И снова 50 и 75 ом

[UN7CI]

Настала долгожданная пора прийти к общему знаменателю.


Известно, что коаксиальная линия передачи характеризуется так называемым волновым сопротивлением, которое в основном зависит от соотношения размеров внутреннего (у кабеля - жила) и внешнего (оплётка) проводников.
Наиболее часто встречаются кабели с волновым сопротивлением 50 и 75 Ом. Для того, чтобы мощность подаваемая от передатчика в кабель поступала в нагрузку (антенну) без потерь, необходимо выполнить условие: сопротивление нагрузки должно быть равно волновому сопротивлению кабеля.
В этом случае, если не принимать во внимание потери в кабеле, по всей длине между центральным проводником и оплёткой установится одинаковое напряжение и по ним потечёт ток одинаковой силы.
Конкретные значения этих величин зависят от мощности передатчика, параметров нагрузки и кабеля. Принято говорить, что при этом в кабеле устанавливается режим бегущей волны.
Но на практике чаще бывает так, что сопротивление нагрузки не равно волновому сопротивлению кабеля, т.е. между ними существует рассогласование.
В этом случае в нагрузку выделяется только часть мощности (падающая волна), а появляющаяся так называемая реактивная мощность движется от нагрузки к передатчику (отражённая волна).
Составляющие электромагнитного поля отражённой волны имеют начальную фазу, отличную от начальной фазы составляющих падающей волны.
В результате сложения одноимённых составляющих с разными фазами в кабеле образуются стоячие волны.
Уровень стоячих волн оценивается Коэффициентом стоячей волны, как известное соотношение напряжений падающей и отражённой волн.

Фидер передачи энергии от передатчика в антенну может работать как в режиме бегущих, так и в режиме стоячих волн.
В первом случае его длина может быть произвольной.
Во втором случае длина фидера должна быть связана с длиной волны в кабеле.
Так, если она кратна целому числу полуволн, то сопротивление нагрузки трансформируется к началу кабеля (к генератору) без изменений.
Элементами настройки выходного контура передатчика может быть достигнуто согласование его выходного сопротивления и нагрузки (кабеля). Что в свою очередь является непременным условием максимальной передачи ВЧ-энергии от генератора в назрузку.

Таким образом всё, что было высказано на страницах этой Темы уважаемыми антенными гуру - правильно. С той лишь разницей в процессах происходящих в фидере.
Т.е. разногласия кроются в условиях: "Фидер кратный числу полуволн" и "Фидер произвольной длины".
В этой связи достойны всяческого уважения точки зрения UR0GT и UR4III соответственно!
Спасибо им огромное за терпение и цивилизованную форму общения в Теме.


Итак на вопрос автора темы:

Каким фидером ИЗ ДВУХ вариантов энергетически более выгодно их соединить, 50, или 75?

можно с известной долей осторожности ответить, что предпочтение следует отдать согласованию выходного сопротивления генератора с кабелем, ибо при этом условии происходит максимальная прокачка ВЧ-энергии в нагрузку. И если параметры кабеля не брать во внимание, то проблемы рассогласования в точке нагрузки - это её проблемы.

[UA4HLQ]

Добавлю от себя, что и в случае применения «правильных» КСВ-метров на выходе передатчика подгоном её длины можно иногда добиться уменьшения кажущегося КСВ в линии. Покажу это на обсуждаемом примере. Предположим, на выходе передатчика установлен КСВ-метр с волновым сопротивлением линии 50 Ом. Нагрузка тоже имеет сопротивление 50 Ом, но линия 75-омная. Естественно, КСВ в линии будет = 1,5, а показания КСВ-метра некорректными, поскольку он подключен к линии с другим сопротивлением, не тем, на которое рассчитан. Однако, если подбирать в этом случае длину линии, то при её значении кратном половине волны показания КСВ-метра приблизятся к единице, поскольку он получит нагрузку 50 0м. Правда, ни КСВ в самой линии, ни сопутствующие ему потери при этом не уменьшатся. Зато, если передатчик 50-омный и не имеет на выходе тюнера, то условия его работы на этой частоте улучшатся.
Так что подбирать длину фидера иногда и стоит, учитывая при этом, что КСВ в фидере не меняется. Довольно бессмысленно это делать на УКВ, если только не планируется работать только на одной частоте, поскольку на длине кабеля укладывается в этом случае много полуволн и малейшее изменение частоты сводит на нет достигнутый подбором длины результат. При работе на КВ лучше иметь в этом случае на выходе передатчика тюнер.

73!

[UR4III]

Это даже приятно, когда на прямой вопрос оппонент уходит от ответа. Означает это обычно, что сказать ему нечего. Хорошо, больше вопросов нет.

Вы просто не «въехали» в проблему. По видимому она интересовала Вас меньше, чем моя персона лжепророка.
Конструктивной беседа могла бы быть начавшись с Ваших ответов на приведенные вопросы. И более подробного изложения условий Ваших наблюдений.
То, что «повторитель» трансформирует сопротивление нагрузки во входное сопротивление линии, стало аксиомой, известной каждому радиолюбителю. Другое дело понимает ли он процессы в линии, обосновывающие эту аксиому. В своё время я задался вопросом: «А куда собственно деваются отраженные от нагрузки волны, если КСВ-метр на входе настроенной линии их не фиксирует?».
Разобравшись с этим, натолкнулся на другой: «Как может пройти в нагрузку вся подведенная к линии энергия, если её величина явно не достигает нужной, которая соответствует коэффициенту отражения?». Напомню, что в приведенном примере она должна быть 133 Вт.
Как видите, для меня существуют тайны фидерных линий и я знаю, что ничего не знаю.

Вместо того, чтобы, зазубрив формулу ксв, не обращать внимание на результаты экспериментов радиолюбителей, подтверждающих влияние на величину ксв выходного сопротивления генератора и длины линии, лучше было бы разобраться, почему это происходит.
Ведь почти все при работе с несогласованной нагрузкой замечали значительное улучшение работы антенно-фидерной системы при подключении тюнера на входе линии. Казалось бы, тюнер добавляет потери в систему, а её кпд почему-то увеличивается. Механизм же этого улучшения принципиально одинаков для любых способов согласования.
Всего доброго!

[UR0GT]

В этой связи достойны всяческого уважения точки зрения UR0GT и UR4III соответственно!

В теории так не бывает.
Тут, как в таблице умножения - не могут быть два разных ответа правильными. Один из них обязательно ошибочный.
Тем более, в теории длинных линии, где все точки над И расставлены ещё в начале прошлого века.

Разгребать очередую научную фантастку Влада ради праздника не буду. Да и вообще наверно тоже - надоело и слишком много времени на это уже потерял.

С Днём Радио всех!


73 Николай

[UA4HLQ]

to UR4III

Вы, Владимир, похоже не заинтересованы в подтверждении ваших идей. Позиция, извините, теоретика, намного выгоднее. Можно вещать на форуме, кто-нибудь да прочитает. А при практической проверке, вдруг, да не подтвердится!

Естественно, при изменении мощности такого передатчика будет меняться его выходное сопротивление.
Однако, на встроенном КСВ-метре никаких изменений не обнаружено. А он считает до второй цифры после запятой. Что-то не замечается предсказанного вами эффекта.
Объяснение может быть только одно: ваше предположение ложно. Если у вас есть иное объяснение, то хотелось бы его услышать. И заодно ознакомиться с формулой, связывающей КСВ в линии с выходным сопротивлением генератора.

В ответ на это я прочитал невнятное пожелание лучше изучить написанное вами раньше.

Когда вы заявили, что входное сопротивление четвертьволнового шлейфа не меняется независимо нагружен он или нет и даже упомянули, что подтвердили это экспериментально, я попросил схему эксперимента. Добился же только упоминания, о каких-то витках в районе пучности тока.
Из этих казусов я и вывожу то, о чём написал в первой строчке.

[UR0GT]

to UR4III

Вы, Владимир, похоже не заинтересованы в подтверждении ваших идей. Позиция, извините, теоретика, намного выгоднее. Можно вещать на форуме, кто-нибудь да прочитает. А при практической проверке, вдруг, да не подтвердится!

Владимир, не тратьте зря время на практические проверки и так очевидных, для Вас и других грамотных людей, вещей.

А Владу UR4III они, не то, что не нужны, он их даже не хочет. Ведь они мешают тому, чем он любит заниматься.

Если ваши прямые измерения докажут несостоятельность одной из его многочисленных безграмотной фантазий, то в лучшем случае он ответит примерно так, как тут в конце: http://forum.qrz.ru/post64224-47.html
А обычно он делает вид, что вообще ничего не произошло и только продолжит фантазировать и баламутить дальше.
Ведь Вы же совсем недавно в этом убедились, когда напрямую измерили потери в кабельном СУ J-антенны.

73 Николай

[YuraSanych]

Известно, что коаксиальная линия передачи характеризуется так называемым волновым сопротивлением, которое в основном зависит от соотношения размеров внутреннего (у кабеля - жила) и внешнего (оплётка) проводников.

Ни в основном, а в ни меньшей степени это зависит и от диэлектрика между жилой и экраном кабеля.

Для того, чтобы мощность подаваемая от передатчика в кабель поступала в нагрузку (антенну) без потерь, необходимо выполнить условие: сопротивление нагрузки должно быть равно волновому сопротивлению кабеля.

Что бы вся мощность вырабатываемая генератором развилась в нагрузке без потерь не нужно это условие!

В этом случае, если не принимать во внимание потери в кабеле, по всей длине между центральным проводником и оплёткой установится одинаковое напряжение и по ним потечёт ток одинаковой силы.

Ой, как здорово: установится одинаковое напряжение, потечет ток одинаковой силы...

Конкретные значения этих величин зависят от мощности передатчика, параметров нагрузки и кабеля. Принято говорить, что при этом в кабеле устанавливается режим бегущей волны.

От мощности передатчика зависят лишь абсолютные параметры, кои искать нет смысла. А вот относительные не изменятся. В частности КСВ.

Составляющие электромагнитного поля отражённой волны имеют начальную фазу, отличную от начальной фазы составляющих падающей волны

Эти составляющие, ток и напряжение, противофазны! Отраженная волна - лишь волна изменений распределения тока и напряжения вдоль фидера, которые существуют только во время в переходного процесса.

В этом случае в нагрузку выделяется только часть мощности (падающая волна), а появляющаяся так называемая реактивная мощность движется от нагрузки к передатчику (отражённая волна)

В нагрузку пойдет разница между волновым сопротивлением линиии и входным сопротивлением нагрузки, и это при условии, что выходное сопротивление генератора равно волновому сопротивлению линии. В другом случае эти величины не имеют прямого значения. А у Вас реактивная мощность не кстати!
Ну и далее заблуждения связанные с непониманием вопроса, устал комментировать, хотя основные тенденции у Вас вроде бы как правильные.

[UN7CI]

Ни в основном, а в ни меньшей степени это зависит и от диэлектрика между жилой и экраном кабеля.

После такого заявления мне с Вами говорить не о чем, потому что это относится к потерям в кабеле, а не к волновому сопротивлению коаксиального фидера.

[N2HO]

Формула для определения волнового сопротивления коаксиального кабеля (из справочника АРРЛ, глава 24, стр.24-23, на английском языке). Диэлектрическая проницаемость е - в знаменателе под квадратным корнем. Так что она влияет, YuraSanych абсолютно прав.

[YuraSanych]

.

[UN7CI]

для : n2ho

Что такое Епсилон в знаменателе и под Квадратным корнем?
Это раносильно Часу без пяти секунд!

Утверждаю, что для радиолюбительской практики важнейший параметр - есть соотношение диаметров, определяющее это злополучное волновое сопротивление коаксиального кабеля:

[UR4III]

Ни в основном, а в ни меньшей степени это зависит и от диэлектрика между жилой и экраном кабеля.

Если бы мы были в начале славного пути конструктивной разработки кабеля, то Вы были бы правы. Но при наличии уже апробированных конструкций прав Борис.

Утверждаю, что для радиолюбительской практики важнейший параметр - есть соотношение диаметров, определяющее это злополучное волновое сопротивление коаксиального кабеля:

[UR0GT]

Что такое Епсилон в знаменателе и под Квадратным корнем?
Это раносильно Часу без пяти секунд!

Вы полагаете, что такое изменение волнового сопротивления коаксиального кабеля, после замены полиэтиленовой изоляции на воздушную, является несущественным?

73 Николай

[YuraSanych]

Вы полагаете, что такое изменение волнового сопротивления коаксиального кабеля, после замены полиэтиленовой изоляции на воздушную, является несущественным?

Не все это, выходит, знают.

Если бы мы были в начале славного пути конструктивной разработки кабеля, то Вы были бы правы. Но при наличии уже апробированных конструкций прав Борис.

С чего бы это прав Борис..?! Были бы Вы разработчиком кабеля, быстренько ахинею нести прекратили бы про тайны там всякие...

[ES4RZ ex UL7WI]

Если бы мы были в начале славного пути конструктивной разработки кабеля, то Вы были бы правы. Но при наличии уже апробированных конструкций прав Борис.

Факт фактический подменятся "разговором по понятиям".
Возьмите разные современные диэлектрики (полиэтилен, фторпласт, вспененный полиэтлен, полувоздух...) и изготовьте кабели одинакового волнового сопротивления при одинаковом соотношении диаметров.