Потери в кабеле

[RA6FOO]

Вкратце:
- C питанием в Ц. Ж. логика та же, потери те же.
- С питанием в экраны - условия не определены внешней изоляцией
и расстоянием между коаксиалами ... со всеми вытекающими неопределенностями.

[RA3DRI]

Цель этого включения явно не в том, чтобы испортить КСВ. Именно это важно, из этого и исходим. Отсюда – согласование полученной линии. Если этого не делать, то цель теряет смысл.

Если исходить из условий задачи, то все вопросы согласований решены (КСВ=1). И ничего не нужно додумывать.

Таким образом, схема 1) эквивалентна схеме 3), и какой там будет КСВ в каждом из кабелей?

И схем никаких не нужно, а исходить нужно из условий задачи.
Почему всё понятно при постоянном токе (как нам кажется) и столько разных мнений при коаксиальном кабеле.
Возьмём задачу для постоянного тока!
Источник тока 50В, сопротивление (нагрузка)= 50Ом, ток =1А. Это значит, что на нагрузке мощность = 50Вт (Исходные данные специально для 50 Ом-ной нагрузки).
Соединим нагрузку и источник тока проводниками сопротивлением 1Ом. (длину кабеля для потерь в 1 Вт можно подобрать) На этих проводниках выделится мощность = 1Вт ( дробями от увеличения общ. сопротивления цепи пренебрегаем).
Заменяем провода в 1 Ом, на провода в 0,5Ома! Ток 1А, но падение напряжения на них уже 0,5В. След. мощность на передачу энергии уменьшилась в два раза! Если предположить, что проводники сопротивления не имеют, а их сопротивление, равное 1Ом, сосредоточить в резисторе 1Ом включенный в разрыв проводов, то в случае параллельного включения двух резисторов по 1 Ому мы получим 0,5Ома. А теперь самое интересное!!!
0.5В создадут на резисторе 1Ом ток в 0,5А. Р=0,5*0,5=0,25Вт.
На каждом из резисторов выделиться 0, 25Вт! А в сумме, конечно 0,5Вт!
Следовательно, если следовать (ложной) логике, что мощность 1Вт (первоначальная), делится по проводникам (резисторам) пополам(!?), то даже для постоянного тока ничего не изменится при параллельном соединении двух резисторов!!!
А теперь про коаксиальный кабель!
Все его "непонятки" возникают тогда, когда его длина соизмерима с длиной волны. Там и трансформация, и падающая и отражённая волна, но если всё согласованно (КСВ=1), то кабель ведёт себя, как обыкновенный проводник (вся энергия движется от генератора к нагрузке), все потери только (на тепло) омические (в диэлектрике пренебрегаем) и все расчёты можно производить не учитывая реактивных токов, которых нет (как для постоянного тока).

[UR5ZQV]

Вы будете смеяться, но утюг (1кВт, 50 Гц, с бытовой линией ро=ок.120Ом) работает с КСВ ок.3 (что не хуже наших некоторых АФУ) .

[UA4HAZ]

...если следовать (ложной) логике, что мощность 1Вт (первоначальная), делится по проводникам (резисторам) пополам(!?)

По моему, всё даже проще - ложная логика получается оттого, что при рассмотрении схемы на постоянном токе, мы по умолчанию не меняем нагрузку. А вот схема на ВЧ, тоже по умолчанию, предполагает уменьшение сопротивления нагрузки вдвое (т.е., при постоянной мощности, опять-таки подразумевается наличие трансформации напряжения!). Это и увеличивает потери до исходных.
Тут над электриками снисходительно посмеиваются, а ведь они точно знают, для чего длинные ЛЭП делают с повышением напряжения...
Если уж говорить об исходной задаче, то я всё равно утверждаю, что они там недостаточные. В самом деле, КСВ=1 ведь может быть на постоянном токе? Стоячих волн там нет? Значит, может! Про стоячие волны на постоянном токе, конечно, не говорят, т.к. их там нет при любой нагрузке, т.е. по умолчанию. ну вот, UR5ZQV правильно подметил - вернее говорить о том, что при любом КСВ на низких частотах, а также на постоянном токе, потери от КСВ не зависят.
Я же предлагал слегка видоизменить условия задачи - нагрузку не менять, а тупо подключить второй кабель параллельно первому. В этом случае суммарные потери на постоянном токе уменьшатся вдвое, а на ВЧ останутся прежними (и даже увеличатся на 5-7%). Почему-то такую постановку никто подробно не прокомментировал...Теперь, если построить график зависимости этих потерь от частоты (начиная от 0 Гц), то получится этакая сильно нелинейная кривая, наиболее крутая, видимо, в области десятков-сотен килогерц.
Вот как-то так...

[RA6FOO]

какой кабель лучше по потерям, RG 58 или РК 50-2-11,

Если уж говорить об исходной задаче, то я всё равно утверждаю, что они там недостаточные.

Я уже предлагал перенести дискуссию в тему "Нарочно не придумаешь"

[UA3WFO]

Я же предлагал слегка видоизменить условия задачи - нагрузку не менять, а тупо подключить второй кабель параллельно первому. В этом случае суммарные потери на постоянном токе уменьшатся вдвое, а на ВЧ останутся прежними (и даже увеличатся на 5-7%). Почему-то такую постановку никто подробно не прокомментировал..

Зачем выдумывать кучу разных велосипедов? Сказано же, что в кабелях КСВ=1. Каким это путём достигнуто не имеет значения, как и цена, котурую пришлось за это заплатить!
Я предлагаю другой вариант!
Выбрать длину кабеля равной половине волны (1/2 повторитель). При подключении ещё одного кабеля, параллельно, повторитель как был, так и остался повторителем. Согласование генератора и нагрузки не изменится. Далее всё просто. Потери уменьшатся, так как одна и та же мощность течёт уже по двум кабелям.
Для того, чтобы потери остались прежними, нужно напряжение и ток в каждом кабеле принять 0.71 от первоначального. Тогда Р=UxI=0.71x0.71=0.5, или половина мощности на каждый кабель, но тогда суммарный ток через нагрузку будет 1.4 от первоначального. Как такое может быть при неизменной величине нагрузки и напряжения от генератора?

[DL1PBD]

Классиком я смел назвать человека, по учебнику, написанному которым, учился сам и тысячи будущих инженеров до меня и после меня. Извините, если что.

Ну вообщн-то, если исходить из классики, то линия является четырехполюсником, а при параллельном соединении четырехполюсников Y- параметры равны сумме Y-параметров параллельно соединенных четырехполюсников, а в рассматриваемом случае удвоенным Y параметрам одного кабеля. Это однозначно уменьшению характеристического (волнового) сопротивления кабеля при сохранении потерь на единицу длины.
Т.е. при переходе к A-параметрам, которые наиболее удобны для рассчета линий, получим изменение только коэффициентов B = Zc * sinh(Gamma)который будет равен половине B одного кабеля и С = sinh(Gamma)/Zc, который станет в два раза больше. Gamma зависит только от длины и затухания сигнала в кабеле, т.е. коэффициенты четырехполюсника A = D = cosh(Gamma) (линия является симметричным четырех полюсником остаются неизменными.
На основании этого потери в параллельно соединенных линиях должны быть нескоолько больше, чем в одиночной линии и обясняется это увеличением КСВ в эквивалентной линии при подключении к нагрузке согласованной для волнового сопротивления используемых линий.
Нам хорошо известны случаи использования параллельно включенных кабелей для согласования антенн - 28 Омная антенна согласуется при помощи двух четвертьволновых параллельно включенных отрезков коаксиальгного кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом. Включение как симметричной линии.
Остается произвести эксперимент века - измерение параллельно включенных кабелей с соединенными вместе центральными жилами, длиною четверть волны. Если теория верна - входное сопротивление будет равно приблизительно 13 Омам, если в ней прокол при таком включении, то 25 Ом.

Думаю, что ветку читают многие имеющие анализаторы, в том числе векторные и эксперимент не представляет никакой сложности.

[RA6FOO]

Остается произвести эксперимент века - измерение параллельно включенных кабелей с соединенными вместе центральными жилами, длиною четверть волны. Если теория верна - входное сопротивление будет равно приблизительно 13 Омам, ...

Независимо от величины нагрузки ???

Думаю, что ветку читают многие имеющие анализаторы

Без главного прибора они бесполезны.
Разве поле между внешними сторонами коаксиалов
исчезает, если их центральные жилы соединить ???

[UR4III]

Среди физиков популярен афоризм Девида Мермина: «Заткнись и считай!». Высказан он был по другому поводу, но вполне приемлем к радиолюбительским дискуссиям.
1.Вопрос RA6FOO сформулирован грамотно. Если кому-то кажется, что нет – смотри афоризм.
2.Честно, меня коробит от утверждения, что два 50-ти омных кабеля соединённых параллельно дают ЛИНИЮ с волновым 25 Ом. Я понимаю, что здесь не экзамен и не защита диссертации, что мы допускаем профессиональный жаргон, но плохо, когда за жаргоном не видится механизм явления.
В идеальном 50-ти омном кабеле при подаче 1 Вт на 50-ти омную нагрузку имеем действующие величины тока и напряжения 0,1414 А и 7,07 В.
При подаче 0,5 Вт – 0,1 А и 5 В.
Кабели можно заменить на два параллельно включённых источника с внутренним сопротивлением 50 Ом каждый и общим внутренним 25 Ом, выдающим на нагрузку 0,2 А и 5 В. Понятно, что нагрузка в 50 ом для такого источника не подходит и часть энергии (11%) отразится от нагрузки. Эти 11% поровну распределятся между двумя кабелями – каждый по 5,5 %, что приведёт к значению ксв в каждом кабеле равном 1,61, а не 2, как представлялось здесь ранее. Я предлагал посчитать ксв, но никто не поддержал.

[RA6FOO]

Влад, какая каша у вас в голове. Но талант.
Это-ж надо, из закона Ома всего из трех букв сочинить такую нецензурщину.

Я предлагал посчитать ксв, но никто не поддержал.

Что поделашь, Влад, все игнорируют внутренне сопротивление источника.
Я вот предлагал ввести в формулу КСВ количество жен в гареме Каддафи,
но тоже никто не поддержал

[UR4III]

Влад, какая каша у вас в голове. Но талант.
Это-ж надо, из закона Ома всего из трех букв сочинить такую нецензурщину.

Профессор! Будем ярлыки друг другу клеить? Или соизволите указать на ошибки?

[UR4III]

Я предлагаю другой вариант!
Выбрать длину кабеля равной половине волны (1/2 повторитель). При подключении ещё одного кабеля, параллельно, повторитель как был, так и остался повторителем. Согласование генератора и нагрузки не изменится. Далее всё просто. Потери уменьшатся, так как одна и та же мощность течёт уже по двум кабелям.

Ну, это же уже проходили! Пусть кпд одного кабеля равно 0,95. При одном повторителе и подаче 1 Вт до антенны дойдёт 0,95 Вт.
При двух идентичных повторителях каждому от источника достанется по 0,5 Вт. До антенны дойдёт по каждому кабелю
0,475 Вт, а к нагрузке будет подведено те же 0,95 Вт.
Где снижение потерь?

[RA6FOO]

Профессор! Будем ярлыки друг другу клеить? Или соизволите указать на ошибки?

Честно, меня коробит от утверждения, что два 50-ти омных
кабеля соединённых параллельно дают ЛИНИЮ с волновым 25 Ом.

И где ваше указание на ошибки? Даже не соизволили сказать,
если не 25, то сколько

[UR4III]

И где ваше указание на ошибки? Даже не соизволили сказать,
если не 25, то сколько

Нисколько. Пост #657
В качестве доказательства приведенный расчёт ксв.

[UA3WFO]

это же уже проходили!

Проходили, и прошли мимо!
Вы вникните в суть процесса. Потребитель (нагрузка) определяет ток через линию. Мощность, как известно, показатель суммарный (произведение)! Что из этого вытекает? А то, что нужно "плясать" от тока через линию, а ток величина постоянная для одного кабеля и для сдвоенного. Именно ток нужно делить пополам, а не мощность, которая затрачивается на передачу. А если ток делится на две части, то и падение напряжения на участке (кабеле), через который течёт этот ток, уменьшится. Далее читайте пост RA3DRI (#737) и мой (#741)