Гипотеза работы ЕН антенны

[UN7GZZ]

"вылетела" микросхема САТ-системы ADM3202ARU

И все таки Михаил , просто интересно для опыта , шнуры CAT с развязкой гальванической ? Успешного ремонта аппарата...

[RX9WX]

Гальванической развязки нет.
Был у меня модем для работы RTTY с гальванической развязкой, частенько горел последовательный порт компьютера (питание модема от отдельного блока).
Из опыта работы по ремонту, наладке и обслуживанию систем контроля знаю, что ни гальваническая развязка, ни заземление абсолютную защиту аппаратуры не обеспечивают, а служат в основном лишь для защиты обслуживающего персонала. Да и о какой гальванической развязке можно говорить, если вся аппаратура гальванически связана между собой ( и с нулевым проводом сети) через заземление.
Михаил.

[LY1CE]

Ближе к теме господа, ближе к теме

[LY1CE]

Фу, жара кончилась, можно продолжить
Обратимся теперь к разделу Сопротивление излучения и добротность МРА.
На рис. 5 приведена схема согласования генератора с нагрузкой в виде контура с потерями.
Во первых заметим, что упоминание фидера в данном изложении является излишним, генератор можно подключить к нагрузке напрямую (кстати, Владимир UA1ACO обещал по мере возможности провести сравнительные испытания ЕН и диполя в таком включении).
Задача согласования сводится к согласованию внутреннего сопротивления генератора с входным сопротивлением контура МРА - Rг=R. В первом приближении, согласно авторам статьи, считаем Rг=Rизл (омическими и диэлектрическими потерями пренебрегаем).
Что получается ? Для того, чтобы увеличить сопротивление излучения надо увеличивать внутреннее сопротивление генератора (конечно подбирая при этом коэффициент трансформации, чтобы выдерживать условие согласования).
Вывод немного парадоксальный, не правда ли ?
Но если выводы авторов статьи верны - это прямой путь к увеличению эффективности антенны МРА.
Интуитивно чувствуется, что оптимальным сопротивлением генератора будет Rг=377 Ом
Экспериментально правомочность такого вывода проверить не трудно - надо сравнить эффективность ЕН антенны согласованной с питанием от 50 Омного генератора и такой же антенны, согласованной с тем же генератором, но через трансформатор сопротивления, скажем 1:4.

Еще хочу обратить внимание на одну на мой взгляд странность.
На стр. 61 выведено соотношение Е/Н вблизи антенны и дано то же соотношение вдали от антенны, где оно согласно классической теории равно 377 Ом (см. вложение).
В обоих случаях это соотношение чисто активно.
Это что же, получается, что пространство выступает в качестве трансформатора активного сопротивления ?
Каким образом МРА может придать пространству такие свойства (или пространство изначально их имеет, только до эры ЕН мы об этом не знали) ?

[UR4III]

Тадас! Вы, наверное, решили размять мозги участникам темы?
Авторы статьи НИГДЕ не приводят связи Rиз с током по цилиндрам или с напряжением на них. Напомню, что Rиз диполя Герца определяется равенством суммы энергии по замкнутому сферическому контуру и энергии в диполе через ток в нём.
Здесь же применён коварный подход. Не приводится доказательств излучения С-антенны. Скромно упоминается, что существуют тепловые потери и потери в диэлектрике, но безосновательно заявляется, что в «подавляющей мере» энергия рассеивается на Rиз. А далее делается наглый вывод: мы обнаружили большое Rиз и тем самым опровергли теорию короткого диполя.

Я так тоже умею. Берём четвертьволновую линию, замкнутую на одном и разомкнутую на другом конце (резонатор). Вешаю лапшу начинающим, что сие устройство является излучателем. Нахожу по длине линии сечение, в котором входное сопротивление равно выходному генератора, и объявляю, что при малых потерях вся оставшаяся моща излучается в эфир.
У меня сложилось впечатление, что статья сделана тройкой аспирантов, из коих каждый что-то вставит в свою диссертацию.

Интуитивно чувствуется, что оптимальным сопротивлением генератора будет Rг=377 Ом

Смайлик вполне уместен, так как некоторые вполне серьёзно воспринимают Омы электрической цепи аналогичными Омам пространства.

Это что же, получается, что пространство выступает в качестве трансформатора активного сопротивления ?
Каким образом МРА может придать пространству такие свойства (или пространство изначально их имеет, только до эры ЕН мы об этом не знали) ?

А вот это весьма серьёзно! По простой житейской логике поля Е и Н полноразмерного диполя на любом расстоянии от него не могут быть в фазе. Однако, маемо тэ, що маемо…
Могу продолжить, но пока не расставил все точки над И.

[LY1CE]

Авторы статьи НИГДЕ не приводят связи Rиз с током по цилиндрам

Я тоже Более того, я выразил сомнение в наличии этого тока.

Не приводится доказательств излучения С-антенны.

Попытка такого доказательства имеется в разделе Принцип работа МРА, но как Вы справедливо заметили, там не усматривается никакой связи с Rиз.

Смайлик вполне уместен, так как некоторые вполне серьёзно воспринимают Омы электрической цепи аналогичными Омам пространства.

Смайлик я поставил вполне сознательно, но если следовать утверждениям, что у ЕН нет ближней зоны, то соотношение Е/Н должно быть равным Zo у самой антенны. В способность изотропного пространства трансформировать активное волновое сопротивление я как-то не верю

... А далее делается наглый вывод: мы обнаружили большое Rиз и тем самым опровергли теорию короткого диполя.

На некоторую наглость этого вывода, если помните, я обратил внимание в самом первом своем посте.
А здесь я только развил этот вывод дальше, так сказать не занимаясь критикой пути его получения

[UR4III]

Мысли пока ещё сыроваты, но можно понемногу выкладывать, надеясь на конструктивную критику.

С чего решили, что созданные по отдельности Е и Н поля, будучи синхронно излучаемы, образуют ЭМволну?Только из того, что ЭМВ содержит эти два компонента, изменяющиеся синхронно?
Малова-то будет для начального постулата…
А, вообще, что такое ЭМ волна?
Раскроем учебник. Например, Белоцерковский Б.Г. Основы радиотехники. Ч.1. На рис. 13.27 и стр. 349 объясняется, как ПОЛЯ рождаются подле вибратора, образуют ЭМВ, отрываются от него и улетают в бесконечность пространства. В этом подходе, по моему мнению, есть несколько неувязок. Остановлюсь на главной.
Поле по замечанию UA4HJI - материальное образование.

Пока постулировано что ЭМП - это отдельный вид материи, а разложение его на Е и Н чисто умозрительное, для удобства - оно (ЭМП) ЕДИНО.

Итак, вибратор излучает «отдельный вид материи». Чтобы убедиться или опровергнуть это, достаточно взять малогабаритный передатчик с новым источником питания, взвесить его, перевести в режим передачи до полного истощения ИП и снова его взвесить. Разница веса покажет, сколько материи ушло из передатчика.
Другой подход постулирует ВОЛНУ как возмущение среды. Среду эту назвали ЭФИРОМ. Антенна в этом случае ничего не излучает. Просто индуцируемые ею поля накрепко привязаны к ней, но вызывают волнообразное возмущение эфира, на что тратится некое количество энергии. Если эту энергию подсчитать по некому сферическому контуру и отнести к току в антенне, получим некую величину, эквивалентную активному сопротивлению, на котором рассеялась бы искомая энергия – Rиз. Причём расчёт игнорирует происхождение источника ЭМВ: то ли материальное образование, то ли возбуждение среды.
Расчётные значения Rиз прекрасно согласуются с практическими измерениями. Из вывода формул Rиз следует, что его величина зависит от отношения длины вибратора к длине излучаемой (возбуждаемой) волны. Чем меньше длина, тем меньше Rиз. Из этого следует, что ЕН-антенна не эффективна.
Но –
«Погодите нас хоронить».
Опять процитирую UA4HJI

Попробуйте на укороченный диполь по классической схеме длиной 0,5 м с ферритовыми ВЧ поробками, балунами и др. фильтрами, для исключения излучения фидера связаться SSB хоть на 1000 км. Только с таким диполем нужно сравнивать реальную связь на ЕН антенну.

Лично меня результаты подвижнической деятельности UA1ACO где-то убеждают. Помните: этап 1 – этого не может быть, этап 2 – в этом что-то есть.
Аргумент: сделай практически и убедись – не мой. Хочется дойти до сути…
На размышления наводит цикл статей В.Т.Полякова о маленьких антеннах. Может быть, ключевыми являются «ПРИЕМНАЯ АНТЕННА — ЭТО “ЧЕРНАЯ ДЫРА”?» и «О ближнем поле приёмной антенны».
О чём речь. Речь о том, что «принимает» сигнал не само полотно антенны, а её ближнее поле, образованное эдс, наведенной в антенне сигналом. А если приёмную антенну «подкачать» дополнительной энергией (регенеративный приём), то короткая антенна становится конкурентной с полноразмерной. "Подкачать" означает, что в ближнем поле антенны накапливается энергия. А о принципе обратимости ещё помним?
Накачиваем короткий вибратор энергией (последовательный резонанс), получаем сильное ближнее реактивное поле. А оно (не антенна) возбуждает возмущение эфира. И тогда очень-очень высокая математика, описывающая ближнюю, переходную и дальнюю зоны начинает согласовываться с мужицкой логикой о невозможности синфазности Е и Н полей, если они изначально сдвинуты по фазе источником их порождающим. А суммарную энергию по сферическому контуру нужно относить не к току вибратора, а к энергии, накопленной в ближнем поле.

[LY1CE]

Чтобы убедиться или опровергнуть это, достаточно взять малогабаритный передатчик с новым источником питания, взвесить его, перевести в режим передачи до полного истощения ИП и снова его взвесить. Разница веса покажет, сколько материи ушло из передатчика.

С таким же успехом Вы можете взвесить заряженный герметичный аккумулятор и лампочку, затем подключить лампочку к аккумулятору и после истощения последнего повторить взвешивание.
На основе полученных данных сделаете вывод, что электроэнергия нематериальна

[UA4HJI]

В первом приближении, согласно авторам статьи, считаем Rг=Rизл (омическими и диэлектрическими потерями пренебрегаем).
Что получается ? Для того, чтобы увеличить сопротивление излучения надо увеличивать внутреннее сопротивление генератора (конечно подбирая при этом коэффициент трансформации, чтобы выдерживать условие согласования).
Вывод немного парадоксальный, не правда ли ?
Но если выводы авторов статьи верны - это прямой путь к увеличению эффективности антенны МРА.
Интуитивно чувствуется, что оптимальным сопротивлением генератора будет Rг=377 Ом
Экспериментально правомочность такого вывода проверить не трудно...

Согласен, здесь ключевые слова - В первом приближении. Выводы здесь сделаны логическими заключениями с учётом физики работы контура II вида и при заданном условии что практически вся энергия подводимая к С-антенне излучается, которое, в свою очередь, основано на экспериментальных данных. Насчёт 377 Ом, как правильно заметил Владимир (UR4III) Zc=E/H, хоть и измеряется в Омах, но это совсем не те Омы что в эл. цепи. И неверно встречающееся утверждение, что при Rизл=Zс будет обеспечен оптимум-согласование антенны со средой. При любом Rизл вся мощность (не вдаваясь в тонкости) передаётся в пространство. Rизл необходимо повышать для того, чтобы оно было значительно больше тепловых и др. паразитных потерь r для обеспечения высокого КПД (эффективности) антенны. Слишком большое Rизл вряд ли необходимо из-за усложнения согласования генератора с контуром С-антенны. Первоначально необходим расчёт по приведённым в статье ф-лам по нескольким переменным, а затем экспериметнальная проверка.

На стр. 61 выведено соотношение Е/Н вблизи антенны и дано то же соотношение вдали от антенны, где оно согласно классической теории равно 377 Ом (см. вложение).
В обоих случаях это соотношение чисто активно.
Это что же, получается, что пространство выступает в качестве трансформатора активного сопротивления ?

Нет это значит, что на малых расстояниях r << λ преобладает одна из компонент поля, а на r >> λ энергии компонент выравниваются до Zc=E/H=377 Ом (про 377 Ом читай замечание выше).

Не приводится доказательств излучения С-антенны. Скромно упоминается, что существуют тепловые потери и потери в диэлектрике, но безосновательно заявляется, что в «подавляющей мере» энергия рассеивается на Rиз. А далее делается наглый вывод: мы обнаружили большое Rиз и тем самым опровергли теорию короткого диполя.

Повторяю теоретические выводы сделаны на предположении (экспериментально подтверждённым разными авторами) что С-антенна излучает практически всю подводимую мощность - это задано, а уже дальше следуют выводы. И ни какая "теория" короткого диполя не опровергается всё остаётся в силе, цитата: Каких-либо электродинамических «сюрпризов» конструкция МРА, по-видимому, не таит: решение системы уравнений Максвелла для ЭЭИ как в более общем временном виде [12-13], так и в рамках метода комплексных амплитуд для гармонического сигнала [14] «работает» здесь ничуть не хуже, чем для антенн других типов [1-2].

...но если следовать утверждениям, что у ЕН нет ближней зоны, то соотношение Е/Н должно быть равным Zo у самой антенны.

В статье такого утверждения нет, цитата: В-третьих, что при l2 > l1 согласно (3) уменьшается объем пространства вокруг антенны, в пределах которого сосредоточено реактивное поле

Поле по замечанию UA4HJI - материальное образование.Итак, вибратор излучает «отдельный вид материи». Чтобы убедиться или опровергнуть это...

Не надо убеждаться или опровергать, это уже сделали в конце позапрошлого века Максвелл - теория, Лебедев - эксперимент по измерению давления света (видимый спектр ЭМП).

[LY1CE]

Насчёт 377 Ом, как правильно заметил Владимир (UR4III) Zc=E/H, хоть и измеряется в Омах

Тут правильнее будет сказать - имеет размерность сопротивления. Измерить эти Омы, как тут правильно замечено, омметром никому не удалось. Омы не те

В статье такого утверждения нет,

Да, этого утверждения в статье нет, оно берет свое начало из самых ранних попыток объяснения работы CFA - EH.

цитата: В-третьих, что при l2 > l1 согласно (3) уменьшается объем пространства вокруг антенны, в пределах которого сосредоточено реактивное поле

Этот вывод получен исходя из наличия тока проводимости I2 вдоль цилиндра.
При l2 << лямбда этот ток будет весьма мал.
В первом приближении его можно считать равным нулю.
Тогда в системе уравнений (1) можно убрать последний член ввиду его малости.
Не пробовали посчитать, что получается в таком случае ?

[UA4HJI]

Этот вывод получен исходя из наличия тока проводимости I2 вдоль цилиндра.
При l2 << лямбда этот ток будет весьма мал.
В первом приближении его можно считать равным нулю.
Тогда в системе уравнений (1) можно убрать последний член ввиду его малости.
Не пробовали посчитать, что получается в таком случае ?

Нет не пробовали, я уже писал, что подход был несколько другой. Повторюсь - электродинамический анализ на основе уравнений Максвелла проводился для доказательства работоспособности модели антенны в случае формирования ЭМП отдельными излучателями, формирующими по отдельности компоненты поля Е и Н. Токи I1 и I2 разные, но сопоставимые, пренебрегать ими никак нельзя и это ОПЯТЬ начальные - ЗАДАННЫЕ условия моделирования. Применительно к CFA это токи СМЕЩЕНИЯ, возможно, на рис. 3 точнее I2 характеризовать полем Е.

Тадас, я бы, опять повторюсь, больше внимания обратил второй половине статьи. Например довольно парадоксальный и для меня полученный вывод, что RΣ=Rг=Wф. У Теда Харта RΣ зафиксировано на уровне 120 Ом из утверждения, что RΣ равно характеристическому сопротивлению контура антенны, что также довольно спорное предположение.
Многие замечали уже, что конденсаторные антенны имеют много степеней настройки:

У меня сложилось впечатление что антенна строиться тогда , когда в ней что ли все пропорционально , все конструктивные и электрические особенности данной антенны взаимозависимые .
Причем влияет все : добротность катушки, расстояние от катушки, как проходит провод внутри цилиндров...... ...собрал антену так на шару , иголками с крокодилами за пол часа отстроил , все параметры супер работает .Потом все разбираешь окультуриваешь , по науке собираешь и ....не работает , ну не строиться и все .

поэтому, видимо, нужно попытаться определить границы этих степеней и зависимостей, чему в статье и даны предпосылки.

Ещё давно хотел высказать сожаление, что некоторые, уважаемые в среде радиолюбителей конструкторы как Поляков (RA3AAE) и Гончаренко (DL2KQ) не воспринимают ЕН. Вероятно, они не хотят менять своего давнишнего мнения, когда было немного практического материала (особенно работ UA1ACO), высказанного ими без кропотливой собственной экспериментальной проверки. Сейчас могу лишь ответить на особенно сильные возражения Гончаренко, приведённые в его книге http://www.qslnet.de/member/dl2kq/ant/kniga/3785.htm
"Например, очевидно, что в случае двухвыводной антенны невозможно никакими внешними цепями согласования получить независимую регулировку фазы между током и напряжением антенны. Короткая (1%l) и толстая антенна представляет собой, по сути, конденсатор, ток в котором опережает напряжение на 90 градусов, и какие; бы; внешние цепи не были бы подключены к конденсатору, этот фазовый сдвиг не может быть изменен.
Давайте пройдемся по описанию ЕН антенн; и посмеемся вместе:
"Индуктивность, включенная последовательно с антенной вызовет задержку тока, и можно подобрать такую задержку что ток и напряжение станут синфазными".
Катушка, конечно, вызывает сдвиг тока. Но напряжения-то на удлиняющей катушке и конденсаторе – разные. Ток в конденсаторе всегда опережает напряжение на конденсаторе на 90 градусов. Это константа. Что известно из школьного курса физики всем, кроме отпетых двоечников."

В общем то верно написано про фазы тока и напряжения на С и L, но это если рассматривать только ток в контуре по кругу! Так предлагает Тед Харт, отсюда везде фигурирует только последовательный контур и синфазность тока и напряжения на обкладках конденсатора из цилиндров. Поэтому с точки зрения физики Игорь сделал верное замечание, но если рассмотреть ток в общей цепи I0 и IА
то они при резонансах точно будут синфазны с напряжением в точках А-А. Вот здесь и образуется активное сопротивление излучения значительной величины с синфазыми током и напряжением.

[LY1CE]

возможно, на рис. 3 точнее I2 характеризовать полем Е.

А как это ? В статье однозначно говорится про продольный ток проводимости I2.
На этом и строятся приводимые уравнения поля.

больше внимания обратил второй половине статьи. Например довольно парадоксальный и для меня полученный вывод, что RΣ=Rг=Wф.

Так я и обратил
И попутно заметил, что упоминание Wф в данном контексте совершенно излишне.

но если рассмотреть ток в общей цепи I0 и IА
то они при резонансах точно будут синфазны с напряжением в точках А-А. Вот здесь и образуется активное сопротивление излучения значительной величины с синфазыми током и напряжением.

Что здесь образуется активное сопротивление, никто не спорит.
Но какая тут связь с синфазность полей Е и Н ?

[RX3APE]

Уважаемый Аркадий!

Ваше сожаление о том, что Гончаренко и Поляков "не воспринимают" ЕН антенну понятно, но я хотел бы обратить внимание, на то, что это "не восприятие" совершенно разное! И вообще, я бы не ставил в один ряд Гончаренко и Полякова! Если заслуги Полякова общеизвестны и мнение о нем у 99% радиолюбителей совпадает, то Гончаренко не более, чем "продвинутый радиолюбитель" и (на мой взгляд) единственной, стОящей его заслугой можно считать популяризацию программы ММАНА...Его же брошюрки по антеннам не содержат ничего интересного, это очередная "компиляция" известных книг с приложением собственных (не всегда грамотных расчетов и рассуждений...
Чтобы не быть голословным обращусь к уже цитируемой Вами цитате:

Короткая (1%l) и толстая антенна представляет собой, по сути, конденсатор, ток в котором опережает напряжение на 90 градусов, и какие; бы; внешние цепи не были бы подключены к конденсатору, этот фазовый сдвиг не может быть изменен.

В одном предложении целых 2! грубых заблуждения!
1. Короткая, толстая антенна НЕ ЯВЛЯЕТСЯ "по сути" конденсатором!
2. В конденсаторе сдвиг фаз НЕ ВСЕГДА равен 90 градусов! (если быть точным, он НИКОГДА в реальности не равен ТОЧНО 90 градусов, но не будем цепляться за мелочи!). Если конденсатор имеет существенные потери (не обязательно на излучение), то, соответственно, из курса ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ понятно, что сдвиг будет соответствовать тангенсу угла потерь. А "короткая антенна" ну никак не может быть ИДЕАЛЬНЫМ конденсатором!

Так что все "рассуждения" Гончаренко я бы вообще не воспринимал в серьез!

Что касается Полякова В.Т., то он всегда пытается понять СУТЬ явления и поэтому его мнение по поводу ЕН скорее, до сих пор было "ошибочным"... Дело в том, что (на сколько я понимаю) до личной (недавней) встрчи его с Владимиром (UA1ACO), Поляков считал, что CFA и ЕН антенны практически одно и то же... И критика Полякова по сути была основана на описании CFA антенны (при этом Поляков ее называл ЕН...). Надеюсь, Владимир прояснит ситуацию. Также надеюсь, что в ближайшее время САМ Поляков так или иначе выскажется по этому поводу...

Со своей стороны хочу Вам, Аркадий, высказать мою признательность за терпение и конструктивный характер дискуссии.
Также надеюсь, что исследования продолжатся и Авторы примут к сведению заданные здесь вопросы и уделят их прояснению внимание на следующих этапах.

С уважеием, Вадим.

[UR4III]

если рассмотреть ток в общей цепи I0 и IА
то они при резонансах точно будут синфазны с напряжением в точках А-А. Вот здесь и образуется активное сопротивление излучения значительной величины с синфазыми током и напряжением.

Глазам не верю! Аркадий, Вы это серьёзно?
Тогда укажите этот участок на антенне.

[RX3APE]

Тогда укажите этот участок на антенне.

Уважаемый Владимир!

Используя термин "сопротивление излучения" не следует забывать о его "физической" сущности! Тем более требовать указать участок антенны, в котором это Rизл. образуется! :-)).

По определению Rизл:
"Сопротивление излучения — это показатель, имеющий размерность сопротивления и связывающий излучаемую мощность Pизл с током IA протекающим через какое-либо сечение антенны. При помощи сопротивления излучения определяют потребление мощности антенной.
Сопротивление излучения обычно определяют через ток в пучности." (конец цитаты).
То есть R изл. - это "показатель" (коэффициент, математическая абстракция, физически не существующая!), связывающий ИЗЛУЧАЕМУЮ МОЩНОСТЬ и ТОК в антенне... Причем, следует заметить, что Rизл. строго говоря, вводилось для диполя и тем более не очень ясно, как определять его для всех типов антенн, например, для рупорной антенны...

Также следует иметь в виду, что изображая "эквивалентную схему" антенны мы очень сильно упрощаем "физическую сущность" антенны...

Что касается физического "механизма" излучения ЕН антенны (с учетом приведенной эквивалентной схемы), то (на мой взгляд) он заключается в следующем:
Есть электрическая емкость (между элементами антенны), которая, характеризуется непосредственно величиной емкости, активными (бесполезными) потерями и "потерями" на излучение (т.к. емкость "раскрытая", то есть пластины на большом расстоянии друг от друга). Вот эти "потери" на излучение и есть та, излучаемая мощность, которую можно было бы (математически) выразить в виде Rизл. Вот и все!
Для чего же последовательный контур, резонанс и т.д.? Дело в том, что "потери" на излучение емкости зависят от двух параметров - конструкции емкости и напряжения на ней.
Поэтому для увеличения излучения непосредственно на "емкость" нужно подавать не 100-200 вольт (которые обеспечивает передатчик), а десятки киловольт, что и делается с помощью контура! (Можно это сделать просто с помощью трансформатора или сделать передатчик с таким высоким выходным напряжением!

С уважением, Вадим.