Источники в MMANA

[UA4NE]

Где ваш расчёт?

Влад, тут расчеты не нужны, достаточно простой логики. Итак, у вас есть сильно укороченная антенна с очень большой емкостной реактивностью в импедансе. Эту реактивность для согласования по мнимым частям надо трансформировать в нуль. То есть, скомпенсировать. Активные части оставим пока в стороне.

Традиционно это выполняется при помощи дополнительной индуктивности, которая тупо компенсирует имеющуюся емкость. То есть, вся система "антенна+СУ" загоняется в резонанс. Несмотря на то, что здесь это слово не любят, но из песни слов не выкинуть.

Вы предлагаете для согласования использовать резонансный трансформатор, в составе которого есть как минимум один колебательный контур, который также настраивается в резонанс за счет соответствующего подбора индуктивности антенной обмотки трансформатора. В обоснование Вы сами же приводили сканы из Изюмова или Белоцерковского (уж и не припомню кого именно), по теме двух связанных колебательных контуров.

И что мы видим? И там нужен резонанс, и тут нужен резонанс. То есть, индуктивности нужны одинаковые, и по потерям тут не выиграть. А у трансформатора - так еще и дополнительные потери будут, связанные с потерями на рассеяние. А если еще и сердечник с потерями?

То, что овчинка не стоит шкурки, ясно как божий день.

[Слушатель эфира]

Влад, тут расчеты не нужны

Можно и расчёты, только сначала расчёт потерь компенсации ёмкостной реактивности от III. Такого расчёта ни разу не приводилось. Тем более, что автор должен и сам провести сравнение по потерям со стандартным методом, ибо не из любви к искусству же всё это делалось.

там нужен резонанс, и тут нужен резонанс. То есть, индуктивности нужны одинаковые, и по потерям тут не выиграть.

Не обязательно одинаковые, правда потери растут при этом, а не уменьшаются.

[RA6FOO]

автор должен и сам провести сравнение по потерям

Должен был, можно сказать, обязан, но этого не было, если не ошибаюсь.

[RU3ACM]

Да, имеется какая-то небольшая отраженка и стоячка на уровне относительной мизерности.

С этим вы согласны, это уже хорошо
Ноо..., основную "мысль" все-таки не поняли.
В конечном счете я имел в виду наличие значительного реактивного поля вблизи одиночного провода, расположенного над проводящей поверхностью.
(что-то типа "несимметричного" излучателя)
И реактивной энергии в этом поле будет не меньше, чем у обычного диполя.
Потому, как диполь это тоже просто провод с током.
Диаграмму направленности не рассматриваем, дело не в ней.

Итого - не может антенна излучать без наличия реактивного поля.
Сорри за оффтоп.

[Слушатель эфира]

Отставание года на два от того, как мы обсуждали уже всё это с Михаилом.
Особенно прикольно будет звучать вопрос, а как же и какая энергия бежит по Бевереджу, если бы она сразу вся излучалась?

[UA4NE]

Скорее всего, Влад прав - без реактивного поля излучения не бывает.

Теперь пора перейти к вопросу - а для чего вообще нужно антенне "реактивное поле" и нужно ли оно вообще.

Здесь более корректно говорить не о реактивном, а о связанном поле. Которое может быть и реактивным, и активным - в зависимости от типа резонатора, в котором хранится связанная с излучателем энергия.

До сих пор мы здесь имели дело только с двумя типами резонаторов - стоячей волны и бегущей волны. Назначение обоих - копить связанную энергию для того, чтобы процесс излучения происходил с максимально достижимым (в данных условиях) КПД. То есть, чтобы в конечном счете вся мощность передатчика была куда-то потрачена, и в антенне наступил режим динамического энергетического равновесия (когда поступающая мощность равна мощности, расходуемой на все нужды: то есть, на излучение и на отопление). Чем хуже излучающие свойства антенны (то есть, чем меньше энергии излучается за один проход волны), тем больше энергии остается в связанном поле антенны и тем на более высоком уровне связанной мощности устанавливается этот энергетический баланс. Тем выше величина отношения накопленной энергии к поступающей и к расходуемой. Тем выше нагруженная добротность резонатора. Тем меньше полоса частот антенны. Но какой величины при этом получается КПД - это определяется соотношением между двумя разными нуждами расходования энергии в этом установившемся режиме: какая часть расходуется на излучение и какая часть расходуется на отопление окружающей среды.

Это были общие энергетические соображения. Далее рассмотрим различия между двумя типами резонаторов.

Первый тип резонатора (стоячей волны) распространен широчайшим образом и характерен для дипольных, рамочных и иных типов антенн, в которых вся неизлученная энергия прямой волны вынуждена отражаться обратно. В проводах антенны образуется стоячая волна тока, а в окружающем пространстве - стоячая волна связанного с антенной реактивного поля (Е и Н в квадратуре).

Второй тип резонатора (кольцевой бегущей волны) характерен для антенн бегущей волны с рекуперацией, но на практике он не популярен и не применяется по ряду весомых причин. При этом энергия бежит по такому кольцу: излучатель антенны - фазирующая линия - направленный сумматор - снова излучатель. В проводах антенны образуется бегущая волна тока, а в окружающем пространстве - бегущая волна связанного с антенной активного поля (Е и Н синфазны).

В классических антеннах бегущей волны без рекуперации (с нагрузочным резистором) никакая энергия в связанных полях не копится, неизлученный остаток сразу же переводится в тепло, и КПД получается наименьшим из ранее рассмотренных вариантов. На практике широко применяется только такой тип антенн бегущей волны, несмотря на невысокий КПД, но благодаря конструктивной простоте.

Наверное, уже не стоит упоминать о том, что вся эта связанная энергия хранится не где попало, а именно в связанном поле окружающего пространства антенны. Обычно считается, что радиус этого поля равен одной шестой части длины волны, но эта величина, конечно же, очень условна и зависит от многих факторов. В любом случае четкой границы нет, а плотность мощности связанного поля спадает от расстояния плавно, но очень быстро (где-то примерно от минус четвертой до минус шестой степени от расстояния).

Для того, чтобы повысить эффективность излучателя, нужно увеличивать его геометрические размеры как в длину, так и в ширину, уменьшая при этом характеристическое сопротивление. При этом уменьшается количество связанной энергии, уменьшается добротность, увеличивается КПД, расширяется полоса и т.п. плюшки. Ну, это уже как бы общеизвестно (колбаски Надененко, биконусы и т.д. и т.п)

Сорри за много буков, но короче не получается. Резюме: любой тип связанной (в т.ч. реактивной) энергии нужен антеннам для повышения их эффективности, то есть - для достижения более высоких значений КПД при заданных габаритных ограничениях.

[RU3ACM]

Резюме: любой тип связанной (в т.ч. реактивной) энергии нужен антеннам для повышения их эффективности,

Спасибо за подробное сообщение.
Мое резюме с вашим согласно
Только выбросил из вашего пару слов - "для повышения их эффективности"

Ну и еще небольшая просьба - в сообщениях, адресованных RU3ACM, просьба не употреблять нецензурные слово "рекуперация". Мне оно напоминает только доменную печь, и к антенной тематике отношения не имеет

[RZ6FE]

Теперь пора перейти к вопросу - а для чего вообще нужно антенне "реактивное поле" и нужно ли оно вообще.

Но это уже другая тема.

[RZ6FE]

Мое резюме с вашим согласно

См. NB п. 2

[Слушатель эфира]

Интересно, если бы вы на сапожника учились, было бы любопытно услышать про ассоциации с рекуперацией А неприятие слова не потому, что ассоциация с домной, а потому что я его ввёл в обиход. Вот у специалистов слово не только не вызвало отторжения, а наоборот

Если удалось произвести полную рекуперацию энергии (это ответ на первое несоответствии, т.к. более точно подходит к рассматриваемому процесу, но ко мне это никаким боком не относится) ... Если отрицательная мощность полностью вычитается из мощности первого источника, то это однозначно возврату энергии первому источнику. Если Вы не уверены, что удастся произвести рекуперацию, то считайте усиление относительно мощности подводимой к антенне т.е. от суммы мощностей источников отдающих энергию в антенну.

Это мнение повесомей будет и это не единственный пример

[UA4NE]

Слово "рекуперация" в смысле повторного использования неизрасходованной энергии подходит в самую тютельку. Был еще такой вариант - "регенерация", но он не прижился, т.к. имеет ещё постороннюю коннотацию с внешними источниками энергии для подпитки (например, в регенеративном каскаде, контуре и т.п.), с неустойчивыми и нелинейными режимами самовозбуждения, генерации и т.д.

Ну и сам перевод с латыни как бэ намекает.

recuperatio = обратное получение, возвращение (лат.)

Рекупера́ция — возвращение части материалов или энергии для повторного использования в том же технологическом процессе. Написано на заборе (Вики).

[RJ3FF]

Особенно прикольно будет звучать вопрос, а как же и какая энергия бежит по Бевереджу, если бы она сразу вся излучалась?

Ваша фраза напомнила мне об интересной проблеме, которую решить пока так и не удалось...


Энергия "бежит" и излучается ... по антенне волновой канал. И так хорошо излучается, что, начиная с десятого примерно элемента, ток в следующем неумолимо меньше, чем в предыдущем ... Поэтому "коэффициент использования длины бума" при большой его длине оставляет желать лучшего.
Нет ли у кого-нибудь идей насчёт того, как возбудить дальние элементы таким образом, чтобы увеличить этот "коэффициент"?

[RA6FOO]

Слово "рекуперация" в смысле повторного использования неизрасходованной энергии подходит в самую тютельку.

Не везде подходит.
Только там, где проходит цензуру специалистов.

Энергия "бежит" и излучается ... по антенне волновой канал. И так хорошо излучается,
что, начиная с десятого примерно элемента, ток в следующем неумолимо меньше, чем в предыдущем ...

Ошибочный вывод.
1 - потому что причина в другом.
2 - потому что "неумолимо меньше" - это необязательное, а порой и нежелательное условие

[UR4III]

Влад, тут расчеты не нужны, достаточно простой логики.

Итак, у вас есть сильно укороченная антенна с очень большой емкостной реактивностью в импедансе. Эту реактивность для согласования по мнимым частям надо трансформировать в нуль. То есть, скомпенсировать.

И что мы видим? И там нужен резонанс, и тут нужен резонанс. То есть, индуктивности нужны одинаковые, и по потерям тут не выиграть.

Почему Вы со Слушателем такие не внимательные?
Разбор полётов.

Напомню, что антенна питается через трансформатор. И у нас есть два варианта предоставить реальному источнику активную нагрузку: 1 - ввести в полотно вибратора соответствующую индуктивность, 2- произвести соответствующую компенсацию в цепи первичной обмотки.
Отдаём себе отчёт, что компенсация реактивности по первому варианту саму реактивность в антенне не уничтожает, а только убирает её из входного сопротивления. Работе самой антенны реактивность не мешает, но ввод индуктивности в полотно антенны увеличивает потери. Для 2500 Ом емкостного нужна индуктивность в 218 мкГн! Есть желание считать активные потери в ней - вперёд!
Гораздо эффективнее убрать её в первичной обмотке воздушного транса 1:1. Для 1,8 МГц достаточная индуктивность обмотки в 20 мкГн. Т.е. вместо 218 мкГн в антенне добавляется всего 20, в 10 раз меньше! При трансформации емкостная вторички превращается, превращается ... в индуктивную. Подбираем кондёр и источник нагружен на активное сопротивление.
Вводить в резонанс вторичную нет необходимости. Вроде же с Amw разобрались, что реактивность во входном не мешает антенне излучать ЭМВ! Согласование нужно не антенне а источнику. Мы его и произвели в первичке. За вычетом нескольких процентов потерь в трансе вся подведенная энергия оказалась в антенне.
Всё это описано в соответствующей теме. Почему такие фантазии возникают в ваших головах - не знаю. А хороший оппонент - почти соавтор!

[RA6FOO]

Почему такие фантазии возникают в ваших головах - не знаю.

Это способ познания, Влад.
Ляпнули одно - их поправили, ляпнули другое - поправили.
Не поняли, отправляют тебя в школу. Самим учиться лень.