Добротность антенн, накопленная энергия.

[UA4NE]

Я предлагаю не брать мгновенные значения и не учитывать фазы, а сразу применить готовые формулы для средней объемной плотности энергии на периоде. Для каждой точки отдельно посчитать плотность энергии для электрического поля (формула 4.19) и отдельно - для магнитного поля (формула 4.21), потом просуммировать. Получим среднюю плотность энергии поля в данной точке. Формулы взяты из "Технической электродинамики" Семенова.

В формулу подставляется квадрат длины вектора - это сумма квадратов его трех проекций на оси (столбец Magnitude в файле csv). Формулы даны для действующих значений, поэтому поправку вносить не надо.

[Слушатель эфира]

Нет, мне средние не так интересны, поскольку меня всегда интересует процесс в его динамике. А уж среднее из мгновенных получить проше некуда.

[Слушатель эфира]

Черновые результаты подсчёта энергии Е поля диполя 30 МГц внутри половины сферического слоя на расстоянии от 8 до 9 лямбда. Фаза в каждом из 50 отсчётов смещается на 7,2 градуса. Мощность источника 50 Ватт
Расчёт по сетке через 0,1 метр
NNN - количество точек в расчёте
Summa - количество энергии
Watt - пересчёт на мощность излучения
Примечание. С коэффициентами в расчёте могла быть ошибка (двойка). Столько же энергии должно дать и Н поле а обсчитана только половина объёма, то есть, надо умножить ещё на два. Получится, будто источник 100 Ватт отдаёт. Пока хотел показать, что расчёт энергии компоненты практически от фазы не зависит, как и должно быть на длине лямбда по направлению распространения волны. Также видно, что достаточно смотреть в слое 1/2 лямбда, значения повторяются через 180 градусов, как и должно быть
size=3000000 это 1 000 000 точек расчёта в плоскости расположения диполя. Справа колонка данных для области внутри круга с радиусом 1 лямбда

DeltaX=0,1 ______________ DeltaX=0,1
_ NNN=140962 __________________ _ NNN=8290
_ 0 _ Summa=8,59388E-7 ________ _ 0 _ Summa=8,52178E-7
_ Watt=2,50727E+1 ________________ _ Watt=2,48623E+1
_ 1 _ Summa=8,59395E-7 ________ _ 1 _ Summa=8,49961E-7
_ Watt=2,50729E+1 ________________ _ Watt=2,47976E+1
_ 2 _ Summa=8,59376E-7 ________ _ 2 _ Summa=8,89384E-7
_ Watt=2,50723E+1 ________________ _ Watt=2,59478E+1
_ 3 _ Summa=8,59330E-7 ________ _ 3 _ Summa=9,67969E-7
_ Watt=2,50710E+1 ________________ _ Watt=2,82405E+1
_ 4 _ Summa=8,59261E-7 ________ _ 4 _ Summa=1,08078E-6
_ Watt=2,50689E+1 ________________ _ Watt=3,15317E+1
_ 5 _ Summa=8,59174E-7 ________ _ 5 _ Summa=1,22072E-6
_ Watt=2,50664E+1 ________________ _ Watt=3,56146E+1
_ 6 _ Summa=8,59074E-7 ________ _ 6 _ Summa=1,37901E-6
_ Watt=2,50635E+1 ________________ _ Watt=4,02327E+1
_ 7 _ Summa=8,58966E-7 ________ _ 7 _ Summa=1,54570E-6
_ Watt=2,50603E+1 ________________ _ Watt=4,50958E+1
_ 8 _ Summa=8,58859E-7 ________ _ 8 _ Summa=1,71031E-6
_ Watt=2,50572E+1 ________________ _ Watt=4,98983E+1
_ 9 _ Summa=8,58758E-7 ________ _ 9 _ Summa=1,86250E-6
_ Watt=2,50543E+1 ________________ _ Watt=5,43384E+1
_ 10 _ Summa=8,58670E-7 ________ _ 10 _ Summa=1,99271E-6
_ Watt=2,50517E+1 ________________ _ Watt=5,81372E+1
_ 11 _ Summa=8,58601E-7 ________ _ 11 _ Summa=2,09275E-6
_ Watt=2,50497E+1 ________________ _ Watt=6,10560E+1
_ 12 _ Summa=8,58555E-7 ________ _ 12 _ Summa=2,15635E-6
_ Watt=2,50483E+1 ________________ _ Watt=6,29114E+1
_ 13 _ Summa=8,58534E-7 ________ _ 13 _ Summa=2,17950E-6
_ Watt=2,50477E+1 ________________ _ Watt=6,35868E+1
_ 14 _ Summa=8,58540E-7 ________ _ 14 _ Summa=2,16074E-6
_ Watt=2,50479E+1 ________________ _ Watt=6,30397E+1
_ 15 _ Summa=8,58573E-7 ________ _ 15 _ Summa=2,10127E-6
_ Watt=2,50489E+1 ________________ _ Watt=6,13046E+1
_ 16 _ Summa=8,58631E-7 ________ _ 16 _ Summa=2,00481E-6
_ Watt=2,50506E+1 ________________ _ Watt=5,84904E+1
_ 17 _ Summa=8,58709E-7 ________ _ 17 _ Summa=1,87743E-6
_ Watt=2,50528E+1 ________________ _ Watt=5,47741E+1
_ 18 _ Summa=8,58804E-7 ________ _ 18 _ Summa=1,72713E-6
_ Watt=2,50556E+1 ________________ _ Watt=5,03890E+1
_ 19 _ Summa=8,58909E-7 ________ _ 19 _ Summa=1,56335E-6
_ Watt=2,50587E+1 ________________ _ Watt=4,56107E+1
_ 20 _ Summa=8,59017E-7 ________ _ 20 _ Summa=1,39639E-6
_ Watt=2,50618E+1 ________________ _ Watt=4,07396E+1
_ 21 _ Summa=8,59122E-7 ________ _ 21 _ Summa=1,23673E-6
_ Watt=2,50649E+1 ________________ _ Watt=3,60815E+1
_ 22 _ Summa=8,59217E-7 ________ _ 22 _ Summa=1,09441E-6
_ Watt=2,50677E+1 ________________ _ Watt=3,19293E+1
_ 23 _ Summa=8,59296E-7 ________ _ 23 _ Summa=9,78364E-7
_ Watt=2,50700E+1 ________________ _ Watt=2,85438E+1
_ 24 _ Summa=8,59354E-7 ________ _ 24 _ Summa=8,95895E-7
_ Watt=2,50717E+1 ________________ _ Watt=2,61377E+1
_ 25 _ Summa=8,59388E-7 ________ _ 25 _ Summa=8,52178E-7
_ Watt=2,50727E+1 ________________ _ Watt=2,48623E+1
_ 26 _ Summa=8,59395E-7 ________ _ 26 _ Summa=8,49961E-7
_ Watt=2,50729E+1 ________________ _ Watt=2,47976E+1
_ 27 _ Summa=8,59376E-7 ________ _ 27 _ Summa=8,89384E-7
_ Watt=2,50723E+1 ________________ _ Watt=2,59478E+1
_ 28 _ Summa=8,59330E-7 ________ _ 28 _ Summa=9,67969E-7
_ Watt=2,50710E+1 ________________ _ Watt=2,82405E+1
_ 29 _ Summa=8,59261E-7 ________ _ 29 _ Summa=1,08078E-6
_ Watt=2,50689E+1 ________________ _ Watt=3,15317E+1
_ 30 _ Summa=8,59174E-7 ________ _ 30 _ Summa=1,22072E-6
_ Watt=2,50664E+1 ________________ _ Watt=3,56146E+1
_ 31 _ Summa=8,59074E-7 ________ _ 31 _ Summa=1,37901E-6
_ Watt=2,50635E+1 ________________ _ Watt=4,02327E+1
_ 32 _ Summa=8,58966E-7 ________ _ 32 _ Summa=1,54570E-6
_ Watt=2,50603E+1 ________________ _ Watt=4,50958E+1
_ 33 _ Summa=8,58859E-7 ________ _ 33 _ Summa=1,71031E-6
_ Watt=2,50572E+1 ________________ _ Watt=4,98983E+1
_ 34 _ Summa=8,58758E-7 ________ _ 34 _ Summa=1,86250E-6
_ Watt=2,50543E+1 ________________ _ Watt=5,43384E+1
_ 35 _ Summa=8,58670E-7 ________ _ 35 _ Summa=1,99271E-6
_ Watt=2,50517E+1 ________________ _ Watt=5,81372E+1
_ 36 _ Summa=8,58601E-7 ________ _ 36 _ Summa=2,09275E-6
_ Watt=2,50497E+1 ________________ _ Watt=6,10560E+1
_ 37 _ Summa=8,58555E-7 ________ _ 37 _ Summa=2,15635E-6
_ Watt=2,50483E+1 ________________ _ Watt=6,29114E+1
_ 38 _ Summa=8,58534E-7 ________ _ 38 _ Summa=2,17950E-6
_ Watt=2,50477E+1 ________________ _ Watt=6,35868E+1
_ 39 _ Summa=8,58540E-7 ________ _ 39 _ Summa=2,16074E-6
_ Watt=2,50479E+1 ________________ _ Watt=6,30397E+1
_ 40 _ Summa=8,58573E-7 ________ _ 40 _ Summa=2,10127E-6
_ Watt=2,50489E+1 ________________ _ Watt=6,13046E+1
_ 41 _ Summa=8,58631E-7 ________ _ 41 _ Summa=2,00481E-6
_ Watt=2,50506E+1 ________________ _ Watt=5,84904E+1
_ 42 _ Summa=8,58709E-7 ________ _ 42 _ Summa=1,87743E-6
_ Watt=2,50528E+1 ________________ _ Watt=5,47741E+1
_ 43 _ Summa=8,58804E-7 ________ _ 43 _ Summa=1,72713E-6
_ Watt=2,50556E+1 ________________ _ Watt=5,03890E+1
_ 44 _ Summa=8,58909E-7 ________ _ 44 _ Summa=1,56335E-6
_ Watt=2,50587E+1 ________________ _ Watt=4,56107E+1
_ 45 _ Summa=8,59017E-7 ________ _ 45 _ Summa=1,39639E-6
_ Watt=2,50618E+1 ________________ _ Watt=4,07396E+1
_ 46 _ Summa=8,59122E-7 ________ _ 46 _ Summa=1,23673E-6
_ Watt=2,50649E+1 ________________ _ Watt=3,60815E+1
_ 47 _ Summa=8,59217E-7 ________ _ 47 _ Summa=1,09441E-6
_ Watt=2,50677E+1 ________________ _ Watt=3,19293E+1
_ 48 _ Summa=8,59296E-7 ________ _ 48 _ Summa=9,78364E-7
_ Watt=2,50700E+1 ________________ _ Watt=2,85438E+1
_ 49 _ Summa=8,59354E-7 ________ _ 49 _ Summa=8,95895E-7
_ Watt=2,50717E+1 ________________ _ Watt=2,61377E+1
_ 50 _ Summa=8,59388E-7 ________ _ 50 _ Summa=8,52178E-7
_ Watt=2,50727E+1 ________________ _ Watt=2,48623E+1

[Слушатель эфира]

Вот таблица для расстояний от 0 + 0.1 метр до 1 лямбда + 0.1 метр и от 1 лямбда + 0.1 метр до 2 лямбда + 0.1 метр. Мощность 100 Ватт
Кто хочет, может рассчитать добротность по этим предварительным данным

EH.xlsx

расчёт MMANA
FILL MATRIX...
FACTOR MATRIX...
PULSE VOLTAGE[V] CURRENT[mA] IMPEDANCE(Om) SWR
w1c 1.00+j0.00 13.97+j0.00 71.60-j0.02 1.43
CURRENT DATA...
FAR FIELD...
No Fatal Error(s)
0.02(s)

29.000 МГц частота
R(mm) - 2.0

[UA4NE]

Справа колонка данных для области внутри круга с радиусом 1 лямбда

Интересный результат. Внутри сферы 1 ля колебания электрической энергии дважды за период, причем минимумы равны по величине энергии в "активном" слое 8-9 ля. Колебания магнитной энергии должны быть "в квадратуре", хотелось бы их увидеть в следующем столбце.

[Слушатель эфира]

Михаил, двойка у меня там лишняя, Магнитуда выводится в данных по полям по максимальному значению, так получается

[UA4NE]

Я задавал вопрос на форуме DL2KQ о формате данных, было сказано, что там действующие значения. Вот теперь появилась возможность проверить -))

Можно еще проверить по формуле напряженности поля в дальней зоне.



Но вот же засада - здесь у ИВГ явным образом не сказано, что за напряженность. По смыслу из контекста - должна быть действующая.

[Слушатель эфира]

Да, всё верно, у меня двойка лишняя по другой причине, там же в формуле энергии E*D/2 в знаменателе 2, она с этой двойкой из-за действующего значения сократиться должна была

[Слушатель эфира]

Как ранее мы тут обсуждали, границу надо выбирать с синфазным колебанием векторов и источника. Эта граница совсем не сфера. В таблице данные по двум направлениям - перпендикулярно диполю и под углом 45 градусов, расстояние в метрах
1 колонка для направления перпендикулярно.
3,4 колонка расстояния вдоль направления между точками с равной фазой
5 колонка разность расстояний до равнофазных точек между направлениями

5,6803 _ 4,3163 _ 11,5148 _ 10,9044 _ 1,3640
17,1951 _ 15,2207 _ 10,5728 _ 10,4204 _ 1,9743
27,7679 _ 25,6411 _ 10,4429 _ 10,3707 _ 2,1268
38,2108 _ 36,0118 _ 10,3977 _ 10,3548 _ 2,1990
48,6085 _ 46,3666 _ 10,3766 _ 10,3476 _ 2,2419
58,9851 _ 56,7142 _ 10,3650 _ 10,3438 _ 2,2709
69,3502 _ 67,0579 _ 10,3580 _ 10,3415 _ 2,2922
79,7081 _ 77,3994 _ 10,3534 _ 10,3400 _ 2,3087
90,0615 _ 87,7394 _ 10,3502 _ 10,3390 _ 2,3221
100,4116 _ 98,0783 _ 10,3479 _ 10,3382 _ 2,3333
110,7595 _ 108,4166 _ 10,3462 _ 10,3377 _ 2,3429
121,1057 _ 118,7543 _ 10,3449 _ 10,3373 _ 2,3514
131,4506 _ 129,0916 _ 10,3439 _ 10,3370 _ 2,3590
141,7944 _ 139,4286 _ 10,3431 _ 10,3367 _ 2,3659
152,1375 _ 149,7653 _ 10,3424 _ 10,3365 _ 2,3722
162,4799 _ 160,1018 _ 10,3419 _ 10,3364 _ 2,3781
172,8218 _ 170,4382 _ 10,3414 _ 10,3362 _ 2,3836
183,1632 _ 180,7744 _ 10,3411 _ 10,3361 _ 2,3888
193,5042 _ 191,1105 _ 10,3407 _ 10,3360 _ 2,3937
203,8450 _ 201,4466 _ 10,3405 _ 10,3359 _ 2,3984
214,1854 _ 211,7825 _ 10,3402 _ 10,3359 _ 2,4029
224,5257 _ 222,1184 _ 10,3400 _ 10,3358 _ 2,4073
234,8657 _ 232,4542 _ 10,3398 _ 10,3358 _ 2,4115
245,2055 _ 242,7899 _ 10,3397 _ 10,3357 _ 2,4156
255,5452 _ 253,1256 _ 10,3396 _ 10,3357 _ 2,4196
265,8848 _ 263,4613 _ 10,3394 _ 10,3356 _ 2,4235
276,2242 _ 273,7969 _ 10,3393 _ 10,3356 _ 2,4273
286,5636 _ 284,1325 _ 10,3392 _ 10,3356 _ 2,4310
296,9028 _ 294,4681 _ 10,3392 _ 10,3355 _ 2,4347
307,2419 _ 304,8037 _ 10,3391 _ 10,3355 _ 2,4383
317,5810 _ 315,1392 _ 10,3390 _ 10,3355 _ 2,4418
327,9200 _ 325,4747 _ 10,3389 _ 10,3355 _ 2,4453
338,2589 _ 335,8102 _ 10,3389 _ 10,3355 _ 2,4488
348,5978 _ 346,1456 _ 10,3388 _ 10,3354 _ 2,4522
358,9366 _ 356,4811 _ 10,3388 _ 10,3354 _ 2,4555
369,2754 _ 366,8165 _ 10,3387 _ 10,3354 _ 2,4589
379,6141 _ 377,1519 _ 10,3387 _ 10,3354 _ 2,4622
389,9528 _ 387,4873 _ 10,3386 _ 10,3354 _ 2,4654
400,2914 _ 397,8227 _ 10,3386 _ 10,3354 _ 2,4687
410,6300 _ 408,1581 _ 10,3386 _ 10,3354 _ 2,4719
420,9686 _ 418,4935 _ 10,3385 _ 10,3354 _ 2,4751
431,3071 _ 428,8289 _ 10,3385 _ 10,3354 _ 2,4783
441,6456 _ 439,1642 _ 10,3385 _ 10,3354 _ 2,4814
451,9841 _ 449,4996 _ 10,3385 _ 10,3353 _ 2,4845
462,3226 _ 459,8349 _ 10,3384 _ 10,3353 _ 2,4877
472,6610 _ 470,1703 _ 10,3384 _ 10,3353 _ 2,4907
482,9994 _ 480,5056 _ 10,3384 _ 10,3353 _ 2,4938