Продолжая тему о шпионах, шпионаже и их порою фантастических устройствах, нельзя не осветить такие громкие в свое время события, связанные с прослушкой посольства США советами (1945 — 1952), с прослушкой советского посольства в Нидерландах, инцидент с Пуэбло.

В литературе описаны приблизительные формулы для расчета дополнительных тепловых потерь в несогласованных линиях передачи (кабелях, волноводах) из-за стоячих волн. Ограничение таких формул — собственные потери согласованного кабеля должны быть до 2 дБ. Сегодня всё чаще для СВЧ на частотах выше 1 ГГц используют кабели с высокими потерями. Широкополосные антенны часто имеют КСВ >> 1. Чтобы найти компромисс между длиной линии (например высота подвеса антенны), её стоимостью, оценить потери в заведомо рассогласованной линии (например 75 Ом кабель в системах на 50 Ом) — желательно иметь прикидку потерь в такой линии.

Чтобы избежать обнаружения радарами противника, современные истребители, корабли и ракеты должны иметь наименьшую эффективную площадь рассеяния (ЭПР). Учёные и инженеры, разрабатывающие такие малозаметные объекты, с помощью методик вычислительной электродинамики оптимизируют ЭПР и эффекты рассеяния произвольных объектов при использовании радаров. Рассматриваемый объект рассеивает падающие на него электромагнитные волны во всех направлениях, и часть энергии, возвращаемая к источнику электромагнитных волн в процессе т.н. обратного рассеяния, формирует своеобразное "эхо" объекта. ЭПР как раз является мерой интенсивности радиолокационного эхо-сигнала.

На практике применяют эталонную проводящую сферу в качестве объекта для калибровки радаров. Аналогичная постановка проблемы используется для верификации численного расчета ЭПР, поскольку решение данной классической задачи электродинамики было получено Густавом Ми еще в 1908 году.

В данной заметке мы расскажем о проведении такого эталонного расчета с помощью эффективной двумерной осесимметричной постановки, а также кратко отметим общие принципы решения широкого класса задач рассеяния в COMSOL Multiphysics^®.

Что меняется при изменении применяемого диапазона частот в радиосвязи – не всегда корректно могут сформулировать даже опытные радиолюбители. С одной стороны формула передачи Фрииса крайне проста, и обсуждать, казалось бы, нечего. С другой стороны, в этой формуле кроме явного упоминания длины волны λ, она неявно скрыта в других коэффициентах. Есть много утверждений, заметок и статей, что с более высокими частотами энергетика радиолинков хуже, не меньше есть и статей «разоблачений мифа» — мол ничем высокие частоты не хуже, учите матчасть.

Оба утверждения верны, причем верно и третье – с повышением частоты энергетика линка может значительно улучшаться. Всё зависит от сценария применения (накладываемых ограничений).

На хабре уже есть статья, посвященная антеннам. Продолжая тему, хочу рассказать хабраобществу о принципах работы фазированных антенных решеток (ФАР). ФАР нашли широкое применение в радиолокационных комплексах, противоракетной обороне, космической связи; применение в гражданских объектах (коммерческих) затруднено сложностью изготовления и дороговизной. Возможно кто-то заинтересуется тематикой и придумает эффективное применение ФАР для коммерческого применения.

Громадная антенна на фото выше – это Мерчисонская радиоастрономическая обсерватория в Западной Австралии. Она состоит из 36 комплексов с зеркальными антеннами работающими в диапазоне 1.4 ГГц. Главное зеркало каждой антенны достигает 12 метров в диаметре, а все вместе антенны лишь часть радиотелескопа Pathfinder. Десятки таких антенн работают слаженно, чтобы увидеть самые дальние горизонты вселенной, однако в скором времени сотни тысяч антенн планируют объединить в одну систему. Кому интересно прошу под кат.

В предыдущей части было рассказано как промоделировать распространение ЭМВ при помощи симулятора
openEMS. Теперь рассмотрим как рассчитать что-либо полезное. Промоделируем дипольную полуволновую антенну на частоту 500 МГц. Будет рассмотрено моделирование в частотной области и моделирование диаграммы направленности (ДН) антенны. Схема данной антенны показана на рисунке.



Дипольная антенна состоит из двух лучей, каждый из которых имеет длину равную 1/4 волны для резонансной частоты. Запитывается антенна из центра. Антенна имеет сопротивление на чатоте резонанса, равное приблизительно 75 Ом и дигарамму направленности в форме тора. Подробнее о теории работы дипольной антенны можно прочитать, например, в учебнике Айзенберга или Белоцерковского. Эти результаты мы и должны получить после моделирования.

Под катом приведён скрипт с моделью дипольной антенны с построчным разбором. Предполагается, что читатель знаком с основами Matlab/Octave, электротехники и теории антенн (знает что такое комплексное сопротивление, S-параметры и КСВ).

При расчетах в технике высоких частот с применением зеркальных отражающих систем (параболических зеркал) всегда возникает задача поиска фазового центра антенны (ФЦА), т.к. правильная работа зеркала возможна только, если в фокусе находится антенна (именуемая облучатель, feeder, feedhorn) которая имеет фазовый фронт волны в виде сферы, и центр этой сферы находится в фокусе зеркала. При любых отклонениях, как формы фазового фронта от сферы, так и смещения ФЦА из фокуса зеркала — КПД зеркальной системы падает, потому что искажается её диаграмма направленности.

Хотя тема поиска ФЦА довольно актуальна даже в быту, потому что кроме традиционных антенн спутникового телевидения нашли распространение параболические антенны для WiFi, WiMAX и сотовой связи (UMTS/3G, LTE/4G) — тем не менее в литературе такая тема освещена слабо и пользователи часто путают фазовую ДН с обычной диаграммой направленности.

В видеороликах о программах компьютерной симуляции иногда можно встретить практические инструкции как искать ФЦА, но обычно там нет даже минимальных объяснений что ищем и что получаем.

Поэтому чтобы восполнить пробел, напишем небольшую статью с практическими примерами.

Помимо свойств радиоволн, необходимо тщательно подбирать антенны, для достижения максимальных показателей при приеме/передаче сигнала.
Давайте ближе познакомимся с различными типами антенн и их предназначением.

Статья на перевод предложена alessandro893. Материал взят с обширного справочного сайта, описывающего, в частности, принципы работы и устройство радаров.

Антенна – это электрическое устройство, преобразующее электроэнергию в радиоволны и наоборот. Антенна используется не только в радарах, но и в глушилках, системах предупреждения об облучении и в системах коммуникаций. При передаче антенна концентрирует энергию передатчика радара и формирует луч, направляемый в нужную сторону. При приёме антенна собирает возвращающуюся энергию радара, содержащуюся в отражённых сигналах, и передаёт их на приёмник. Антенны часто различаются по форме луча и эффективности.


Слева – изотропная антенна, справа – направленная

Дипольная антенна

Предисловие

Вопрос конусных антенн (бабочка, BowTie) очень слабо освещен в литературе, хотя это самый популярный тип ТВ антенн в мире, наряду с Uda-Yagi.

Поэтому в статье опишем принципы их работы и конструирования: волновые свойства одиночного вибратора-бабочки, влияние рефлекторов и директоров на диаграмму направленности и усиление антенны, принципы соединения вибраторов-бабочка в синфазные решетки.

Кроме того, представим читателю 7 хорошо оптимизированных с помощью САПР практических дизайнов телевизионных антенн на основе вибратора «бабочка» от простейших (в т.ч. безрефлекторные) до очень высокопроизводительной антенны с средним усилением 16.3 dBi для дальнего приёма.

Введение

А теперь давайте поговорим о полевых транзисторах. Что можно предположить уже по одному их названию? Во-первых, поскольку они транзисторы, то с их помощью можно как-то управлять выходным током. Во-вторых, у них предполагается наличие трех контактов. И в-третьих, в основе их работы лежит p-n переход. Что нам на это скажут официальные источники?

Полевыми транзисторами называют активные полупроводниковые приборы, обычно с тремя выводами, в которых выходным током управляют с помощью электрического поля. (electrono.ru)

Определение не только подтвердило наши предположения, но и продемонстрировало особенность полевых транзисторов — управление выходным током происходит посредством изменения приложенного электрического поля, т.е. напряжения. А вот у биполярных транзисторов, как мы помним, выходным током управляет входной ток базы.

Еще один факт о полевых транзисторах можно узнать, обратив внимание на их другое название — униполярные. Это значит, что в процессе протекания тока у них участвует только один вид носителей заряда (или электроны, или дырки).

Три контакта полевых транзисторов называются исток (источник носителей тока), затвор (управляющий электрод) и сток (электрод, куда стекают носители). Структура кажется простой и очень похожей на устройство биполярного транзистора. Но реализовать ее можно как минимум двумя способами. Поэтому различают полевые транзисторы с управляющим p-n переходом и с изолированным затвором.

Вообще, идея последних появилась еще в 20-х годах XX века, задолго до изобретения биполярных транзисторов. Но уровень технологии позволили реализовать ее лишь в 1960 году. В 50-х же был сначала теоретически описан, а затем получил воплощение полевой транзистор с управляющим p-n переходом. И, как и их биполярные «собратья», полевые транзисторы до сих пор играют в электронике огромную роль.

Перед тем, как перейти к рассказу о физике работы униполярных транзисторов, хочу напомнить ссылки, по которым можно освежить свои знания о p-n переходе: раз и два.

На просторах интернета достаточно много информации о полевых транзисторах (далее ПТ) и их параметрах, но один из довольно простых, на первый взгляд, параметров, а именно – максимальный постоянный ток, который транзистор может через себя пропустить в ключевом режиме, и не сгореть – приводится в даташитах как-то размыто и неочевидно.

В статье будет рассмотрен пример расчёта максимального тока через MOSFET SQM50P03-07 (взял первый попавшийся из своей схемы), работающий в ключевом режиме, или на участке насыщения.

В 1959 году в №4 журнала «Радио» вышла эпохальная статья энтузиаста дальнего приема телевидения Сергей Кузьмича Сотникова о применении антенн «двойной и тройной квадрат» для дальнего приёма телевидения на МВ (а позже и на ДМВ).

Заявленные феноменальные характеристики 10-12 dBi для двойного квадрата и 16-17 dBi для тройного квадрата взбудоражили умы советского радиолюбительского сообщества и на многие десятилетия предопределили огромный успех таких антенн на МВ и ДМВ: описания этих антенн кочевали из книги в книгу, из журнала в журнал. Повторили их тысячи советских граждан.
Хотя эти характеристики очень сильно завышены, они всё же базировались на публикациях авторитетных исследователей: Сэм Лесли (W5DQV, публикация 1955 года), Дика Бирда (G4ZU), Ротхаммеля (со ссылкой на Лесли и Бирда).

В 1962 году Владимир Павлович Шейко-Введенский (UB5CI) опубликовал в издательстве ДОСААФ книгу «Антенны любительских радиостанций» где тоже есть упоминания 13 dBi от двойного квадрата.

Большое обилие авторитетных источников определило, что в корне неверные выводы Сотникова пользуются популярностью даже в 2018 году.

Попробуем разобраться, где здесь правда граничит с мистификацией

Здравствуйте, уважаемые Хабражители!

В этой статье я хочу рассказать о том, как однажды решил начать программировать микроконтроллеры, что для этого понадобилось и что в итоге получилось.

Тема микроконтроллеров меня заинтересовала очень давно, году этак в 2001. Но тогда достать программатор по месту жительства оказалось проблематично, а о покупке через Интернет и речи не было. Пришлось отложить это дело до лучших времен. И вот, в один прекрасный день я обнаружил, что лучшие времена пришли не выходя из дома можно купить все, что мне было нужно. Решил попробовать. Итак, что нам понадобится:

Предисловие:
На написание данной публикации меня вдохновила, ставшая культовой, статья "Прекратите скручивать". Скрутки — это бич современности, которые не смотря на то, что они давным давно запрещены, все еще повсеместно используются электриками, особенно электриками из ЖЭКа. Поскольку я являюсь членом правления в нескольких ТСЖ, то мне приходится много контактировать с представителями рабочего класса, обслуживающими наши многоквартирные дома. И если в электрике бич — это скрутки, то в сантехнике, таким бичом являются полипропиленовые трубы! Но, обо всем по порядку.

Последние несколько недель многие жители нашей необъятной Родины умирали от жары. Днем на улице тепло, а отопление еще не выключили. Знакомая ситуация? Невозможно спать, нечем дышать, воздух сухой. Мало того, что это самая большая статья расходов в платежках за коммунальные услуги, так и при этом мы вынуждены жить в антисанитарийных условиях, когда температура воздуха в квартирах достигает 30 градусов жары. По нормативам СанПиН 2.1.2.2645-10 максимальная температура в жилых комнатах не должна превышать 24 градуса:

Все что выше — это уже антисанитарные условия проживания. Но к сожалению, ровно в таких условиях проживает огромная часть населения нашей страны, особенно в период межсезонья, когда на улице уже тепло, а систему отопления еще пока не отключили. И да, повторюсь, за такую жару мы все платим из своего кармана. Речь, конечно же, о домах подключенных к системе центрального отопления.

Несколько лет назад мы – авторы данного материала – изрядно покопавшись в патентах, дневниках и лекциях Н.Теслы (благо, образование позволяло) пришли к выводу, что пресловутая Башня Тесла по передаче энергии не «фейк», а вполне рабочая конструкция.

В результате нескольких лет исследований, размышлений, изучения первоисточников, сопоставления данных, формирования и отсеивания гипотез и т.п. – появилась красивая и, по сути, простая модель, которая строго вписалась в классическую физику и была подтверждена численным моделированием в пакете Ansoft HFSS. С момента начала проекта, мы провели некоторое количество дискуссий в различных сообществах, где от нас требовали «статью для технарей» — в результате появился данный материал.

Этот материал не является строгой теорией (т.е. теорией, учитывающей все возможные аспекты работы Башни Теслы). Тем не менее, мы постарались достаточно полно осветить предлагаемую концепцию и привести адекватные численные оценки основных характеристик процесса. Так что, если Вам интересно разобраться в модели и поучаствовать в конструктивной дискуссии – приглашаем ознакомиться с материалами.

В настоящее время существует не так уж и много open-source САПР. Тем не менее, среди САПР для электроники (EDA) есть весьма достойные продукты. Этот пост будет посвящён моделировщику электронных схем с открытым исходным кодом Qucs. Qucs написан на С++ с использованием фреймворка Qt4. Qucs является кроссплатформенным и выпущен для ОС Linux, Windows и MacOS.

Разработку данной САПР начали в 2004 году немцы Michael Margraf и Stefan Jahn (в настоящее время не активны). Сейчас Qucs разрабатывается интернациональной командой, в которую вхожу и я. Руководителями проекта являются Frans Schreuder и Guilherme Torri. Под катом будет рассказано о ключевых возможностях нашего моделировщика схем, его преимуществах и недостатках по сравнению с аналогами.

Приветствую, гики! Пусть в наше время чтение — далеко не самое популярное занятие, оно позволяет развиваться мозгу, который должен все время воображать то, что мы читаем. Это действительно здорово, однако, простота видеоряда или графической адаптации не поддается сомнению, поэтому многие ныне предпочитают фильмы, сериалы, комиксы и т.д. Но не об этом речь.

Я люблю почитать в свободное время книжку одного из любимых авторов и, будучи приверженцем операционки Android, захотел найти программу, которая будет удовлетворять моим требованиям. Да, в интернете много статей-сравнений читалок, но там представлен небольшой список популярных программ + некоторые статьи очень поверхностные. Однако, это не будет чисто субъективный обзор: в своем повествовании я буду абстрагироваться от личных требований к программам, но распишу, что понравилось, а что не очень в каждой из них.

Если вам интересно какой тип позывного выбрать, как качественно подготовиться к экзамену и работе в эфире, какая процедура сдачи экзамена, получения позывного, а также свидетельства о регистрации РЭС, добро пожаловать под кат.