При переменном токе это приводит к сдвигу фазы тока относительно фазы напряжения, ну или наоборот — кому как удобнее для понимания, то есть ровно то же самое, только синусоидально, а не одноразово. Лично мне неизвестен способ объяснить это более наглядно, чем сначала показать переходной процесс между стационарными состояниями, а затем экстраполировать его на переменный ток, в котором подобный переходной процесс синусоидально цикличен.
Конечно же, выходит. Иначе, откуда берется энергия в приемной антенне.
Энергия берется от волн в поле, а не от движения чего-либо в этом самом поле и не от движения самого поля. Этот вопрос совсем не так очевиден для некоторых, пока еще далеких от физики, а значит стоит упоминания.
Они ничем не отличаются от антенн из проволоки или трубок, поэтому читать про антенны вообще, а к антеннам на текстолите не забывать применять коэффициент укорочения в зависимости от диэлектрической постоянной марки текстолита.
Прекрасный вопрос, спасибо вашему гуманитарию (серьезно)!
У граундплейна обязательно есть радиалы, противовесы, земля — что угодно, относительно чего четвертьволновый элемент, простите за ненаучный термин, «вибрирует». Тут два варианта. Или радиалы все же есть как часть конструкции антенны, настроены, тогда скорее всего с работой антенны все в порядке. Или, как в вопросе вашего гуманитария, они ситуативно получаются из всего остального по отношению к четвертьволновому элементу. Например, если это портативная р/ст, то суррогатными радиалами становятся земляные полигоны на платах, ее шасси и тело оператора (емкостной связи достаточно, чтобы тело оператора втягивалось в цепи противовесов). Если это автомобильная радиостанция с антенной на магните, то емкостной связи магнита с крышей достаточно, чтобы крыша стала искусственной землей неплохого качества. И так далее.
В системе радиалов течет такой же ток, какой протекал бы во второй половине диполя, если бы наш граундплейн развернули до 180 градусов (некоторыми нюансами, связанными с симметрированиями, для простоты осознанно пренебрегаю). Соответственно, если суррогатные радиалы «плохие», то в них возникают заметные потери и КПД антенны падает. Также «плохие» радиалы не дают возможность получить хорошее согласование импедансов. В портативных радиостанциях с этим смиряются, либо используют (крайне редко) антенны типа укороченных диполей, в которых, упрощенно говоря, не одна спиралька, а две — от разъема внутри условно-нижней спиральки идет кабель, оплетка которого подключена к нижней спиральке (сверху, а не со стороны разъема — ради этого и протягивается кабель), а центральная жила к верхней.
Не уверен, но вроде похоже на укороченный диполь для портативной р/ст
Если берешься за провод правой рукой так, что направление большого пальца указывает в направлении тока, то остальные пальцы указывают вектор магнитного поля. Говорят, что можно не браться рукой буквально, а сделать это умозрительно, но это не точно.
Вариант зарядки электромобиля от тех же солнечных/ветровых генераторов не приходил Вам в голову? :)
Не то, чтобы не приходил совсем, но был сразу отметен как нецелесообразный, потому что требует еще одного аккумулятора (буферного), от которого впоследствии можно зарядить тяговый.
Тут надо сделать одно замечание. Дело в том, что значительная часть потенциальных или реальных пользователей электромобилей передвигается на них в светлое время суток, а ставят на зарядку в темное, когда солнечные батареи ничего не вырабатывают, да и ветер нередко стихает.
Как по мне, автомобили на водороде — единственные на сегодня экологически чистые автомобили, в отличие от электромобилей. Традиционному электромобилю требуется инфраструктура в виде станций генерации (часто на «экологичном» угле, мазуте и т.п.) и сетей доставки сгенерированной мощности потребителю. То есть речь идет о перестановке кроватей в публичном доме перемещении источников выбросов в другое место, а не уменьшении выбросов в принципе. Водород же для заправки водородного автомобиля можно по-настоящему экологично получать электролизом с питанием от солнечных или ветровых генераторов, причем это масштабируемо от индивидуальных установок на один свой автомобиль до крупного промышленного производства. Главный плюс в том, что такое производство мало зависит от неравномерной выработки энергии солнечными панелями и/или ветром: при снижении генерации просто снижается производительность, вот и все. Много солнца/ветра — запасаем много водорода в баллонах, которые в отличие от аккумуляторов несильно склонны к саморазряду. Мало — заправляемся ранее запасенным. Вообще полярная ночь — становимся классическим электромобилем и заправляемся от розетки, в смысле от розетки питаем электролизную установку.
Второй плюс водородных автомобилей — возможность сравнительно быстрой заправки, сопоставимой с заправкой LPG или CNG, которые в свою очередь по скорости сравнимы с заправкой жидким топливом.
Лично мне непонятно, почему идея водородных автомобилей не продвигается в массы, а вместо нее волну хайпа поймали электрички.
Простите, но вы очевидно плохо представляете себе работу с гуманитариями. А среди них немало приличных людей, которые в силу недостатка технического образования не понимают то, что вы искренне считаете элементарными основами. Мой путь — попытаться объяснить на пальцах тем, кто на самом деле хочет понять, но никогда не решался начать. На пальцах потому, что у них нет необходимого образования, чтобы в разговоре с ними жонглировать терминами и формулами, которые они (пока что) не поймут и просто решат, что вы умничаете. Возможно, этот путь ошибочен. Но если моя статья полезна хотя бы одному человеку в мире, значит труд не был напрасен.
Что мешает нарисовать график WL и WC, а под ним горбик этого самого резонанса?
Мне мешает или вам? Мне ничего не мешает, но как-то не счел необходимым. Может, вы нарисуете? С меня плюсы и благодарности. ;)
Почему не вводится понятие КСВ и нет простейшего объяснения почему он именно так назван, а в каждом абзаце повторяется бубнеж «КПД — это потери на излучение и сопутствующие потери»?
Потому что КСВ сам по себе не значит ничего, кроме степени согласования импедансов генератора, фидера (при наличии) и нагрузки. А КПД антенны влияет на то, сколько полученной от генератора энергии будет полезно излучено, а сколько будет бесполезно потрачено на нагрев. Большинство заблуждений, связанных с укороченными антеннами, находится здесь, поэтому почему бы не повторить одно и то же несколько раз, кк бы намекая на то, что об этом стоит задуматься?
Что мешает назвать волной сопротивление антенны волновым, и рассказать о согласованности трассы от передатчика до антенны, а не бубнить «передатчик должен быть таким же как антенна»?
Мне ничего не мешает. Ну, кроме разве что того, что написание статей — дело добровольное. Но если вы владеете вопросом, как я понял, лучше меня, то разрешите от имени сообщества и от себя лично попросить вас осветить этот вопрос? Для довольно многих непонятно, почему фидер, скажем коаксиальный кабель, имеет какое-то волновое сопротивление, хотя тестер показывает сопротивление практически равное нулю — чем вам не тема для статьи?
Да, только там должно быть симетрирующее устройство, не рассчитанное на 10 ватт :)
Никогда не слышал, чтобы телевизионные рога были с симметрирующим устройством, хотя он там нужно. Впрочем, я в этой области многого не знаю и не могу заявлять авторитетно, но если симметрирующего устройства на самом деле не было, то само по себе это мало влияет на КСВ (а вот на диаграмму направленности влияет заметно), кроме того, простейшее симметрирование можно сделать несколькими витками кабеля, получив из рогов полноценный полуволновый диполь, достаточно эффективную антенну в сравнении с резинкой.
У резистора 50 Ом тоже хороший КСВ :)
Особенно у безиндукционного. :)
Чувствительность небольшая, но 5-10 Вт на расстоянии метр-другой показать должен.
Нужна дистанция в несколько длин волны, пять-десять хотя бы. Все, что менее одной длины волны, вообще находится в условной ближней зоне и взаимодействует с измеряемой антенной, влияя на ее работу и искажая показания.
Можно будет сравнить разные антенны на одной частоте.
Безэховую комнату в домашних условиях не воссоздать, но без должной тщательности предвижу сенсационные результаты измерений, возможно превосходящие по значимости открытие ртутных и EH-антенн.
Кстати, будет интересно посмотреть зависимость КСВ и реальной отдачи в излучение.
Антенны в свободном пространстве или на идеальной земле, либо антенны на портативке в руках экспериментатора?
Вы про линейные или уголковые спрашиваете? Хотя, что говорить об очевидном? Во первых скажу, что они полноразмерные, в отличие от резинки для портативки. Во вторых, что они состоят из набора сравнительно узкополосных элементов, каждый из которых возбуждается приблизительно на своей частоте, а соседние с ним работают подобно директору и рефлектору антенны типа Уда-Яги. При адекватной структуре (количество и шаг элементов) такой антенны достигается непрерывное перекрытие большого диапазона частот при сохранении более-менее постоянных характеристик импеданса и диаграммы направленности.
Именно излучаемая мощность, по индикатору поля.
Витки где растягиваете? В усилителе или в антенне?
Если речь о конструкции антенны, то да, спиралька на диэлектрике от коаксиального кабеля РК-75, где все в одном флаконе — и антенна, и распределенная в ней удлиняющая катушка.
Ну, это классика. :)
Потом можно замотать изолентой, и получается очень неплохая антенна :)
Да, векторный анализатор — must have.
Аналогично использую простой показометр для настройки П-контура усилителя, причем не калибровал и не собираюсь — мне важна настройка на максимум отдаваемой мощности (нужно только приглядывать за током экранной сетки), а каков этот максимум в абсолютных числах, меня несильно беспокоит. Лучше стрелочного прибора для ручной настройки на максимум ничего нет, а его погрешность, скажем, в 20%, в децибелах вообще не значит ничего. Явные проблемы падения прямой мощности и роста обратной он покажет совершенно очевидно при любой погрешности.
Если вы радиоинженер, то вам будет смешно читать то, что я уже год планирую написать. Лучше не надо. :) А вот для совсем начинающих, полагаю, будет познавательно.
Ой, нет, никаких хардкорных уравнений. Только общие принципы «на пальцах», чтобы любой гуманитарий понял эти самые принципы, а уж потом, если захотел, читал соответствующую литературу и вникал в физику. :)
Жаль, что вы не оценили шутку, смысл которой в том, что кое-кто действительно получал показания КСВ=0,95 на своем приборе и радостно сообщал об этом в эфире своим часто заочным товарищам. Ну а заодно не сделали предположение, как так могло получиться. :) Для остальных же поясняю, что физика этого явления лежит в области деления на ноль. :)
Точно. Радиолюбительство это именно спорт. Для кого-то спорт заключается в том, чтобы провести радиосвязь наименьшей мощностью. Для кого-то спорт заключается в количестве связей за единицу времени. Для кого-то спорт заключается в проведении радиосвязи с максимальным количеством условных территорий («стран» на радиолюбительском сленге). Все это имеет лишь опосредованное отношение к коммерческой или служебной связи, равно как и к радиовещанию, где решается вопрос стабильности и надежности этой самой связи, то есть используются надежные и предсказуемые способы распространения радиоволн, а не спорадические или вовсе экзотические, а те факторы, которые так радуют радиолюбителей возможностью провести неожиданную дальнюю связь, для коммерческих пользователей чаще наоборот означают неожиданные помехи от других коммерческих пользователей, которые вовсе не предполагали создавать помеху.
Поэтому в промышленных изделиях стараются, где экономически целесообразно (массовые портативки, массовые автомобилки), использовать транзисторы (или микросборки — неважно) с достаточным запасом прочности, вместо обустраивать защиты. Иногда в даташитах на соответствующие полупроводники в разделе предельных эксплуатационных параметров можно увидеть что-то вроде Max VSWR≤20. Вот и получается, что если нажаться портативкой, в которой нет вообще никаких защит, без антенны или с закороченным разъемом, то ничего необратимого скорее всего не случится — тепловой пробой не наступает мгновенно, а вероятность электрического пробоя снижается до околонулевой из-за запаса по предельному напряжению. В более сложных станциях добавляется защита, например что-то вроде отрицательной обратной связи от направленного ответвителя обратной (отраженной) волны, которая при «плохой» нагрузке автоматически сбрасывает мощность до безопасной для выходных каскадов — если пользователь упорен и несмотря ни на что пытается работать на «плохую» нагрузку, передатчик продолжит работу с заметно пониженной мощностью, чтобы не позволить себя испортить.
Чтобы излучать радиоволны в пространство, по-хорошему, надо согласовать волновое сопротивление излучателя с волоновым сопротивлением пространства
Вообще-то нет. Если вы о сопротивлении излучения, то это скорее вопрос распределения токов и напряжений в антенне, а не сопротивления среды излучению в нее.
а не просто устроить в антенне резонанс на нужной частоте
Наличие или отсутствие резонанса в антенне не влияет. Наличие резонанса весьма желательно для простого согласования импедансов генератора, фидера и антенны, поэтому к нему стремятся и часто добиваются сравнительно простой компенсацией реактивности, но на возможность собственно антенны излучать радиоволны резонанс не влияет.
Спиралька на 150 МГц неизбежно будет давать второй резонанс около 450 — три четверти.
Это не линейный элемент с распределенной реактивностью, со спиралькой, читай катушкой с некоторой межвитковой емкостью, все будет чуть не совсем так.
Есть также способы построения многорезонансных антенн с заданными параметрами, но там как правило используются дополнительные детали — конденсаторы и катушки, часто распределенные.
Да. Принцип вроде несложен — подогнать все так, чтобы удовлетворяло разным частотам (диапазонам), а вот конкретная реализация бывает непростой задачей, когда диапазонов становится заметно больше одного.
Энергия берется от волн в поле, а не от движения чего-либо в этом самом поле и не от движения самого поля. Этот вопрос совсем не так очевиден для некоторых, пока еще далеких от физики, а значит стоит упоминания.
У граундплейна обязательно есть радиалы, противовесы, земля — что угодно, относительно чего четвертьволновый элемент, простите за ненаучный термин, «вибрирует». Тут два варианта. Или радиалы все же есть как часть конструкции антенны, настроены, тогда скорее всего с работой антенны все в порядке. Или, как в вопросе вашего гуманитария, они ситуативно получаются из всего остального по отношению к четвертьволновому элементу. Например, если это портативная р/ст, то суррогатными радиалами становятся земляные полигоны на платах, ее шасси и тело оператора (емкостной связи достаточно, чтобы тело оператора втягивалось в цепи противовесов). Если это автомобильная радиостанция с антенной на магните, то емкостной связи магнита с крышей достаточно, чтобы крыша стала искусственной землей неплохого качества. И так далее.
В системе радиалов течет такой же ток, какой протекал бы во второй половине диполя, если бы наш граундплейн развернули до 180 градусов (некоторыми нюансами, связанными с симметрированиями, для простоты осознанно пренебрегаю). Соответственно, если суррогатные радиалы «плохие», то в них возникают заметные потери и КПД антенны падает. Также «плохие» радиалы не дают возможность получить хорошее согласование импедансов. В портативных радиостанциях с этим смиряются, либо используют (крайне редко) антенны типа укороченных диполей, в которых, упрощенно говоря, не одна спиралька, а две — от разъема внутри условно-нижней спиральки идет кабель, оплетка которого подключена к нижней спиральке (сверху, а не со стороны разъема — ради этого и протягивается кабель), а центральная жила к верхней.
Не то, чтобы не приходил совсем, но был сразу отметен как нецелесообразный, потому что требует еще одного аккумулятора (буферного), от которого впоследствии можно зарядить тяговый.
Тут надо сделать одно замечание. Дело в том, что значительная часть потенциальных или реальных пользователей электромобилей передвигается на них в светлое время суток, а ставят на зарядку в темное, когда солнечные батареи ничего не вырабатывают, да и ветер нередко стихает.
перестановке кроватей в публичном домеперемещении источников выбросов в другое место, а не уменьшении выбросов в принципе. Водород же для заправки водородного автомобиля можно по-настоящему экологично получать электролизом с питанием от солнечных или ветровых генераторов, причем это масштабируемо от индивидуальных установок на один свой автомобиль до крупного промышленного производства. Главный плюс в том, что такое производство мало зависит от неравномерной выработки энергии солнечными панелями и/или ветром: при снижении генерации просто снижается производительность, вот и все. Много солнца/ветра — запасаем много водорода в баллонах, которые в отличие от аккумуляторов несильно склонны к саморазряду. Мало — заправляемся ранее запасенным. Вообще полярная ночь — становимся классическим электромобилем и заправляемся от розетки, в смысле от розетки питаем электролизную установку.Второй плюс водородных автомобилей — возможность сравнительно быстрой заправки, сопоставимой с заправкой LPG или CNG, которые в свою очередь по скорости сравнимы с заправкой жидким топливом.
Лично мне непонятно, почему идея водородных автомобилей не продвигается в массы, а вместо нее волну хайпа поймали электрички.
Простите, но вы очевидно плохо представляете себе работу с гуманитариями. А среди них немало приличных людей, которые в силу недостатка технического образования не понимают то, что вы искренне считаете элементарными основами. Мой путь — попытаться объяснить на пальцах тем, кто на самом деле хочет понять, но никогда не решался начать. На пальцах потому, что у них нет необходимого образования, чтобы в разговоре с ними жонглировать терминами и формулами, которые они (пока что) не поймут и просто решат, что вы умничаете. Возможно, этот путь ошибочен. Но если моя статья полезна хотя бы одному человеку в мире, значит труд не был напрасен.
Мне мешает или вам? Мне ничего не мешает, но как-то не счел необходимым. Может, вы нарисуете? С меня плюсы и благодарности. ;)
Потому что КСВ сам по себе не значит ничего, кроме степени согласования импедансов генератора, фидера (при наличии) и нагрузки. А КПД антенны влияет на то, сколько полученной от генератора энергии будет полезно излучено, а сколько будет бесполезно потрачено на нагрев. Большинство заблуждений, связанных с укороченными антеннами, находится здесь, поэтому почему бы не повторить одно и то же несколько раз, кк бы намекая на то, что об этом стоит задуматься?
Мне ничего не мешает. Ну, кроме разве что того, что написание статей — дело добровольное. Но если вы владеете вопросом, как я понял, лучше меня, то разрешите от имени сообщества и от себя лично попросить вас осветить этот вопрос? Для довольно многих непонятно, почему фидер, скажем коаксиальный кабель, имеет какое-то волновое сопротивление, хотя тестер показывает сопротивление практически равное нулю — чем вам не тема для статьи?
Никогда не слышал, чтобы телевизионные рога были с симметрирующим устройством, хотя он там нужно. Впрочем, я в этой области многого не знаю и не могу заявлять авторитетно, но если симметрирующего устройства на самом деле не было, то само по себе это мало влияет на КСВ (а вот на диаграмму направленности влияет заметно), кроме того, простейшее симметрирование можно сделать несколькими витками кабеля, получив из рогов полноценный полуволновый диполь, достаточно эффективную антенну в сравнении с резинкой.
Особенно у безиндукционного. :)
Нужна дистанция в несколько длин волны, пять-десять хотя бы. Все, что менее одной длины волны, вообще находится в условной ближней зоне и взаимодействует с измеряемой антенной, влияя на ее работу и искажая показания.
Безэховую комнату в домашних условиях не воссоздать, но без должной тщательности предвижу сенсационные результаты измерений, возможно превосходящие по значимости открытие ртутных и EH-антенн.
Антенны в свободном пространстве или на идеальной земле, либо антенны на портативке в руках экспериментатора?
Вы про линейные или уголковые спрашиваете? Хотя, что говорить об очевидном? Во первых скажу, что они полноразмерные, в отличие от резинки для портативки. Во вторых, что они состоят из набора сравнительно узкополосных элементов, каждый из которых возбуждается приблизительно на своей частоте, а соседние с ним работают подобно директору и рефлектору антенны типа Уда-Яги. При адекватной структуре (количество и шаг элементов) такой антенны достигается непрерывное перекрытие большого диапазона частот при сохранении более-менее постоянных характеристик импеданса и диаграммы направленности.
Витки где растягиваете? В усилителе или в антенне?
Ну, это классика. :)
Если бы тогда были термоусадки… :)
Аналогично использую простой показометр для настройки П-контура усилителя, причем не калибровал и не собираюсь — мне важна настройка на максимум отдаваемой мощности (нужно только приглядывать за током экранной сетки), а каков этот максимум в абсолютных числах, меня несильно беспокоит. Лучше стрелочного прибора для ручной настройки на максимум ничего нет, а его погрешность, скажем, в 20%, в децибелах вообще не значит ничего. Явные проблемы падения прямой мощности и роста обратной он покажет совершенно очевидно при любой погрешности.
Вообще-то нет. Если вы о сопротивлении излучения, то это скорее вопрос распределения токов и напряжений в антенне, а не сопротивления среды излучению в нее.
Наличие или отсутствие резонанса в антенне не влияет. Наличие резонанса весьма желательно для простого согласования импедансов генератора, фидера и антенны, поэтому к нему стремятся и часто добиваются сравнительно простой компенсацией реактивности, но на возможность собственно антенны излучать радиоволны резонанс не влияет.
Это не линейный элемент с распределенной реактивностью, со спиралькой, читай катушкой с некоторой межвитковой емкостью, все будет чуть не совсем так.
Да. Принцип вроде несложен — подогнать все так, чтобы удовлетворяло разным частотам (диапазонам), а вот конкретная реализация бывает непростой задачей, когда диапазонов становится заметно больше одного.