (10-... длин волны).
Изменяем частоту и видим полосу пропускания антенны. !!!
Валерий, спасибо за подробные и понятные ответы.
Я тоже настраивал самопальные Яги на 433МГц с помощью маячка.
Но с измерением полосы пропускания антенны возникали непонятные вопросы.
Как сделать маячок с такой антенной, мощность излучения которой не зависит от частоты?
(продаю секрет маячка, использовался приемник Деген, у него есть частоты гетеродина на КВ, третья гармоника которых попадает точно в диапазон 433МГц :))
Исправил
Не третья, а седьмая гармоника гетеродина.
Приемник настраивался в диапазоне 8..9 МГц.
Vlad UR 4 III
19.11.2015, 21:27
Если волны от двух источников компенсируются, то их (волн) и нет вовсе. И энергии на их образование не тратится. Возьмите гирю на веревочке и "бултыхайте" ею в пруду - пойдут волны, а если две гири "бултыхать" рядом в противофазе, то никаких волн не будет. Теперь понятно, откуда изобретатели вечных двигателей берут энергию!
Valery12
19.11.2015, 21:32
Вы за модель получения ДН в виде «пузыря энергии» или за общепринятую действительную модель,
Влад, я за "пузырь", с ним легче понять проблему :)
Точнее, за кусок пластилина, скатанного в шарик.
(это ДН изотропной антенны)
Из шарика можно лепить бублики и другие полезные конструкции.
Главное, что пластилин не сжимаем! (он может только пластически деформироваться)
Это свойство пластилина соответствует закону сохранения энергии при формировании диаграммы направленности антенны.
Ну можно и слегка возразить - ближняя зона ЭМП антенны, это ещё не ЭМВ, или, другими словами, реактивные токи - это ещё не излучение.
Та энергия излучения, которая поглотилась "землей" уже не реактивная... Как сами понимаете. Значит излучение.
Получается - чем выше GP над землёй, тем больше её КПД.А энергия, которая поглотилась домом за 200-500 метров, тут КПД как считать? Так же как энергию, которая ушла в космос? :ржач:
Как сделать маячок с такой антенной, мощность излучения которой не зависит от частоты?
Думаю, что это практически не возможно. Однако в разумных пределах победимо.
Иллюстрация: частота 14 МГц и диполь (половина волны) из провода 0,3 мм имеет волновое сопротивление около 1200 Ом и полосу 1,1 МГц. Для диаметра 500 мм (понятно, что не труба) волновое уже около 270 Ом и полоса 4,7 МГц.
Полистайте книжки на предмет простых телевизионных антенн. Там как раз полоса пропускания очень важна.
Я использовал разновидности диско-конусных антенны для измерений.
UR4UDT,
Вы что же будете крутить СУ следом за ЛЧМ сигналом?
Для зондирования ионосферы не знаю (успею ли, или быстро переключать). Для ТРХ любительского при перестройке точно успею (даже вручную).
Разговор было о характеристиках антенн, а не о способностях крутить быстро ручки СУ.
Нужно еще учесть, что отклонение от резонанса собственно антенны это и искажение диаграммы направленности.
Можно гвоздь (150 мм) настроить на 2 МГц, но как четверть он будет резонировать на 500 МГц.
Теперь понятно, откуда изобретатели вечных двигателей берут энергию!Никто и не обещал, что кандидатам горных наук здесь легко будет... :ржач:
Valery12
19.11.2015, 21:56
частота 14 МГц и диполь (половина волны) из провода 0,3 мм имеет волновое сопротивление около 1200 Ом и полосу 1,1 МГц.
Честно говоря, в волновом сопротивлении антенны я не силен :)
Но, это и не в тему.
Иллюстрация: частота 14 МГц и диполь (половина волны) из провода 0,3 мм имеет волновое сопротивление около 1200 Ом и полосу 1,1 МГц.
Это иллюстрация чего??
Для диполя 1200 многовато, а для иллюстрации воображения - маловато.
p.s.
Нужно еще учесть, что отклонение от резонанса собственно антенны это и искажение диаграммы направленности.
Хотя, после этого, вопросы уже излишни
ra6foo,
Не понял, про что?
Про то, как видеть КПД антенны в программе, или сколько теряется в соседском огороде?
Я к тому, что у Вас модель в открытом пространстве, прога учитывает только потери в элементах, там может она и за HB9CV сойдет, и то если конструкцию косм. аппарата не учитывать. К сожалению у "приземленных" антенн появляются огороды, куры, коты и т.п.
Честно говоря, в волновом сопротивлении антенны я не силен...И правильно... Если даже у антенн и "есть" волновое сопротивление, то оно для наших установившихся режимов уж точно без надобности.
Владимир, вот этого не понимаю. Разъясните на пальцах. Получается что на границе фидер- антенна не будет отражения...Не будет. "Конец" фидера ВСЕГДА (в установившемся режиме) согласован с нагрузкой. Надо постараться это как-то понять.
Valery12
19.11.2015, 22:05
К сожалению у "приземленных" антенн появляются огороды, куры, коты и т.п.
А у "возвышенных" антенн появляются птицы и самолеты.
Далее следует логический вывод - правильно посчитать модель антенны, "в принципе", не возможно :)
Евгений240
19.11.2015, 22:09
Не будет. "Конец" фидера ВСЕГДА (в установившемся режиме) согласован с нагрузкой.Но тогда непонятно, откуда в фидере возникает отражённая волна?
Но тогда непонятно, откуда в фидере возникает отражённая волна?
"- А ребята брали...
- Какие ребята, кто их видел..." ("С" Карцев-Ильченко) Шучу. :rotate:
Я к тому, что у Вас модель в открытом пространстве,
К сожалению у "приземленных" антенн появляются огороды, куры, коты и т.п.
Я понял Вашу мысль.
Типа, КПД двигателя зависит от того, что под колесами авто,
автобан, кочки или грязь по самые фары.
Отраженная волна возникает в переходном процессе. В установившемся фидер "заряжается" энергией стоячей волны таким образом, что импеданс в каждом сечении фидера свой, но на конце он равен (вернее сопряжен) с импедансом нагрузки.
Не знаю, понятнее ли стало...
Волновое сопротивление вибратора (толстого или тонкого) считается так же как любой линии (вибратор - земля), и не такой уж маловажный "параметр" при проектировании (как у дип. Надененко, "морковка" и т.п.), и позволяет иногда решать вопросы по "широкополосности" (правда каждый в эту задачу ставит свой критерий, в соответствии со своей задачей).
Евгений240
19.11.2015, 22:29
Ну дык, это то понятно. Народ давно научился делать настроенные линии передачи, отрезая нужный кусок кабеля. А вот с тезисом что:
Отраженная волна возникает в переходном процессе, я не согласен. Если бы отраженка существует только на время переходного процесса, то откуда берутся минимумы и максимумы в фидере в установившемся режиме?
И ещё. Вам, для описания работы фидера, получается, не нужен такой параметр линии как волновое сопротивление.
Valery12
19.11.2015, 22:29
Волновое сопротивление вибратора (толстого или тонкого) считается так же как любой линии
Не понятно.
"Куда" подключается генератор при таком расчете волнового сопротивления антенны?
я не согласен.Тогда не спрашивайте, а излагайте себя тому, кому это интересно.
И ещё. Вам, для описания работы фидера, получается, не нужен такой параметр линии как волновое сопротивлениене получается. Он нужен для расчета изменения импеданса фидера по его длине, начиная с импеданса нагрузки. :ржач:
Волновое сопротивление вибратора
А теперь самое интересное.
Опишите словами, что значит "волновое сопротивление вибратора".
Просто словами
Хотя, после этого, вопросы уже излишни
Величина отклонения не упоминалась.
Если Вы считаете, что ДН у полуволнового и волнового диполя одинаковы, то "...после этого, вопросы уже излишни..."
Для диполя 1200 многовато
А Вы посчитайте. Это волновое, а не входное. Конечно, если Вы видите разницу.
А Вы посчитайте. Это волновое,
Посчитал, 1200. Но ЧТО я посчитал, словами пожалуйста.
Ведь любую величину можно описать словами.
Тогда и увижу разницу.
Нужно еще учесть, что отклонение от резонанса собственно антенны это и искажение диаграммы направленности.
Если Вы считаете, что ДН у полуволнового и волнового диполя одинаковы, то "...после этого, вопросы уже излишни..."
Вы уж как нибудь логически совместите эти предложения. Ведь обе они "в резонансе"
Это волновое, а не входное. Конечно, если Вы видите разницу.Что ж эти... Весь мир своей программой MMANA охмурили, а волновое антенн не считают? Безобразие.
Прямо из книжки для ПТУ.
Волновое сопротивление антенны, как и в теории длинных линий определяется, как отношение напряжения к току бегущей волны....
Если значения погонной емкости и индуктивности не постоянны по длине антенны, используют усредненные погонные параметры...
Волновое сопротивление существенно влияет на максимальное напряжение, входное сопротивление и полосу рабочих частот антенны...
Как-то так словами.
току бегущей волны
Незачет. В диполе только стоячие волны. Бегущие в антенне Бевереджа
Волновое сопротивление существенно влияет на ... входное сопротивление
Тоже незачет. Мало влияет
У великих есть такое, для вывода нужнго всем практического результата
использовать служебную величину, чтобы "не размазывать" фрмулу.
И назвать её, используя отдаленную аналогию.
"волновое сопотивление вибратора" не более, чем
его относительный поперечный размер .
(если словами)
В диполе только стоячие волны. Бегущие в антенне БевереджаНи только стоячих, ни только бегущих нигде не бывает...
Ни только стоячих, ни только бегущих нигде не бывает...
Вобщем то Да. Учитывая то, что обе они работают на излучение.
Я не к тому разговор клонил. Терминами, которые
не можешь словесно представить, лучше не оперировать.
Да и не нужен он здесь, итак всем понятно, чем больше
относительный поперечный размер, тем широкополоснее
диполь.
Здесь я умолкаю, поскольку не знаю интересна эта тема обществу…
Да все умолкли, не только Вы. А в расчете и очевидное и невероятное.
Противоречия с даже с законом Ома. Но никто пока не сказал, в чем причина
В меня камни не кидайте, я не шулер, я сам не знаю секрет этого фокуса.
Vlad UR 4 III
20.11.2015, 16:29
В теме собрался весь цвет теоретиков форума. Опишите проблемы, зараз насупим хмуро брови и враз решим.
Я шибко в статью не вчитывался.
Евгений240
20.11.2015, 17:51
Незачет. В диполе только стоячие волны. Бегущие в антенне Бевереджа А, T2FD диполь?
Опишите проблемы, зараз насупим хмуро брови и враз решим.
"волновое сопотивление вибратора" не более, чем Ладно, с волновым сопротивлением вибратора, хоть как то но понятно. Но вот с волновым сопротивлением вакуума...:shock: Или свободное пространство это не вакуум?. Ну понимаю, когда "отменили" эфир, то пришлось принять условием распространения электромагнитной волны её самодостаточность. То есть одна компонента поля перетекает в другую и т. д. Но если вакуум это пустота ( по крайней мере так считали во времена создания уравнения Максвелла ), то каким образом он влияет на соотношение величин напряжённости электрического и магнитного полей?
Если никак не влияет и это соотношение исходно принадлежит электромагнитной волне, то почему тогда мы говорим именно о волновом сопротивлении пространства?
Незачет. В диполе только стоячие волны.
Не вижу смысла толочь воду в ступе, но поскольку меня цитировали-имею право на
реплику.
По вашей логике: если четвертьволновый отрезок 50 Ом-ного кабеля замкнуть или
разомкнуть на конце (ксв>>1, т.е. стоячая волна), то у него уже нет волнового сопротивления, а может
и кабеля уже нет?
Чёрным по белому сказано: отношение напряжения и тока падающей волны.
Хотите измерить-обеспечьте соответствующий режим.
Вы прекрасно поняли о чём речь, но... просто поговорить.
Valery12
20.11.2015, 18:10
Чёрным по белому сказано: отношение напряжения и тока падающей волны.
Валерий, с кабелем и длинными линиями вопросов не возникает.
Вся проблема в "голом" проводе :)
Как к нему подключить генератор ЭДС, чтобы потом измерять напряжения и токи, а потом их делить "друг на друга" ?
(и таким образом вычислить "волновое сопротивление", которое будет совсем не волновым, а входным :))
У полуволнового вибратора в свободном пространстве входное сопротивление около 73 Ом.
Если длину вибратора увеличить до очень большой длины (в пределе до бесконечности) -какое входное сопротивление у него будет?
Если заменить половину такого вибратора идеальной проводящей поверхностью, перпендикулярной оси вибратора - Какое входное сопротивление у него будет?
Как это сопротивление будет соотносится с волновым сопротивлением пространства?
Valery12
20.11.2015, 18:33
Если длину вибратора увеличить до очень большой длины (в пределе до бесконечности) -какое входное сопротивление у него будет?
Волнообразное :)
Вся проблема в "голом" проводе
Проблемы нет. Теории, которые нас устраивают с практической точки зрения и обеспечивают наши потребности существуют. Это как с мобильным телефоном. Запросто пользуются люди, которые не знают таблицы умножения. Так и мы: натянули "голый" провод и утверждаем, что знаем о нём всё.
какое входное сопротивление у него будет?
Если хотите знать конечную величину чего-то, то и исходные параметры должны быть реальными.
Valery12
20.11.2015, 18:44
Проблемы нет
Проблема только одна, как "запустить" волну в одиночный провод.
В антенне это делается с помощью генератора ЭДС, но тогда понятие "волновое сопротивление" провода будет очень условным.
Помочь нам может только линия Губо, но это "тяжелый случай" :)
Игрушка для интеллектуалов
Влад, как топикстартер, можете закрывать тему.
Интеллектуалов в ней много, но игрушка для них оказалась
слишком сложна., ни одного сообщения о ней по существу.
Valery12
20.11.2015, 18:51
ни одного сообщения о ней по существу
Особенно последнее :)
Особенно последнее
Последнее как признание бесперспективности ожидания ответа на первое
у модели в этой теме КПД 35%.
Несмотря на то, что она из меди 16 мм диаметром.
это при токе по всему кольцу всего-то 2,5 мА
А энергия, которая поглотилась домом за 200-500 метров, тут КПД как считать?А не надо за 200 метров... Я полагаю так (и кажется, не только я...) - всё, что антенна излучает в виде ЭМВ, это и есть её "полезная мощность"; а ЭМВ формируется за пределами ближней зоны, размер которой около 0,16L, т.е. всего несколько метров, а никак не 200-500, и не космос... А вот если потери (поглощение в земле и проч.) внутри этого "кокона" реактивной мощности, то эти потери уже не излучатся в виде ЭМВ. Кажется, примерно такой подход имеется в виду при исследовании антенн в безэховой камере (не настаиваю - кто более "копенгаген" в этом вопросе, могут поправить). Сам по себе КПД не может служить параметром для определения "полосы пропускания" собственно антенны; да и вообще, надо заранее оговаривать - по какому параметру измеряется полоса; чаще всего таким параметром служит КСВ - КСВ-метры же у всех есть... подразумевается, конечно, что измерения производятся при фиксированном СУ (ничего крутить не надо). Частный случай - отсутствие СУ. В противном случае можно долго гадать - какая же "полоса" у G5RV, например...
Но у меня по ходу возник вопрос ближе к практике; в своё время широко применялась антенна "американка" (она же Windom, VS1AA) с однопроводным фидером. Считается, что волновое сопротивление его около 500 Ом; вопрос - а как подключить эквивалент антенны (резистор 500 Ом) к такому фидеру? Или изобразить такой конструктив в модели? Да ещё чтобы положение фидера в пространстве соответствовало реальному, по отношению к земле.
Открываем стр.228 книги Беньковский и Липинский (не Айзенберг, но авторитеты для р/любителей) и видим другой конец для подключения эквивалента или антенны соответственно.
Добавлено через 10 минут(ы):
Я полагаю так (и кажется, не только я...) - всё, что антенна излучает в виде ЭМВ, это и есть её "полезная мощность
Вопрос спорный. На печи стоит горшок. В доме жарко, а вода в горшке холодная. Это полезное действие?
вопрос - а как подключить эквивалент антенны (резистор 500 Ом) к такому фидеру?
Как обычно.
Vlad UR 4 III
20.11.2015, 19:50
Евгений240
Но если вакуум это пустота ( по крайней мере так считали во времена создания уравнения Максвелла ), то каким образом он влияет на соотношение величин напряжённости электрического и магнитного полей?
Если никак не влияет и это соотношение исходно принадлежит электромагнитной волне, то почему тогда мы говорим именно о волновом сопротивлении пространства? Бардак и корпоративная договорённость физиков (ортов).
Диэлектрическую и магнитную проницаемости, как я понимаю, определили экспериментально. "Природа не терпит пустоты" - не помню кто сказал. Но вот как-то вывернуться надо. У Белоцерковского т.1, стр.324 предложен финт - см вложение.
Далее договорились, что физика не занимается поиском ответов на вопрос: как там всё устроено?, а только создаёт модели природных процессов.
Евгений240
Но если вакуум это пустота ( по крайней мере так считали во времена создания уравнения Максвелла ), то каким образом он влияет на соотношение величин напряжённости электрического и магнитного полей?
Если никак не влияет и это соотношение исходно принадлежит электромагнитной волне, то почему тогда мы говорим именно о волновом сопротивлении пространства? Бардак и корпоративная договорённость физиков (ортов).
Диэлектрическую и магнитную проницаемости, как я понимаю, определили экспериментально. "Природа не терпит пустоты" - не помню кто сказал. Но вот как-то вывернуться надо. У Белоцерковского т.1, стр.324 предложен финт - см вложение.
Далее договорились, что физика не занимается поиском ответов на вопрос: как там всё устроено?, а только создаёт модели природных процессов.
Добавлено через 7 минут(ы):
У полуволнового вибратора в свободном пространстве входное сопротивление около 73 Ом.
Если длину вибратора увеличить до очень большой длины (в пределе до бесконечности) -какое входное сопротивление у него будет?
Если заменить половину такого вибратора идеальной проводящей поверхностью, перпендикулярной оси вибратора - Какое входное сопротивление у него будет?
Как это сопротивление будет соотносится с волновым сопротивлением пространства?Входное (Rизл) от длины вибратора есть в учебниках. Входное с волновым пространства никак не связано.
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright © 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot