Никакого отношения "принятые основные волновые сопротивления (75 и 50 Ом) кабелей." к вибраторам непосредственно не имеют. Практически общепринятая причина выбора именно таких значений см.
http://www.iet.ntnu.no/courses/ttt4165/Why_50_ohm_coax.pdf.

Сообщение отредактировал yaras - Mar 9 2008, 09:28

Спрос рождает предложение, а не иначе.
Статья любопытная, но кроме замены вопроса "почему именно такое сопротивление" на вопрос "почему именно такие размеры" я там не нашел. Так было стандартом в Европе это не ответ .
Хотя переход от 50 Ом к 75 Ом путем смены диэлектрика звучит убедительно...

Молодец, до такого яркого примера я бы сразу не додумался. Здесь энергия запасаемая в реактивных элементах и есть энергией ближней зоны. А в дальней зоне (за пределами трех длин волны от эквивалента) существует только ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ резистора эквивалентное (за вычетом потерь) излучению антенны. Как видишь, при нулевом резисторе или бесконечном, греться нечему и в эквиваленте излучения нет!
Вот как все просто получается ....
А теперь оценяй свои слова :

Че у тебя получается? Полуволновый диполь теоретически не излучает вообще? Или для него практически надо сотни вольт амплитуды?!
Оценил ?


В электрическое поле и магнитное. Как любой реактивный (или резонансный) элемент.


Придется тебя еще раз огорчить. "Вибратор" в антенной технике является синонимом слова "излучатель", а не "резонатор". Основная задача антенны - преобразование энергии, а не резонирование.


Скажи, как может быть полуволновый вибратор полуволновым для частоты 2Fрез ? Для этой частоты он уже совсем не "полуволновый", а подозреваю "двухволновый".


Четко ЧТО видно?! Что значит (каков критерий) "приемлемое согласование"? Согласование С ЧЕМ если рассматривался отдельно только вибратор?


Если там действительно такое есть, в топку такие учебники!


Ну и где в этих моих цитатах можно найти что "что антенна без принятия специальных мер имеет в широком диапазоне частот примерно одинаковое сопротивление"? Если не заметил, четверть волны это ОДНА частота для одной антенны. Где речь о диапазоне частот ?

"""Если там действительно такое есть, в топку такие учебники!"""
Все, убил нах... ( К тому же повторяешься - в "Горе от ума" кажется уже было такое -"Взять книги бы да сжечь...")
Прочитай хоть что нибудь - там есть все ответы на эти вопросы, мне уже надоело.

-Мыкола!
-Га!
-Ты знаешь шо москали 1\2 вибратор резонансным называють?
-Поубывав бы!

Сообщение отредактировал yaras - Mar 10 2008, 10:46

Взаимно. Причем желательно два-три учебника, что-бы отфильтровать допущенные ошибки. К примеру
http://rrl.newmail.ru/lek/09.htm
Обрати внимание на
Rизл = Ризл / I I
на которые ты сильно кривился. Как видишь, там все тот-же закон Ома
Кстати, очень сильно рекомендую статью:
http://dl2kq.de/ant/kniga/315.htm

Не помню, что там в "Горе от ума", но учебники позволяющие себе ошибки или неверное понимание сути вопроса не имеют право на существование. Результат подобных учебников - всевозможные прожекты с EH-антеннами и торсионными полями.

Достал. Не логичнее ли подумать, может не учебники плохие, а ты сам что-то не понимаешь? Нужно внимательно читать что пишут и как пишут.
1 Первая ссылка - обзорный цикл лекций для учеников примерно 8 класса средней школы, в меру путанный и бестолковый (чего стоит только - " В общем случае Rизл имеет комплексный характер.
Например, для тонкого (что такое тонкий?) полуволнового вибратора Rизл = 73,1 Ом, а Хизл = 42,5 Ом" - как может активноя составляющая быть комплексной? Просто человек надергал для своих лекций материала с разных источников и не удосужился его подчистить. Написал бы Zизл. и Z=R+jX - вопросов бы не было). Кстати, отсюда видно, что в чистом виде полуволновый диполь не является резонансным - его слегка укорачивают, чтобы скомпенсировать Хизл.
2. Закон Ома при использовании Rизл имеет частное применение (только на частоте резонанса) - во всех других случаях он также применим, но сопротивление излучения будет комплексным и обозначаться Zизл и закон Ома уже будет обобщенным(для работы с комплексными переменными).
3. ""Кстати, очень сильно рекомендую статью"" - выдержки из этой статьи:
-Многое станет яснее, если представить антенну в виде эквивалентной схемы: сложного колебательного LC-контура в который включены резисторы Rизл и Rп. - т.е. очевидно, антенны резонансные структуры, более того, большинство типов антенных систем (волновой канал, коллинеарные, поверхностной волны, дипольные системы...) вообще работоспособны только при настройке, достаточно сложной, всех ее элементов в резонанс. Теперь твоя фраза- "Основная задача антенны - преобразование энергии, а не резонирование" - выглядет мягко говоря не корректной, ее нужно изменить "Основная задача антенны - резонирование и преобразование энергии".- теперь все ОК для большинства случаев.
- Волновой диполь с питанием посередине. Эквивалентной схемой антенны является параллельный колебательный контур с резисторами Rизл и Rп в одной из ветвей. На резонансе входное сопротивление Ra достигает нескольких тысяч Ом.
В свое время я тоже самое писал: "Там же видно, что сопротивлене волнового вибратора ( то же относится и к полуволновому излучателю) лежит в пределах от 2,5 до 3,5 кОм (активное, тоже в резонансе) в зависомости от толщины излучателей." Твой ответ был четким: "Если там действительно такое есть, в топку такие учебники!"" Справка - полуволновой излучатель -это полуволновой диполь запитываемый с одного из концов, а не посередине, как обычно ( так строятся, например, коллинеарные антенны) и нужны ему действительно сотни вольт для получения хотя бы нескольких Вт.
Эту статью тоже в топку? А автора предлагаю в тюрьму.

Твое: "Придется тебя еще раз огорчить. "Вибратор" в антенной технике является синонимом слова "излучатель", а не "резонатор"
Действительно, антенный вибратор - излучатель, НО это частный случай, т.е. далеко не каждый излучатель- вибратор (спиральные антенны, рупорные...). А вообще вибратор подразумевает резонансный элемент, даже по своему названию ( попробуй привести хоть один пример антенного вибратора, не обладающего резонансом).

"Что значит (каков критерий) "приемлемое согласование"? Согласование С ЧЕМ если рассматривался отдельно только вибратор? " - согласование с любой линией передачи. В данном случае неважны абсолютные значения их сопротивлений - можно трансформировать, просто стандартная линия передачи широкополосна по определению, трансформатор тоже можно сделать широкополосным - основной источник рассогласования - антенна и здесь, смотрим в каком диапазоне частот, относительно резонансной, ее сопротивление не выходит за какие-то, заранее определенные рамки, обычно, чтобы КСВ не превышал 1,5.

"комплексная составляющая описывает только перекачку энергии элементами антенны в ближней зоне." Комплексная составляющая описывает только входное сопротивление антенны. Ближняя зона - расстояние от 0 до лямбда\6.28 и излучение в ней в любом случае определяется конструктивом антенны и ее согласованием с линией передачи, а не ее входным сопротивлением.

"Кстати, отсюда и принятые основные волновые сопротивления (75 и 50 Ом) кабелей" Волновые сопротивления коаксиальных кабелей отношения к антеннам в основном не имеют. Одно из важнейших свойств любой линии передачи - потери, в коаксиальной линии достигают минимума при соотношении внешнего и внутреннего диаметров проводников =3,6 , что соответствует 75 Ом при воздушной изоляции, 50 Ом - при полиэтилене. Существуют, конечно, 75 Ом с полиэтиленовым изолятором, они хоть и уступает по потерям ( на 16% при равенстве внешних диаметров) 50 омному кабелю, но созданы именно для работы с вибраторными антеннами ( в основном для ТВ).

"учебники позволяющие себе ошибки или неверное понимание сути вопроса не имеют право на существование." Практически нет таких учебников, особенно среди старых советских.

"Не помню, что там в "Горе от ума" Напоминаю:
Фамусов:
- Уж коли зло пресечь,
Забрать все книги бы, да сжечь.

Вовсе не обязательно. Пример: RG-213 и RG-11. К тому же погонное затухание зависит не только от диэлектрика.
(И причем здесь кабеля? Антенна-то встроенная... )

Укороченный диполь так-же не является резонансным. Графики Rизл Хизл я уже приводил выше. Путаешь резонанс и согласование по условию передачи наибольшей мощности...

Нет. Эта формула верна всегда. Она описывает ИЗЛУЧЕННУЮ мощность. Хизл это составляющая которая не излучает, а только отражает(при не согласовании) и меняет фазу.


Выдержки приводи полностью, а не выдирай куски ... Заодно и станет многое яснее.


Симметричный вибратор кроме длин кратных 1/2 длины волны (с некоторыми допусками на конструкцию).


Вот с этого - допустимый КСВ и параметры подключения антенны и надо начинать. Т.к. критерием может быть и КСВ=2 и КСВ=1,1. При этом естественно рабочая полоса будет разная.
Кроме того, если допускаешь использование согласующего элемента (трансформатора), то с чего не допускаешь согласование реактивными элементами (контур, резонатор или отрезок линии) которые компенсируют изменение реактивной составляющей в диапазоне частот? При использовании таких элементов так-же рабочая полоса будет разной.


То, что твориться в ближней (дальней) зоне - это физика (E,H). А то, что называется "сопротивлением", это модель которая отображает физику в область теории цепей(I,U). По сути это одно и то-же но с разных сторон. Одно зависит от другого в равной степени .


Соотношение диаметров для 75(50) Ом кабеля
Z=(60/(корень(Е)))*ln(D/d)
полиэтилен - 6,8 (3,5)
пенополиэтилен - 4,5 (2,8)
чистый воздух - 3,6(2,3)
Потери абсолютно не в тему. Простое соотношение диаметров и диэлектрическая проницаемость определяет Z кабеля. Естественно при 3,6 они наинизшие т.к. диэлектрик - воздух.
Для 50 Ом это соотношение будет уже 2,3 ....

Сообщение отредактировал ArtemKAD - Mar 12 2008, 13:02

Не точно выразился. 75 Ом кабель - в основном предназначен для коммерческого применения, он хоть и имеет несколько худшие характеристики, но более дешев (за счет более тонкой внутренней жилы) и при выборе его сопротивления учитывалась также возможность прямого питания вибраторных антенн.
""К тому же погонное затухание зависит не только от диэлектрика."" Ежу понятно, просто основной смысл всего этого - минимальные потери в коаксиале достигаются при соотношении диаметров 3,6 ну, а дальше они определяются диэлектриком, общими размерами, качествон металла, витая жила или цельная...


Ясный пень. Сделал открытие. Он и антенной-то не является в прямом смысле этого слова. Чтобы его можно было использовать его электрически удлиняют с помощью индуктивности до резонанса, только в этот случае его сопротивление будет активное. А резонанс и согласование вещи взаимосвязанные.
Кстати еше одна выдержка из очень рекомендованной тобой книжки (она хоть и не учебник, а практическое пособие, но в принципе неплохая, только ты и ее по-видимому не читал):

"Входное сопротивление диполя становится чисто активным (резонансным) дважды – первый раз, когда его размер составляет около l/2, второй раз – l(и далее на всех кратных частотах). Это называется соответственно полуволновым и волновым резонансом. На полуволновом резонансе входное сопротивление диполя низкое – 60…70 Ом (меняется от толщины провода), а на волновом, напротив, высокое –сотни Ом…единицы кОм (также зависит от диаметра провода).

Отличие резонансов диполя от точно l/2 и l связано с торцевым эффектом (излучением с торцов провода). Поэтому ток на концах диполя не равен точно нулю, а имеет небольшое конечное значение. За счёт этого антенна как бы немного удлиняется, и имеет резонанс на несколько более низкой частоте, чем можно ожидать исходя из физических размеров. Это явление характеризуется коэффициентом укорочения (Ку), показывающим, во сколько раз физический размер диполя меньше l/2 (или l, для волнового резонанса).

Для полуволнового вибратора Ку меняется от 0,98 при отношении l/d=20000, до 0,92 при l/d=50. Для волнового вибратора Ку меняется от 0,96 при отношении l/d=20000, до 0,84 при l/d=50. Для каждого конкретного случая Ку может быть легко определен в MMANA.

Увеличение диаметра провода диполя, кроме снижения резонансной частоты также снижает активное сопротивление на волновом резонансе (сравните рис.3.3.4 и 3.3.6), и намного уменьшает реактивную часть входного сопротивления. То есть приводит к снижению добротности диполя, как колебательной системы. В отличие от обычного контура, для антенны это эффект полезный. Поскольку приводит к расширению рабочей полосы антенны.

В антенной технике полоса пропускания антенны (BW) определяется исходя из полосы, в которой обеспечивается требуемое согласование (то есть КСВ) с линией питания. И хотя (как показано в разделе 3.2.6) допустимая величина КСВ в зависимости от качества линии питания может быть весьма разной, обычно принято определять полосу пропускания резонансной антенны по уровню КСВ<2. Так для полуволнового диполя с l/d=10000 BW=6,5%, а для диполя с l/d=100 BW=15,3% (напомню, речь идет о свободном пространстве).

Ну че, сжигаем? Автор просто бредит, говорит о каких-то несуществующих резонансах.

М-да. Похоже это клиника....

Потери при 3,6 минимальны только из-за ВОЗДУШНОГО диэлектрика. При любом другом диэлектрике потери выше и соотношение диаметров иное.
Ни о каком другом минимуме речь не идет.

Еще как является! Антенной в GSM модулях вполне работают даже скрепки.
Недостатком не согласованной антенны в нашем случае становится обычно излучение внешней оплетки кабеля, низкое КПД и помехи на землю устройства... Но излучать-то оно все равно будет!


Почему несуществующих? Автор говорит о ЧАСТНЫХ случаях диполя имеющего нулевое реактивное сопротивление. Че в этом странного? Речь о таком диполе и его свойствах. Кстати, если посмотришь на графики, то можешь обнаружить любопытную особенность - резонансные диполи в следствие более резкого изменения сопротивлений являются одновременно и более узкополосными чем не резонансные...

Сообщение отредактировал ArtemKAD - Mar 13 2008, 19:53

Клиника, уважаемый, у тебя. Приходится в третий раз объяснять, что потери в коаксиальной линии минимальны при соотношении диаметров внешнего и внутреннего проводников =3,6. Это общее правило, не зависящее от наличия или отсутствия внутри коаксиальной линии диэлектрика. При наличии диэлектрика потери увеличаться, но будут минимальными один черт, именно при этом соотношении=3,6 разумеется изменится и волновое сопротивление. Я вот одного не пойму, неужели трудно скачать путевую книжку по антеннам и прочитать, чем описывать свои, мягко говоря творческие фантазии. Там приведены и графики изменения потерь при разных соотношениях, с наличием и отсутствием диэлектриков ( Беньковсий, стр.37-40). Все таки у нас прослеживается четкое различие - я опираюсь на презираемые тобой учебники, а ты на свою фантазию,

""Еще как является! Антенной в GSM модулях вполне работают даже скрепки.
Недостатком не согласованной антенны в нашем случае становится обычно излучение внешней оплетки кабеля, низкое КПД и помехи на землю устройства... Но излучать-то оно все равно будет!""
Несогласованная, несоответствующих размеров антенна (скрепка, кусок провода...) - это УЖЕ НЕ АНТЕННА. Излучать она разумеется будет, но как? Ответ очевиден - хреново. Это все равно, что входной контур у приемника не в резонансе - приемник работать будет, но не так, как мог бы. Нормальная антенна кроме хорошего согласования обеспечвает еше и роль дополнительно входного контура у ЖСМ модуля, повышая помехоустойчивость и уменьшая побочные излучения. Можешь даже палец подсоединить вместо антенны - модуль в большинстве случаев и с такой антенной работать будет и будешь называть себя Укороченный Вибратор.

""резонансные диполи в следствие более резкого изменения сопротивлений являются одновременно и более узкополосными чем не резонансные...""
Не резонансных диполей не бывает, любая металлическая палка имеет резонансы определяемые ее размерами, поэтому имеет смысл говорить о резонансном диполе который используется на частотах отличных от резонанса, но это уже не антенна, а именно палка.
Ладно хоть против резонансных свойств диполя и входного сопротивления волнового вибратора уже не споришь.
Ну ты эта, пиши если че

Сообщение отредактировал yaras - Mar 13 2008, 21:13

Ну что-ж, читаем Беньковского.
Стр. 39 ... Стоит формула удельного затухания которая при фиксированных частоте, диэлектрике и внешнем диаметре зависит от соотношения только от (1+D/d)/lg(D/d) ... Про размерность двух слагаемых .... пусть это останется на размерности констант. При этом, формула не зависит от материала проводов, не зависит от конструкции центральной жилы и конструкции экрана....
Оценить верность можно к примеру вот тут:
http://www.teleradiocom.ru/arials/part2/Chapter10/10-3.htm
Если посчитать их затухание по формуле из Беньковского то теория расходится с практикой... К чему бы это?

Да и с этими
http://www.gs.ru/info/cable/uniflex.html
данными не сходится. Хотя волновое сопротивление расчитывается с почти 1% точностью.

ЗЫ. Я конечно понимаю, что формулу не Беньковский придумал, но стоило-бы ему знать, что она не аналитическая и делать столь радикальные выводы на ее основании не стоит.
ЗЗЫ. Кстати, обрати внимание на разницу в потерях между кабелями RG-6/64U RG-6SAT AF-100 при равных потерях по указанной формуле. Это к зависимости от материалов и конструкции жил...
ЗЗЫ Кстати, обрати внимание на то, что производители кабелей плевали на соотношение D/d=3,6 ...

Сообщение отредактировал ArtemKAD - Mar 14 2008, 12:06

А согласись, есть все-таки польза от форумов - обоим пришлось литературку почитать, знания подновить.
По поводу формул - конечно, они упрощенные. Попробуй математически опиши витой проводник или оплетку разной плотности - упукаешься. Даже диэлектрики при одинаковом названии у разных контор обладают разными характеристиками. Поэтому в подобных формулах берут в основном одножильный коаксиал со сплошным экраном, оба из меди. В этом случае проверять теорию практикой не очень получится. Формулы в основном нужны для правильного понимания принципов построения тех же линий передач. А для практики - берешь описание продукщии (желательно от изготовителя) и выбираешь че те хочеца, руководствуясь тех. требованиями и толщиной кошелька. Но, обладая определнными знаниями, уже выбираешь сознательно, не поддаваясь на рекламные залипухи, которые встречаются достаточно часто.

Ровно настолько, на сколько мощности передатчик к ней сможет подвести. Если между передатчиком и антенной будет кабель, то хреново, а если без кабеля, то вполне нормально. Естественно, при условии, что выходное сопротивление передатчика будет компенсировать реактивность антенны.

Да, возвращаясь к нашим баранам.... Если даже принять, что стандартные волновые сопротивления кабеля были взяты на основании того, что при соотношении 3,6 потери минимальны, то и тогда не ясен выбор сопротивлений т.к. реализовать 75 Ом кабель с таким соотношением - только для любителей эксклюзива и то не более нескольких метров. Для наиболее широко применяемых материалов это пара сопротивлений - 50 и 64 Ом


Еще как спорю. Как с сопротивлением которое "теоретически бесконечно", так и с резонансными свойствами скажем четверть волнового диполя.

Сообщение отредактировал ArtemKAD - Mar 14 2008, 12:23