Добротность антенн, накопленная энергия.

[RU3ACM]

Поясните, почему в вашем понимании укороченная антенна с плохой добротностью должна быть узкополосной?

Влад, похоже, что здесь тупик.
Надо возвращаться к началу обсуждений и договориться, что такое добротность антенны.
(в смысле вибратора)

[EW1CL]

Приведенный мной пример определения добротности антенны через измерение входного импеданса говорит, что расчет добротности сложной колебательной системы через входной импеданс (а также и через полосу АЧХ) в общем случае неверен. А значит расчеты UA4NE путем вычисления активной и реактивной колебательной мощности в ближней зоне антенны должны давать результат, соответствующий общему определению добротности как соотношения энергий.

[UA4NE]

договориться, что такое добротность антенны.

Договорились ведь - через энергию. Далее надо смотреть, насколько другие методы и в каких условиях будут адекватны.

[R3MO]

А значит расчеты UA4NE путем вычисления активной и реактивной колебательной мощности в ближней зоне антенны должны давать результат, соответствующий общему определению добротности как соотношения энергий.

Не просто соотношение энергий, а отношение накопленной энергии к энергии, затраченной за 1 радиан колебания.
Михаилу остается ВСЕГО ЛИШЬ только показать, что ЕГО реактивная мощность пропорциональна накопленной энергии, а ЕГО активная мощность - пропорциональна ЭНЕРГИИ, ЗАТРАЧЕННОЙ ЗА 1 РАДИАН. Всего и делов.

[UA4NE]

Поясните, почему в вашем понимании укороченная антенна с плохой добротностью должна быть узкополосной?

Влад, добротность нагруженной системы это ее внутренняя присущая ей самой характеристика. Она не зависит от того, чем и как система питается. Согласована система с источником или не согласована. Потому что в установившемся режиме активная энергия из системы назад в источник вернуться не может. Ей только два пути - пойти в нагрузку (излучиться) или нагреть окружающую среду.

Пусть у вас есть короткая антенна с изначально высокой величиной добротности, низким сопротивлением излучения и большим емкостным импедансом. Если Вы хотите работать на передачу, то вынуждены делать согласование. Но в результате добротность самой антенны (как нагрузки для СУ) не изменится, и ваше согласование получится узкополосным. Любимый метод инженеров - внести в СУ потери. От этого высокая добротность самой антенны (как нагрузки для СУ) также не изменится. Но передатчику станет легче, т.к. он будет видеть более широкополосную нагрузку из-за дополнительных потерь в СУ.

[R3MO]

Любимый метод инженеров - внести в СУ потери.

Это где таких инженеров выпускают, уж не в Кирове ли?

[UA4NE]

В Австралии -)) Фирма BARRETT, они там искусственно внесли потери в рамку автомобильной NVIS антенны (модель 2018), но хрен редьки не слаще. Это мой любимый пример грамотного инженерного компромисса (дешево и сердито).

То, что вместо сотни ватт подведенных в эфир излучится ватт пять - так проблемы индейцев шерифа не волнуют. К тому же для ближней NVIS связи этой QRP часто бывает достаточно, и покупатели не жужжат.

[EW1CL]

Была такая радиостанция Р-158, 30-80 МГц, 1 Вт. Так ЦНИИС-16 для установки ее на кабину УРАЛ-4320 придумал антенну в виде штыря около 1м и СУ в металлическом стакане с катушкой и нагрузочным резистором. 1 Вт передатчика СУ выдерживало, но связь по колонне была совсем никакой, уже не говорю, что обеспечить требование Заказчика до 5 км дальности в движении мы смогли только в узком диапазоне частот около 60+-1 МГц

[UR4III]

Михаил! Я Вас не понимаю.

Но по коротким диполям методика не обоснована вообще никак. Результат никуда не годится, он даже с практикой расходится в разные стороны.

У вас получается - чем короче антенна, тем она широкополоснее. Это просто песня!

Из этой цитаты следует два логических вывода: методика не обоснована и укороченная антенна не бывает широкополостной.
На мой вопрос

Поясните, почему в вашем понимании укороченная антенна с плохой добротностью должна быть узкополосной?

Вы в сообщении #290 не ответили.
Пожалуйста, будьте внимательны к чтению моих постов и обосновывайте собственные выводы.

[UA4NE]

На мой вопрос
Поясните, почему в вашем понимании укороченная антенна с плохой добротностью должна быть узкополосной?
Вы в сообщении #290 не ответили.

Потому что у короткой антенны мизерные потери энергии. Она практически не нагружена. Но этот недостаток всегда можно исправить, заменив его на другой. Поменяйте материал на нихром (это я утрирую).

[EW1CL]

А если взять полуволновой диполь и увеличивать диаметр провода одновременно укорачивая плечи чтобы электрическая длина сохранялась. Добротность такого диполя вроде с ростом диаметра провода должна снижаться. Есть ли предел увеличения диаметра, после которого добротность перестанет снижаться?

[Слушатель эфира]

в установившемся режиме активная энергия из системы назад в источник вернуться не может.

Этого недостаточно, ещё и реактивности во входном сопротивлении не должно быть

будьте внимательны к чтению моих постов

может вообще конспектировать и читать перед сном?

[UR4III]

Добротность конкретной антенны мы рассчитывали следующим образом:
Измеряли входной импеданс антенны r+jx.
Для расчета в эквивалентную схему добавляли идеальную реактивность -jx (с противоположным знаком). Получался колебательный контур, добротность которого определялась по формуле Q=|х|/r.

Приведенный мной пример определения добротности антенны через измерение входного импеданса говорит, что расчет добротности сложной колебательной системы через входной импеданс (а также и через полосу АЧХ) в общем случае неверен.

Зря Вы пришли к такому выводу! Дело в том, что добавка реактивности с противоположным знаком просто компенсировала реактивность во входном сопротивлении.
В реальном КК существуют два реактивных элемента: индуктивность и емкость. Токи или напряжения на них (в зависимости от способа питания этой цепи) имеют сдвиг в 180°. Т.е. эти две реактивности при резонансе фактически обмениваются энергией, не мешая основной функции тока.

Реактивность во входном сопротивлении антенны – это результат несовпадения фаз тока и напряжения источника, обусловленная набегом фазы тока, зависимой от длины вибратора. Поэтому «вторая» реактивность здесь отсутствует и колебательного контура Вы не получили. А потому и Ваш вывод об измерении добротности через входной импеданс не верен.

[Слушатель эфира]

Есть ли предел увеличения диаметра, после которого добротность перестанет снижаться?

Ну вот представьте, что наш диполь всё более и более приближается к плоскому конденсатору. Это разве будет хорошо? Никто торцевую ёмкость не отменил пока. В диполе Надененко питание "колбасок" конусом из проводов

[UA4NE]

Да, и вот такой конус под 45 градусов (с углом раскрыва 90) будет практически оптимальной формой для широкополосного излучателя.

Этот угол раскрыва хорош тем, что не дает провала в диаграмме направленности, который характерен для дипольных антенн и ограничивает рабочий диапазон частот сверху.