Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет dibr ([info]dibr)
@ 2010-11-07 13:21:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
антенна
     А я вот задумался.
     Говорят, "если антенна хорошо излучает, то она хорошо и принимает". Вроде даже какая-то теорема в радиотехнике электродинамике на эту тему есть, то есть это не качественное утверждение, а вполне количественная штуковина, с формулами и однозначными соответствиями хорошести принимания и передавания.
     А ещё говорят, что если у рации заменить антенну-"пенёк" на антенну-"хлыст", то "число палок на приём" существенно вырастет, то есть длинная антенна (обычно) лучше хорошей. Замечу - речь не о направленности (и "хлыст" и "пенёк" - обычные диполи, диаграмма у них похожая), и не о высоте антенны над уровнем местности - если поднять "пенёк" на высоту "хлыста", "пеньку" это почти не поможет :-)
     А ещё есть такое вот рассуждение. Берём "гвоздь" (заведомо укороченную антенну), и хотим согласовать её на передачу для достаточно длинных волн со стандартным 50 Ом трансивером. С точки зрения радиотехники, гвоздь обладает импедансом, со значительной реактивной составляющей (в результате чего если тупо воткнуть его в трансивер, почти вся энергия отразится и вернётся обратно в трансивер), и очень небольшой активной (что-то он всё-таки излучает). Однако, если рассматривать идеальные компоненты (сверхпроводящие провода, диэлектрики без потерь), то даже такой импеданс можно, используя хитрые LC-цепочки, идеально согласовать с 50 Ом выходом трансивера, так что почти вся энергия, выходящая из трансивера, назад не вернётся. А раз не вернётся - значит излучится, потерь-то в проводах и диэлектриках нет.
     А это значит, что мы имеем идеально согласованную антенну, с "дипольной" диаграммой, излучающую почти всё, что к неё подводится. То есть, очень эффективную (излучает всё) ненаправленную передающую антенну. Которая, в силу того, что эффективность, тсзть, взаимна - должна быть одновременно и эффективной принимающей антенной.

     ...Правильно ли я понимаю, что наблюдающаяся на практике неэффективность "пеньков" по сравнению с "хлыстами" (я уж не говорю про нормальные стационарные антенны), есть либо банальные потери (но неужели медь настолько плохо проводит электричество? да и тогда они при работе на передачу должны греться), либо хреновая согласовка (но тогда надо просто сделать её лучше)? Или я что-то упустил из рассмотрения?...


(Читать комментарии) - (Добавить комментарий)


[info]a_gorb@lj
2010-11-07 07:57 (ссылка)
Возможно, упустил.
Возьми рупорную антенну (т.е. рупор, присоединенный к волноводу). Отражение от рупора мало, в этом смысле он хорошо согласован и будет излучать почти все. Но ясно, что на прием чем больше сечение рупора, то тем больше он примет сигнал.
Из теоремы взаимности следует одинаковость диаграммы направленности на прием и передачу.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-11-07 08:05 (ссылка)
У рупорной антенны, наверное, диаграмма меняется (в пределе - рупор нулевой длины - направленности будет мало, выше дифракционного предела не прыгнешь). А диаграмма - она напрямую связана с эффективностью.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]a_gorb@lj
2010-11-07 11:20 (ссылка)
”А диаграмма - она напрямую связана с эффективностью.”
Это конечно так. Но возьмем рупора с достаточно большой апертурой, так что дифракционная расходимость мала. Пусть у обоих рупоров одинаковая диаграмма направленности, но разная апертура. Тогда оба будут передавать одну и туже мощность, а именно, почти всю. А принимаемая мощность в первом приближении будет пропорциональна площади апертуры.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-11-07 11:48 (ссылка)
А поцчему? Мы имеем моду в волноводе, мы имеем бесконечную плоскую волну, мы имеем дивайс, их сопрягающий с определенным коэффициентом. Почему этот коэффициент будет разным в разные стороны, и нет ли в том антисемитизма нарушения термодинамики, например (если волна лучше излучается чем поглощается, мы можем высасывать тепловое излучение из волновода, и построить вечный двигатель)?

Возвращаясь к рупору. Пусть у меня есть световод и линза (оно так понятнее, в такой системе геом.оптика работает). Я увеличиваю линзу, диаграмма сжимается. Пусть я увеличиваю линзу ещё сильнее, но диаграмма сжиматься перестаёт. Это означает, что либо бóльшая линза хреново изготовлена (кривая), либо что она не в фокусе (хорошо изготовленная и сфокусированная линза даст дальнейшее обужение диаграммы, оптика так устроена), а это значит, что входящая в апертуру плоская волна уже не вся попадёт в световод, а частично просвистит мимо (для рупора - отразится назад). Принцип взаимности спасён, все радуются и танцуют!

Собственно, с рупором - хорошая модель. Но там при росте апертуры либо растёт направленность (тогда всё понятно), либо возникают законные вопросы "а почему у вас не растёт направленность, и какие в связи с этим могут быть эффекты". Диполь же - он ненаправленный (вертикальную диаграмму, повторюсь, я рассматривать не хочу, там ничего интересного нет)...

(Ответить) (Уровень выше)


[info]tarnyagin@lj
2010-11-09 15:33 (ссылка)
Если мы возьмём два рупора разного размера с одинаковой диаграммой направленности (где мы из возьмём такие - другой вопрос), то эффективность их как на передачу, так и на приём также будут одинаковы.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]a_gorb@lj
2010-11-09 17:14 (ссылка)
Скорее всего, соглашусь с вами. Если антенны имеют одинаковую диаграмму направленности и отсутствуют отражения и потери, то принимаемые ими сигналы будут одинаковыми.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2010-11-09 17:44 (ссылка)
Если апертуры рупоров различаются, отражения и потери отсутствуют, а принимаемый сигнал одинаковый (при одинаковом падающем сигнале), то энергия либо бесконечно копится где-то в рупоре (нужно исследовать этот эффект, и попытаться применить его для создания ёмких аккумуляторов), либо рупор сделан из полупрозрачной фигни, а не из металла.

Предполагаю, что для бОльшего рупора, в случае одинаковой с меньшим рупором диаграммы, будет наличествовать отражение (необязательно назад, возможно в стороны), за счёт плохой согласовки рупора с волноводом.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]a_gorb@lj
2010-11-09 17:54 (ссылка)
*за счёт плохой согласовки рупора с волноводом*
Вполне возможно

(Ответить) (Уровень выше)


(Читать комментарии) -