Автор Тема: Сопротивление излучения  (Прочитано 113480 раз)

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2319
  • Репутация: +240/-5
    • Просмотр профиля
Re: Сопротивление излучения
« Ответ #15 : 10 Марта 2017, 23:04:45 »
Есть мнение, что сопротивление изл. петлевого - такое-же как и у линейного, около 73.
Да.

Это легко проверить на модели из проводов без потерь в свободном пространсте. Вставляем два резистора по 146 Ом в середины длинных сторон петлевого диполя. Усиление падает точно на 3 дБ, т.е. в два раза. Это значит, что потери в модели равны сопротивлению излучения.  По току антенны длинные стороны включены параллельно, следовательно сопротивление излучения равно параллельному соединению двух резисторов по 146 Ом...

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2319
  • Репутация: +240/-5
    • Просмотр профиля
Re: Сопротивление излучения
« Ответ #16 : 10 Марта 2017, 23:15:04 »
..волновое сопротивление среды, в которую энергия ЭМ волны излучается антенной (если ошибаюсь - поправьте) - 377 Ом. Работает ли здесть принцип максимального кпд при наименьшем рассогласовании генератора (в данном случае это антенна) и линии передачи (в данном случае это окружающее пространство)?
Работает.  Согласование между дальней зоной и антенной обеспечивает её ближняя зона. Именно она "выплескивает" наружу в дальнюю зону сформированную электромагнитную волну.

Всегда работает с "КПД 100%". Ближняя зона между ними всегда идеальный без потерь трансформатор.
Да. Но не всегда, а только если только в ту зону не засунуты предметы  с активными потерями: землю, дома, людей, деревья и прочее частично проводящее (а это чаще всего на практике и бывает).
 
Я бы даже сказал, что антенна с её ближней зоной является согласующим устройством между кабелем и дальней волновой зоной (т.е. излучением в пространство с W = 376,73 Ом). Вот в таком определении КПД этого СУ не 100%, т.к. часть энергии тратится на тепловые потери в самой антенне и на тепловые потери поля в ближней зоне.

Полоса и КПД этого СУ  (антенн + ближня зона )  и определяют полосу и КПД излучения антенны.
« Последнее редактирование: 10 Марта 2017, 23:39:02 от DL2KQ »

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2319
  • Репутация: +240/-5
    • Просмотр профиля
Re: Сопротивление излучения
« Ответ #17 : 10 Марта 2017, 23:27:21 »
сопротивление излучения антенны, его зависимость от входного сопротивления и попытаться увидеть его в каком либо моделировщике.
http://dl2kq.de/ant/kniga/315.htm

...ведь где-то же уже писал методу определения Rизл в моделировщике. Но не помню где, а поиск не находит.
Кратко повторю.
1. Делаем модель из проводов без потерь в свободном простраенстве. Считаем, запоминаем усиление и положение максимума тока (или максимумов, если их несколько).
2. В найденный максимум тока вставляем резистор (или несколько одинаковых, если максимум не один). Подбирая величину резистора (или всех резисторов одинаково, если максимум не один) добиваемся снижения усиления на 3 дБ (т.е. рассеиваем в резисторе\резисторах половину мощности – а вторая половина таки уходит в пространство).
3. Если резистор один, то он равен сопротивлению излучения. Если их несколько, то в зависимости от того, как по ним протекает антенный ток, резисторы надо сосчитать последовательно (волновой диполь, и вообще любой длинный провод - там антенный ток последовательно течет), или параллельно, как в примере парой сообщений выше с петлевым диполем.
« Последнее редактирование: 10 Марта 2017, 23:40:04 от DL2KQ »

RZ6FE

  • Гость
Re:
« Ответ #18 : 11 Марта 2017, 00:54:50 »
Нашёл в закромах  :) :
"Косвенно можно. По такой методе:
- создаете свою антенну из материала без потерь и считаете ее в свободном пространстве. Запоминаете Ga.
- смотрите на картинку распределения токов и во все места максимумов тока (если их несколько) вставляете резистивные нагрузки. Подбирая величины этих нагрузок (все они должны быть одинаковы) добиваетесь Ga на 3 дБ меньше (в два раза), чем было без нагрузок (тут удобно играть чекбоксом «Включить нагрузки»), то есть КПД =  50 %.
- При КПД = 50% Rизл равно сопротивлению потерь, т.е. сумме ваших нагрузок.
Пример для волнового диполя в файле R_izl_wave_dip.maa – сумма сопротивлений потерь  получилась 200 Ом, что хорошо совпадает с теорией"
Игорь, а как с квадратом (по аналогии с петлевым) - если параллельно, то сильно не совпадает с теорией (117 Ом в Ротхаммеле, например)?
И кстати, в справочнике Гундлаха и Мейнке сопротивление излучения петлевого вибратора указывается равным 280 Ом...
Может неверно параллелить сопротивления потерь в методике? Потери в резисторах складываются, поэтому, думаю, и сопротивления (если их несколько в модели) надо складывать.
« Последнее редактирование: 12 Марта 2017, 09:28:12 от RZ6FE »

RZ6FE

  • Гость
Re: Сопротивление излучения
« Ответ #19 : 11 Марта 2017, 11:41:34 »
И вот тут мнения расходятся .....
Есть мнение, что сопротивление изл. петлевого - такое-же как и у линейного, около 73.
И на чём оно основано?

То, о чём я поведал, изложено у Белоцерковского в "Основы радиотехники и антенны" часть 2 Изд. 1969 г. на стр. 176-177.
Эту же идею я использовал в "малогабаритной" городской антенне на 160. Довести до конца мешает отсутствие АА. Заинтересованные лица обещали передать. Но и так работа антенны мне нравится.
1. Владимир, вы оговорились. То, что поведал Белоцерковский, вы попытались изложить сюда. :) ;)
2. Я вам про модель...  АА не поможет, если проект пшик

ra6foo

  • Гость
Re: Сопротивление излучения
« Ответ #20 : 11 Марта 2017, 15:58:38 »
Есть мнение, что сопротивление изл. петлевого - такое-же как и у линейного, около 73.
Да.
Вам обоим надо признать что или вы оба ошибаетесь, или неверны:
и формула КПД = R изл / R изл. + R потерь, и результаты расчета  программы,
и приводимое в учебниках R изл. петлевого вибратора 280 Ом
« Последнее редактирование: 11 Марта 2017, 16:21:56 от ra6foo »

ra6foo

  • Гость
Re: Сопротивление излучения
« Ответ #21 : 11 Марта 2017, 18:00:06 »
Сопротивление потерь 0,5 диполя из того же провода, что и ПВ,
вдвое меньше, чем у провода ПВ. Если считать, что у ПВ то-же
сопротивление излучения 72 Ома, то его потери были бы вдвое
выше чем у 0,5 диполя (хуже КПД). Фактически наоборот, вдвое
ниже  (лучше КПД) и это отношение может быть справедливо
только при сопротивлении излучения ПВ 280 Ом
« Последнее редактирование: 12 Марта 2017, 10:53:21 от DL2KQ »

RZ6FE

  • Гость
Re:
« Ответ #22 : 11 Марта 2017, 19:02:52 »
Я в замешательстве... Боюсь влезать. 
Может всё дело в КНД... Ga=Dη=DRизл/(Rизл+Rпот)
Полуволновый и петлевой вибраторы - 1,64,
квадрат - 2,06,
волновой - 2,4.
А у изотропного излучателя D=1
 
« Последнее редактирование: 11 Марта 2017, 19:54:58 от RZ6FE »

ra6foo

  • Гость
Re: Сопротивление излучения
« Ответ #23 : 11 Марта 2017, 20:02:15 »
"Подведенная к антенне мощность выделяется как на Rизл, так и на Rп.
Поэтому КПД антенны определяется как: Rизл. / (Rизл. + Rпотерь)
Для получения приемлемого КПД надо стараться, чтобы Rизл было бы
в несколько раз выше Rпотерь. "

Исходя из этой формулы и из того, что R потерь ПВ вдвое выше R потерь диполя,
а потери в ПВ вдвое ниже, чем в диполе, следует, что R излучения ПВ вчетверо выше,
чем у 0,5 диполя, т. е 280 Ом, а не 72 Ома.

! DL2KQ:  Предупреждение первое и последнее: следим за языком и не переходим на личности.
« Последнее редактирование: 12 Марта 2017, 11:04:31 от DL2KQ »

RZ6FE

  • Гость
Re: Сопротивление излучения
« Ответ #24 : 12 Марта 2017, 09:17:46 »
Уж лучше по Белоцерковскому...

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2319
  • Репутация: +240/-5
    • Просмотр профиля
Re: Сопротивление излучения
« Ответ #25 : 12 Марта 2017, 11:02:48 »
Вам обоим надо признать что или вы оба ошибаетесь, или неверны:
и формула КПД = R изл / R изл. + R потерь, и результаты расчета  программы, и приводимое в учебниках R изл. петлевого вибратора 280 Ом
Учебники бывают разные.

Поскольку Rизл равно отношению излученной мощности к квадрату тока (с этим вроде бы никто не спорит), то разночтения только в том, какой ток брать в этой формулке. Некоторые  (Белоцерковский) берут ток в точке питания, другие  (их больше, в.т. уважаемые мною Айзенберг,  Баланис и Волакис) – максимальный антенный ток.

При питании антенны в максимуме тока (всего антеного тока, а не его части, как в ПД) разницы в определениях нет.  А вот при питании любым другим способом – есть.

Мне  представляется физически более корректным второе  (весь антенны ток в его максимуме). Ибо иначе получается странное: сопротивление излучения одной и той же антенны начинает зависить от точки и способа её питания, что противоречит логике (антенне все равно каким образом мы обеспечиваем распределение токов по ней, если оно одно и то же, то и излучение её будет одно и то же).

PS. IMHO, параметр Rизл устарел. Он сейчас почти никогда не применяется (ни по какому определению), т.к. Rизл нужно только для расчета КПД антенны, а это ныне невыразимо проще вычислить сразу в модели (и еще одновременно массу других данных антенны). В новых изданиях англоязычных учебников нередко вообще никак не упоминают о Rизл.


« Последнее редактирование: 12 Марта 2017, 20:56:51 от DL2KQ »

ra6foo

  • Гость
Re: Сопротивление излучения
« Ответ #26 : 12 Марта 2017, 13:37:26 »
Вам обоим надо признать что или вы оба ошибаетесь, или неверны:
и формула КПД = R изл / R изл. + R потерь, и результаты расчета  программы, и приводимое в учебниках R изл. петлевого вибратора 280 Ом

Учебники бывают разные.
Некоторые  (Белоцерковский) берут ток в точке питания, другие  (их больше, в.т. уважаемые мною Айзенберг,  Баланис и Волакис) – максимальный антенный ток.
Учебники конечно разные, но еще и их прочтение бывает разным.
У Белоцерковского написано:
" Iп - действующее значение тока в пучности , к которому отнесены указанные сопротивления. "
Не в точке питания, а в пучности, т. е. максимальный антенный ток.

Rизл нужно только для расчета КПД антенны

Чтобы закрыть вопрос о разногласиях в R илучения петлевого вибратора.
Всё же какое значение R изл. надо взять в расчете, ваше 72 Ома или приводимое
в учебниках (в т. ч. и у Белоцерковского) R изл. петлевого вибратора 280 Ом ?
« Последнее редактирование: 12 Марта 2017, 20:55:56 от DL2KQ »

RZ6FE

  • Гость
Re:
« Ответ #27 : 12 Марта 2017, 20:51:43 »
Вам обоим надо признать что или вы оба ошибаетесь, или неверны:
и формула КПД = R изл / R изл. + R потерь, и результаты расчета  программы, и приводимое в учебниках R изл. петлевого вибратора 280 Ом
...При питании антенны в максимуме тока (всего антеного тока, а не его части, как в ПД) разницы в определениях нет.  А вот при питании любым другим спосом – есть.

Мне  представляется физически более корректным второе  (весь антенны ток в его максимуме). Ибо иначе получается странное: сопротивление излучения одной и той же антенны начинает зависить от точки и способа её питания, что противоречит логике (антенне все равно каким образом мы обеспечиваем распределение токов по ней, если оно одно и то же, то и излучение её будет одно и то же).

PS.  ...Rизл нужно только для расчета КПД антенны, а это ныне невыразимо проще вычислить сразу в модели (и еще одновременно массу других данных антенны)...

Проанализируем модели полуволнового диполя (ПД) и петлевого вибратора (ПВ) в свободном пространстве с проводниками без потерь - т.е. подведённая мощность полностью излучается (модели dip и dipP).
Видно, что для излучения той же мощности надо подать на ПВ вдвое большее напряжение питания (500 и 1000 В, например).
А что если в модели ПВ включить источники по 500 В в каждый из параллельных ПД образующих ПВ - получаем модель dipP_, которая не противоречит выкладкам Белоцерковского об удвоении сопротивления в каждом из диполей за счёт взаимного влияния (см. скрин из расчёта).
Теперь мощность излучаемая каждым ПД при подаче 500 В питания будет: Р=500х3,5=1750 Вт, а мощность излучаемая двумя параллельными ПВ в составе ВП соответственно станет 3500 Вт, т.е. сравняется с мощностью излучаемой одиночным ПВ запитанным от источника 500 В.
Поделим излучаемую ПВ мощность на квадрат суммы токов в каждом ПВ:
3500/(7x7)=71 Ом= Rизл. А почему бы и нет - ПД и ПВ оба полуволновые излучатели, с какой стати у них должны быть разные сопротивления излучения?
Всё. Модели во вложении.   
« Последнее редактирование: 12 Марта 2017, 21:04:03 от RZ6FE »

ra6foo

  • Гость
Re:
« Ответ #28 : 12 Марта 2017, 22:07:24 »
В полку утверждающих, что R излучения петлевого вибратора 72 Ома, прибыло.
Вопрос вовсе не схоластический, тем самым ставятся под сомнение работы
Белоцерковского, Айзенберга и т. д. и алгоритмы программ расчета антенн.
Более того, ставятся под сомнение даже собственные аргументы, свои же
ссылки на формулы и программы. По опыту других форумов - есть опасение
что дело идет к тому, что тема будет закрыта в состоянии неопределенности,
как бы ни хотелось прийти к консенсусу.

RZ6FE

  • Гость
Re:
« Ответ #29 : 13 Марта 2017, 06:52:47 »
Аз есмь в чину учимых и учащих мя требую, как говорится.
Интересно увидеть ваше видение определения сопротивления излучения в рамках этой темы, конструктивные замечания или возражения ополчению ищущих новые подходы к пониманию.
Вряд ли достижению консенсуса способствует ультимативная форма обсуждения -  http://dl2kq.de/forum/index.php/topic,165.msg3529.html#msg3529, множественные попытки толкования "на пальцах" известных в радиотехнике знаний - http://dl2kq.de/forum/index.php/topic,165.msg3533.html#msg3533 и масса "несхоластических" вопросов, комментариев и т.п. вплоть до некоторых пассажей и предсказания закрытия темы в состоянии неопределённости.
А модели-то даже не просматривали...
« Последнее редактирование: 13 Марта 2017, 07:30:23 от RZ6FE »