-
22.07.2004, 09:48 #1
- Регистрация
- 28.08.2002
- Адрес
- Донецк, Украина
- Возраст
- 78
- Сообщений
- 2,551
- Поблагодарили
- 541
- Поблагодарил
- 257
А нужен ли второй провод?
Причиной появления этого вопроса явилось несогласие с трактовкой питания антенны некоторыми радиолюбителями как нагрузки генератора переменного тока (выходного каскада передатчика) по замкнутой цепи питания. Пример, электрическая лампочка. По одному проводу ток «втекает» в неё по другому «вытекает». То же с диполем, запитанным посредине. Ток по одному проводу линии питания «втекает» в половинку диполя, с помощью токов смещения через окружающее пространство попадает во вторую половинку диполя и по второму проводу линии питания возвращается к генератору.
Ясная картина цепи питания антенны начинает мрачнеть при перемещении точки питания из центра к краю. Непонятно, почему вслед за ней не перемещается пучность тока, если она связана с генератором, а не с антенной, и что будет по достижению конца диполя, когда один из проводов линии питания повиснет в «воздухе»? Продолжится ли при этом «втекание» тока в антенну, поскольку «вытечь» ему некуда?
Есть однозначный ответ: антенна работать не будет!
Поэтому, уважаемый мной, И. Гончаренко в своей книге рекомендует при несимметричной запитке диполя оставлять хотя бы маленький противовесик, чтобы собрать и вернуть ток к генератору.
Позвольте, но ведь на практике антенны, запитанные с конца, работают!
А это потому, объясняют знатоки, что вторым проводом является земля. Оторвите ваш передатчик от земли, переместите его в космос, да запитайте его от батарейки и посмотрим, будет ли излучать провод, запитанный с конца. Не будет.
Это глубоко укоренившееся положение. Появился даже отдельный тип антенн, «не нуждающихся в земле» – питание антенны производится с помощью четвертьволновой линии, замкнутой на конце, один провод которой переходит в однопроводную антенну.
Я уверен в ошибочности этого положения.
Нет, если антенна представляет собой замкнутую рамку или линию, нагруженную на активное сопротивление, то отдалённый аналог с питанием лампочки уместен, но только как отдалённый, потому что цепь питания действительно замкнута. А в разомкнутых антеннах цепь питания разомкнута! Чтобы убедиться в этом, достаточно вспомнить работу директора или рефлектора, возбуждаемых индуктивно, в многоэлементных вибраторных антеннах. В чём же здесь суть?
Процессы в антеннах очень похожи на процессы в линиях питания.
Если нагрузить генератор на линию питания, разомкнутую на конце, то в ней образуются стоячие волны тока и напряжения. Никакого расходования мощности на излучение не происходит, потому что токи в проводах линии противоположны по направлению и, следовательно, магнитные поля проводов компенсируют друг друга, а электрическое поле в основном располагается между проводами.
Если отступить от конца линии на расстояние λ/4 и развести её провода в пространстве в одну линию, получим диполь запитанный посредине. Переменные магнитное и электрическое поля проводов диполя теперь не компенсируют друг друга и замыкаются через пространственный объём. Диполь излучает электромагнитную энергию. Токи в половинках диполя одинаково направлены, но это не значит, что ток «втекает» в антенну и «вытекает» из неё в линию питания. Цепь питания антенны по-прежнему осталась разомкнутой.
Если провода линии питания отогнуть и в пропорции λ/8 и 3λ/8 и вытянуть в прямую (несимметричная запитка), то ток в половинках диполя будет по прежнему направлен в одну сторону, диаграмма изменения его величины вдоль полотна антенны останется прежней с пучностью посредине, а токи в проводах питающей линии потеряют симметрию.
И, наконец, если удлинить (или укоротить) один провод линии на λ/2, то в этом одиночном проводе также образуются стоячие волны тока и напряжения, причём линия питания не потеряет симметричность. Понятно, что одиночный провод является излучателем электромагнитной энергии. Та же картина будет наблюдаться, если провод длинной λ/2 будет присоединён непосредственно к клемме генератора, а вторая клемм останется неподключённой.
Ошибка коллег, считающих, что для питания антенны обязательно нужны два провода, проистекает из механического переноса процесса питания нагрузки в цепи постоянного тока на цепи переменного. Там цепь питания обязательно должна быть замкнута, а мощность, выделяемая на нагрузке, зависит от величин тока и напряжения. Антенна же не питается ни «по току», ни «по напряжению». Питается она электромагнитной энергией, а её излучающие «способности» наиболее существенно проявляются, когда в её полотне помещаются две разнополярные пучности напряжения, между которыми и «бегает» антенный ток. Чтобы это произошло в некоторых случаях как показано выше достаточно подсоединение к генератору одного провода.
-
28.01.2005, 15:22 #2
- Регистрация
- 04.06.2004
- Адрес
- Троицк
- Сообщений
- 117
- Поблагодарили
- 0
- Поблагодарил
- 0
Электрическое поле идеального «точечного» диполя. Обратите внимание, силовые линии входят (выходят) в заряд под углом 90 градусов, часть линий не могут «пробить заряд насквозь» и уходят в бесконечность. По уравнениям Максвелла div D не равна нулю.
73! RV3DSF
-
29.01.2005, 14:35 #3
- Регистрация
- 17.12.2004
- Адрес
- Севастополь
- Возраст
- 41
- Сообщений
- 124
- Поблагодарили
- 0
- Поблагодарил
- 0
согласен с Vlad UR 4 III. Занимался радиомикрофонами и носимыми радиостанциями - второй провод действительно не обязателен. Однако при соединении "земли передатчика" с телом человека дальность действия возрастает за счёт использования тела человека в качестве антенны.
По этому поводу я уже пытался спорить с доцентами - переубедить их невозможно - у них вся сила полуволнового вибратора из земли берётся. Я считаю,что передатчик лишь возбуждает длинную линию с конца, которая излучает "сама по себе". Уточним : если длина линии А/2, то на концах этой линии волна находится в противофазе, - следовательно между концами линии амплитуда напряжения в 2 раза выше, чем между каждым из них и землёй(передатчика,например). Вот между концами линии и возникает электрическое поле - длинная линия становится излучающей антенной. Эта теория подтверждается экспериментом: в радиомикрофонах длина антенны должна быть около А/2, антенны с L=А/4 излучают значительно хуже.
-
29.01.2005, 18:43 #4
- Регистрация
- 04.06.2004
- Адрес
- Троицк
- Сообщений
- 117
- Поблагодарили
- 0
- Поблагодарил
- 0
Занимался радиомикрофонами и носимыми радиостанциями - второй провод действительно не обязателен.
Так с этим все согласны, речь идёт не об этом. Дело в том, что для того, чтобы передать мощность от передатчика к антенне, а передатчик, это генератор переменного тока, а антенна, это сопротивление, (У того и у другого по два вывода) цепь должна быть замкнута. По классической теории, ток от генератора протекает по проводнику антенны, в том числе являясь причиной колебаний, и через ёмкостную связь возвращается на общий провод передатчика, замыкая цепь и выполняя закон сохранения заряда и правило Кирхгофа.
Закон сохранения заряда:
Закон сохранения электрического заряда - физический закон, в соответствии с которым в замкнутой системе взаимодействующих тел алгебраическая сумма электрических зарядов (полный электрический заряд) остается неизменной при всех взаимодействиях
В случае радиомикрофона и носимой станции, роль второго провода выполняет сам передатчик.
Однако при соединении "земли передатчика" с телом человека дальность действия возрастает за счёт использования тела человека в качестве антенны.
По этому поводу я уже пытался спорить с доцентами - переубедить их невозможно
Я считаю, что передатчик лишь возбуждает длинную линию с конца, которая излучает "сама по себе".
Так, что лампочку тоже можно считать антенной, условно.
Эта теория подтверждается экспериментом: в радиомикрофонах длина антенны должна быть около А/2, антенны с L=А/4 излучают значительно хуже.
Если конструировал УНЧ, то знаешь, что для 4-х омной головки, разделительная ёмкость должна быть в два раза больше чем для 8-и омной.
Просто Владимир не разобрался в классической теории (А при длинной антенне действительно есть ТОНКОСТИ) и вместо того, чтобы подучить основы электротехники и электродинамики, стал выдумывать свою теорию, да с ошибками, из за того и спор. Тут все виноваты, мы плохо объясняем, а он не старается разобраться.
73! RV3DSFПоследний раз редактировалось RV3DSF; 29.01.2005 в 18:52.
-
30.01.2005, 10:46 #5
- Регистрация
- 18.06.2004
- Адрес
- Курган
- Возраст
- 56
- Сообщений
- 4,311
- Поблагодарили
- 3328
- Поблагодарил
- 0
Уважаемые Коллеги! Прочитав мутные, и не всем понятные изыскания авторов этого топика, я подумал: ведь есть такая вешь, как аксиома. Т.е. нечто, не требующее доказательства. Если люди, далеко не глупые, около 100 лет, спорили и пришли к выводу, что второй провод необходим, давайте таки примем это за аксиому. И желание уважаемого автора, получить Нобелевскую премию, и войти в историю, отнесем только к его неудовлетворенным амбициям. Примите и прочтите. С уважением...
-
30.01.2005, 13:33 #6
- Регистрация
- 04.06.2004
- Адрес
- Троицк
- Сообщений
- 117
- Поблагодарили
- 0
- Поблагодарил
- 0
Электрическое поле линейного диполя, (моя версия), по правилам силовые линии идут от положительного заряда к отрицательному под углом 90 градусов.
-
30.01.2005, 13:58 #7
- Регистрация
- 04.06.2004
- Адрес
- Троицк
- Сообщений
- 117
- Поблагодарили
- 0
- Поблагодарил
- 0
Чтобы не запутаться, работу антенны можно разделить на три этапа.
1. Передача электроэнергии от генератора к антенной системе, «чистая» электротехника. (Запитка, питание, возбуждение.)
2. Формирование ближнего (реактивного) поля, часть пути ток проходит как ток смещения, а часть пути как ток проводимости. Замкнутый контур, может быть вторичным к контуру питания.
3. Излучение электромагнитной волны в пространство, открытый контур. (Дальнее поле.)
Некоторая аналогия с такой схемой, трансформатор 220/12 V и лампочка. Первичный, замкнутый контур, в розетку, забираем мощность от электростанции. Второй контур, передаём преобразованную энергию лампочке, вторичный контур, замкнут «сам на себя». Третий этап, лампочка светится, излучая энергию.
73! RV3DSFПоследний раз редактировалось RV3DSF; 30.01.2005 в 14:01.
-
31.01.2005, 12:45 #8
- Регистрация
- 28.08.2002
- Адрес
- Донецк, Украина
- Возраст
- 78
- Сообщений
- 2,551
- Поблагодарили
- 541
- Поблагодарил
- 257
Здравствуйте Дмитрий!
Спасибо за приглашение.
Честно говоря, не понял, что Вы хотите показать рисунками. Свяжите их логическим комментарием.
//Просто Владимир не разобрался в классической теории (А при длинной антенне действительно есть ТОНКОСТИ) и вместо того, чтобы подучить основы электротехники и электродинамики, стал выдумывать свою теорию, да с ошибками, из за того и спор. Тут все виноваты, мы плохо объясняем, а он не старается разобраться.//
Да, стараюсь, стараюсь…
Следуя поговорке «Голь на выдумки хитра», мне простыми примерами, кажется, удалось убедить некоторых,
1- что в одиночном проводе, подключённом к генератору, возбуждается стоячая волна тока и, следовательно, он является антенной,
2- что в этом проводе происходит колебательный процесс и эдс генератора при соблюдении определённых параметров колебательной системы заменяет эдс самоиндукции в колебательном контуре,
3- что генератор является частью колебательной системы.
Последнее наверное и есть главное, потому что разрывая систему на генератор и нагрузку мышление многих коллег начинает оперировать атрибутами цепей постоянного тока или переменного, в которых частота генератора и длина соединительных проводов не соизмерима.
Мне, как заявителю данной темы, следует доказать свои претензии. Вот эти три пункта и есть доказательства. Не согласны – опровергайте!
Согласны, но имеете своё виденье проблемы – ради бога. Лишь бы в J-антенне кабель не плавился, да к цеппелину противовес не приделывали. Понимаю, что в вашей картине особая роль отводится току смещения.
//Формирование ближнего (реактивного) поля, часть пути ток проходит как ток смещения, а часть пути как ток проводимости.//
//Дело в том, что для того, чтобы передать мощность от передатчика к антенне, а передатчик, это генератор переменного тока, а антенна, это сопротивление, (У того и у другого по два вывода) цепь должна быть замкнута. По классической теории, ток от генератора протекает по проводнику антенны, в том числе являясь причиной колебаний, и через ёмкостную связь возвращается на общий провод передатчика, замыкая цепь и выполняя закон сохранения заряда и правило Кирхгофа.//
Ну, давайте, наконец, поставим точки над И.
1- Физически (материально) НЕ СУЩЕСТВУЕТ тока смещения!
2- В колебательной системе правило Кира ВЫПОЛНЯЕТСЯ!
С уважением, Владимир.
73!
-
31.01.2005, 12:46 #9
- Регистрация
- 28.08.2002
- Адрес
- Донецк, Украина
- Возраст
- 78
- Сообщений
- 2,551
- Поблагодарили
- 541
- Поблагодарил
- 257
Модест Петрович
//я подумал: ведь есть такая вешь, как аксиома.//
Уважаемый Модест Петрович!
Земля плоская! Солнце всходит и заходит! – тоже ведь аксиомы. Система Коперника по точности не шибко превосходила систему Птолемея. Поэтому я ничего против аксиом не имею. Возражаю против не верных выводов по J-антенне и Цеппелину.
Всего доброго.
-
31.01.2005, 14:19 #10
- Регистрация
- 11.08.2003
- Сообщений
- 87
- Поблагодарили
- 0
- Поблагодарил
- 0
"Следуя поговорке «Голь на выдумки хитра», мне простыми примерами, кажется, удалось убедить некоторых, "
Владмимир!. Кого и в чем Вы убедили? Это действительно "выдумка"!!! В Вашем воображении возникло сомнение, что законы электротехники при подключении одного вывода генератора к одиночному проводу действуют! Однако, это только в Вашем воображении ... Если Вы не видите (или не хотите видеть) как замыкается цепь генератора при подключении к нему антенны в виде полуволнового провода, то ЭТО ТОЛЬКО ВАША ПРОБЛЕМА
Генератор напряжения имеет два вывода (по определению), между которыми должна быть включена нагрузка... и только в этом случае на нагрудке создается напряжение (ЭДС) и , соответственно, в ток в нагрузке. Отдаваемая генератором мощность равна произведению приложенного к нагрузке напряжению на ток в ней - с учетом сдвига фаз, разумеется! Это не зависит от частоты и характера нагрузки. Это действительбно аксиома, а если Вы считаете иначе, то это тоже ТОЛЬКО ВАША ПРОБЛЕМА.
Точно также Вы утверждали, что в четвертьволновом отрезке кабеля не может быть создано напряжений, превышающих больше чем в два раза напряжение бегущей волны в нем - при одной и той же подводимой к нему мощности! Если Вы не понимаете как это можно сделать, то это тоже ТОЛЬКО ВАША ПРОБЛЕМА.
Решите эти ПРОБЛЕМЫ, а уже потом рассуждайте о конкретных вариантах антенн и способах их запитки!!
Владимир.Последний раз редактировалось DHQ; 31.01.2005 в 15:32.
-
31.01.2005, 19:09 #11
- Регистрация
- 04.06.2004
- Адрес
- Троицк
- Сообщений
- 117
- Поблагодарили
- 0
- Поблагодарил
- 0
Бывалый: Народ, желает разобраться!
Трус: Это справедливо.
Балбес: Законно.
К/Ф «Операция Ы»
1- что в одиночном проводе, подключённом к генератору, возбуждается стоячая волна тока и, следовательно, он является антенной,
( Приблизительно 0,2 лямбда) Что это значит, в момент, когда вектор E максимален, вектор H=0, и наоборот, говорят, что E и H имеют фазовый сдвиг 90 градусов. Активная мощность такого поля равна НУЛЮ!!! Поэтому, для работы антенны нужно определённое НЕПРОВОДЯЩЕЕ, (ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ) ПРОСТРАНСВО!!! Тот самый случай, когда дырка от бублика является ВАЖНЕЙШИМ элементом конструкции.
2- что в этом проводе происходит колебательный процесс и эдс генератора при соблюдении определённых параметров колебательной системы заменяет эдс самоиндукции в колебательном контуре,
3- что генератор является частью колебательной системы.
Последнее наверное и есть главное, потому что разрывая систему на генератор и нагрузку мышление многих коллег начинает оперировать атрибутами цепей постоянного тока или переменного, в которых частота генератора и длина соединительных проводов не соизмерима.
Нельзя провести чёткую грань между переменным и постоянным током. Так постоянный ток можно рассматривать как переменный с очень низкой частотой колебаний, а переменный, как постоянный (Именно так всегда и поступают при анализе цепей переменного тока.) в заданный промежуток времени, рассматривая, например положительный и отрицательный полупериоды тока, мощности, или напряжения.
1- Физически (материально) НЕ СУЩЕСТВУЕТ тока смещения!
2- В колебательной системе правило Кира ВЫПОЛНЯЕТСЯ!
Всё хватит, давайте принимать электродинамику по немножечко, а то с головой плохо будет.
73! RV3DSF
-
01.02.2005, 13:02 #12
- Регистрация
- 28.08.2002
- Адрес
- Донецк, Украина
- Возраст
- 78
- Сообщений
- 2,551
- Поблагодарили
- 541
- Поблагодарил
- 257
DHQ
Владимир! Мне не понятна причина вашего праведного гнева. Аргументы оппонента опровергаются контр аргументами. В теме «Антенна RX3AKT» я неоднократно просил показать, как и чем замыкается цепь нагрузки. Убедительно ясного ответа не получил.
Упрощу пример – покажите, как и чем замыкается цепь нагрузки генератора при запитке диполя посредине? Или что то же самое – как и чем замыкается цепь, если нагрузкой генератора является четвертьволновая линия, разомкнутая на конце?
На роль «замыкателя» претендует ток смещения. Если я не убедительно показал в статье ложность этого предположения, поясните, в чём я ошибся?
Аргументы типа «придурок, иди почитай учебники» не принимались ранее и не принимаются сейчас.
Я понимаю, в чём корень разногласий. Ваше мышление «зациклино» на передаче мощности в цепях постоянного тока. В антенне же «работает» колебательный процесс, в котором нет нужды в гальваническом или другом способе замыкании цепи. Ток смещения, а по сути – электромагнитное поле – это не элемент (замыкатель цепи) передачи мощности в нагрузку, а РЕЗУЛЬТАТ передачи. Вот это надо уяснить и всё станет на место.
Мощность в нагрузку (возбуждение колебаний) передаётся путём:
а) заряда конденсатора,
б) включения эдс генератора в колебательный контур,
в) индуктивно (наводка эдс в рефлекторе, директоре).
Удачи на тернистом пути знаний!
73!
-
01.02.2005, 13:02 #13
- Регистрация
- 28.08.2002
- Адрес
- Донецк, Украина
- Возраст
- 78
- Сообщений
- 2,551
- Поблагодарили
- 541
- Поблагодарил
- 257
Дмитрий!
В ваших комментариях трёх моих пунктов Вы не опровергаете их, а уточняете. Тогда, где разногласия? А, вот, наверное, они!
//Не существует, как тока, т.е. направленного движения эл. зарядов. Но, существует как явление природы, действие которого подобно действию обычного тока. ЭТО ВАЖНО!!!//
В ответе Владимиру я подчеркнул, что ток смещения – это СЛЕДСТВИЕ излучения ЭМП. Он не может быть ПРИЧИНОЙ или необходимым элементом для подвода и излучения мощности.
Ну, маразм это! Для того чтобы чего-то излучить, нужно замкнуть цепь. Цепь замыкается током смещения, который фактически есть уже излучённое электромагнитное поле. Такого рода «доказательства» больше подходят барону Мюнхгаузену. Помните, из болота сам себя за волосы…
С уважением, Владимир.
73!
-
01.02.2005, 19:49 #14
- Регистрация
- 04.06.2004
- Адрес
- Троицк
- Сообщений
- 117
- Поблагодарили
- 0
- Поблагодарил
- 0
У вас образование высшее?
Сейчас будет ещё выше!
К/Ф «Рассмешите клоуна»Ну, маразм это! Для того чтобы чего-то излучить, нужно замкнуть цепь. Цепь замыкается током смещения, который фактически есть уже излучённое электромагнитное поле.
Так же ВАЖНО знать, что вблизи проводника электромагнитное поле носит РЕАКТИВНЫЙ характер.
( Приблизительно 0,2 лямбда) Что это значит, в момент, когда вектор E максимален, вектор H=0, и наоборот, говорят, что E и H имеют фазовый сдвиг 90 градусов. Активная мощность такого поля равна НУЛЮ!!! Поэтому, для работы антенны нужно определённое НЕПРОВОДЯЩЕЕ, (ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ) ПРОСТРАНСВО!!! Тот самый случай, когда дырка от бублика является ВАЖНЕЙШИМ элементом конструкции.
Вывод, незамкнутых электрических цепей НЕБЫВАЕТ, никогда, ни за что, ни почём.
73! RV3DSF
-
01.02.2005, 21:28 #15
- Регистрация
- 10.07.2003
- Сообщений
- 86
- Поблагодарили
- 0
- Поблагодарил
- 0
to Vlad UR 4 III
"В теме «Антенна RX3AKT» я неоднократно просил показать, как и чем замыкается цепь нагрузки..."
Я не понимаю, что Вам нужно еще показать? Игорь Гончаренко все показал и я лучше этого сделать не смогу!
Я не буду отсылать Вас "к учебникам". Это, как я понял, бесполезно. Простое чтение учебников ничего не даст. Нужно понимать , что там написано. Процесс обучения в данной области "для особо одаренных" должен строится на проведении простейших опытов. Ну , например, Вы постоянно утверждали, что в длинной линии не может быть амплитут напряджений и токов, БОЛЬШЕ чем вдвое превышающих амплитуды напряжений и токов в режиме бегущей волны при обеспечении подведения к линии одной и той же мощности. Я Вам предлагал простейшую "лабораторную работу" с отрезком четвертьволновой линии и набором резисторов!!! Пока Вы ее не выполните и не убедитесь в том, что это "имеет место" - дальнейший "процесс обучения" в данном направлении невозможен!!! Вы говорите, что у вас нет приборов. Ну что можно поделать? Тогда оставайтесь при своем мнении.
И еще. Вы постоянно говорите о включении ЭДС генератора в колебательный контур по одному проводу. Однако это невозможно, т.к. генератор "создает" ЭДС только между двумя своими выводами- ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ!!! Именно такое устройство и называется ГЕНЕРАТОРОМ! И неважно какой генератор- постоянного тока, переменного или переменного высокочастотного. И не может быть генератор включен в колебательный контур одним проводом т.к. это будет уже НЕ ГЕНЕРАТОР, а что-то НОВОЕ. Вы считаете иначе вопреки известным законам электротехники и пытаетесь всех в этом убедить! Не видите своей ошибки и просите ее Вам показать? Да изначально ошибка в том и состоит, что Вы в своих рассуждениях игнорируете известные законы электротехники и начинаете "изобретать" свои собственные: "Мощность в нагрузку (возбуждение колебаний) передаётся путём:
а) заряда конденсатора,..."
при подключении его одним выводом к генератору... Бред какой-то!!!
|
Социальные закладки