Антенны > Согласование, настройка, питание антенн
Длинные линии
Юрий 4Z5LF:
Уважаемый Игорь Викторович! Простите, что отвлекаю от конкретных вопросов и вообще покушаюсь на Ваше время. У меня возник спор с моим товарищем, тоже радиолюбителем. Я утверждаю, что представление процессов в несогласованной линии любой длины в виде интерференции падающей и отражённой волн - это только удобный инженерный приём, облегчающий расчёт электрических величин в линии. Физически после установления процессов в линии в ней нет ни падающей, ни отражённой волн, а образование неравномерностей распределения параметров вдоль линии (узлов и пучностей) прекрасно объясняется без всякой интерференции. Правда, для этого требуется немного воображения, которое мой товарищ видимо не хочет включать.
DL2KQ:
Предмета для спора нет. Оба правы. Примеры аналогичных вопросов:
1. Фотон: волна или частица?
2. Глядя из окна поезда на стоящий на соседнем пути поезд: кто тронулся он или мы?
Ответ зависит от системы координат и удобства рассматриваемого вопроса.
В линии точно так же. Имеющееся распределение можно объяснять и как результат суперпозиции прямой и отраженной волн (они таки существуют), но можно и без них - в установившимся режиме волнообразность распределения вытекает из свойств распределенной структуры.
Кстати: малоизвестный факт: классические телеграфные дифференциальные уравнения длинной линии были не специально выведены, а заимствованы и адаптированы из механики, в которой они описывали колебаия в протяженных механических объектах (например, в длинных струнах).
Так что сделайте механический аналог длинной линии: привяжите веревку в пару... тройку метров к ручке двери. Другой конец веревки возьмите в руку. Натяните не сильно веревку и дергайте его периодически вверх-вниз. При небольшом навыке вы получите классическую картину стоячих волн: не движущиеся по веревке минимумы и максимумы.
И тогда решайте что это: просто поперечные упругие колебания веревки, или результат наложения волны, которую Вы производите руками и волны, отраженной от ручки двери.
Правильный ответ: физически это и то, и другое. Но при решении конкретных задач одно из представлений бывает нагляднее и удобнее.
Юрий 4Z5LF:
Спасибо, но всё это очевидно для линий длиной полволны и больше. В четвертьволновом и более коротком отрезке линии вообще бессмысленно говорить об интерференции, стоячих волнах и т.д. Физически там всего этого нет. Это просто параллельный, либо настроенный в резонанс (четвертьволновый), либо расстроенный. И тем не менее в учебниках, в том числе у Вас, оперируют понятием и величинами КСВ. Может быть это и удобно, тем более что работает, но путает людей. Один товарищ уверял меня, что понятие КСВ приложимо к отрезку линии любой длины, в том числе несколько миллиметров (на КВ!). Его аргумент: ведь КСВ-метр в трансиверах стоит между выходным каскадом и тюнером, хотя там проводничок не больше сантиметра длиной.
DL2KQ:
В учебниках правы. Термины: отражение, наложение (оно же суперпозиция) с успехом применяются и там где линий нет. Например, в S-параметрах. Они так и называются: коэффициенты отражения. А S11 – это, вообще то, что показывает датчик отраженной волны КСВ-метра.
В сосредоточенных цепях наложение двух разных токов применяют даже на постоянном токе (закон Киргофа). И ничего, все живы.
Теперь для тех, кто путается. Понятие КСВ не принадлежит только линиям. Это просто коэффициент, показывающий величину отражения. А уж куда мы его применяем (т.е. в чем эти отражения живут и взаимодействуют): к линии, входу РА, нагрузке, резистору, контуру – это второй вопрос. Слова "стоячей волны" в названии – просто дань традиции (как например, стреляют ныне больше пулями, чем стрелами, но говорим-то мы "стрелять", а не "пулять").
Бессмысленно говорить просто о КСВ. Как, например, бессмысленно говорить о просто коэффициенте укорочения Ку. Обязательно надо определять КСВ чего (антенны, нагрузки, линии, контура, и т.д.) имеется в виду, и относительно чего (волнового линии, 50 Ом, 75 Ом, 300 Ом, еще какого-то сопротивления при котором мы считаем КСВ = 1) он измеряется. Точно также как при определении Ку обязательно надо указывать: чего именно это Ку и что, собственно, считалось за образец, т. е. за единицу.
Примеры:
1. Неправильно говорить"КСВ антенны". Правильно: КСВ антенны относительно 50 Ом.
2. Слишком коротко звучит "КСВ в линии". Корректнее "КСВ в линии, относительно ее волнового сопротивления" (не меряли 75-ти омным КСВ-метром в 50-ти омной линии?)
3. Некорректно "трансивер измеряет КСВ в линии". Верно "трансивер измеряет КСВ в нагрузке относительно 50 Ом".
... Полагаю давно назрела необходимость ввести индекс у рассматриваемого коэффициента. Примерно так КСВ50 – т.е. КСВ относительно 50 Ом. и указывать к какому устройству или месту относится данный коэффициент. И писать примерно так:
1. ...в согласованном 50-ти омном кабеле КСВ75 = 1,25.
2. ... у резистора 200 Ом КСВ50 = 4.
3. ... у резонансной волновой рамки КСВ112 = 1,07 а КСВ50 = 2,4.
Юрий 4Z5LF:
"И конечно скажет ваш профессор, кроя эрудицией вопросов рой" или как там у Маяковского Наверное просто термин "стоячая волна" крайне неудачный. В принципе, волна не может стоять, неподвижно стоит картина наложения волн. У Вас есть точная формулировка, что КСВ - это отношение импеданса нагрузки линии к её волновому сопротивлению, но назвать бы это не КСВ, а как-то по-другому. Коэффициент согласования, и то мне кажется было бы точнее.
Навигация
Перейти к полной версии