НЧ антенна... Опции

[ASergej_R19]

Здравствуйте!
Нужно как-то сделать антенну на печатной плате. Антенна - приемная. Частоты - от 5 Гц (герц!) до 1-2 Мгц... Но нужна хорошая направленность. Знаний в области антенн нету...
Может посоветуете какие-нибудь программы для расчета такой антенны? Книжки? Нужно хотя бы примерно понять как это будет выглядеть на плате и какие у нее будут характеристики...

[GAin]

it is impossible

[N.Golov]

Здравствуйте!
Нужно как-то сделать антенну на печатной плате. Антенна - приемная. Частоты - от 5 Гц (герц!) до 1-2 Мгц... Но нужна хорошая направленность. Знаний в области антенн нету...
Может посоветуете какие-нибудь программы для расчета такой антенны? Книжки? Нужно хотя бы примерно понять как это будет выглядеть на плате и какие у нее будут характеристики...

Антенна на 5 Гц это сурово ... Можно разве что посмотреть варианты рамочных антенн с ферритовыми сердечниками. Помнится рассказывали о передающих антеннах для связи с подводными лодками на СДВ - так они длинной десятки метров...
P/S литературу можете посмотреть здесь: http://lord-n.narod.ru/walla.html
например
Марков Г.Т. Сазонов Д.М.
Антенны.
Учебник для студентов радиотехнических специальностей ВУЗов.
Изд. 2-е, перераб. и доп.
М.: Энергия, 1975. - 528 с., ил.

p.s2 Согласен с предыдущем оратором. ))

Сообщение отредактировал N.Golov - Jan 27 2008, 12:03

[ASergej_R19]

Я конечно многого не понимаю... Точнее практически ничего, но вся фишка в том, что есть работающий прибор с такой антенной. Задача - измерение электрического поля в заданных полосах - не передача/прием сигналов, а оценка энергий в определенных частотных полосах электрического поля. Я думаю, Вы себе представляете что-то слишком сложное, тогда как требуются довольно элементарные вещи по сравнению с тем, чем Вы тут занимаетесь... :-)
Антенна представляет собой пару прямоугольных площадок на печатной плате расположенных параллельно с некоторым зазором между ними. Конечно имеет весьма неравномерную АЧХ и какую-то направленность... В результате она удовлетворяет указанным выше параметрам...
Проблема в том, как такое рассчитать (может программа есть какая автоматизированная), чтоб не пальцем в небо попадать и иметь хоть какие-то определенные уже характеристики...

Повторю - нужно что-то совершенно простое и дубовое, по сравнению с тем, чем Вы тут занимаетесь...

[proxi]

[quote name='ASergej_R19' date='Jan 27 2008, 14:23' post='356398']
Я конечно многого не понимаю... Точнее практически ничего, но вся фишка в том, что есть работающий прибор с такой антенной. Задача - измерение электрического поля в заданных полосах - не передача/прием сигналов, а оценка энергий в определенных частотных полосах электрического поля. Я думаю, Вы себе представляете что-то слишком сложное, тогда как требуются довольно элементарные вещи по сравнению с тем, чем Вы тут занимаетесь... :-)
Антенна представляет собой пару прямоугольных площадок на печатной плате расположенных параллельно с некоторым зазором между ними. Конечно имеет весьма неравномерную АЧХ и какую-то направленность... В результате она удовлетворяет указанным выше параметрам...
Проблема в том, как такое рассчитать (может программа есть какая автоматизированная), чтоб не пальцем в небо попадать и иметь хоть какие-то определенные уже характеристики...

Повторю - нужно что-то совершенно простое и дубовое, по сравнению с тем, чем Вы тут занимаетесь...

Катушка намотанная на стержне пермалоя к примеру...Хотя вам нужно электричесское,тогда кусок провода ,пластина.Или система пластин ,если хотите
получить удельную напряженность к примеру на метр..

[GAin]

Повторю - нужно что-то совершенно простое и дубовое,...

Но с хорошей направленностью на 5 Гц ....

Если есть возможность, пример этого рабочего прибора в студию, возможно тогда мы сможем для себя понять Вашу проблему.
Пока, уменя представление об Етой конструкции такое: это датчик, работающий при больших напряженностях электрического поля, который необходимо располагать в непосредственной близости от его источника. Причем работает он совсем по другим принципам нежели антенна.

Сообщение отредактировал GAin - Jan 27 2008, 13:33

[N.Golov]

Антенна представляет собой пару прямоугольных площадок на печатной плате расположенных параллельно с некоторым зазором между ними.

Щелевая антенна? на 5 Гц.. ну-ну... Возможно стоит задача снятия сигнала с проводной линии передачи бесконтактным методом? Ну так об этом надо говорить отдельно...

[proxi]

Щелевая антенна? на 5 Гц.. ну-ну... Возможно стоит задача снятия сигнала с проводной линии передачи бесконтактным методом? Ну так об этом надо говорить отдельно...

Вроде он упоминает только электричесскоое а линия дает электромагнитное поля в таком случае
сойдет катушка на пермалое ИМХО.

[ASergej_R19]

Конкретно пример - измерение электрического поля по координатам в указанной полосе. Напряженности действительно большие - от 100...500 В/м до десятков кВ...
Цель, как я говорил, измерение мощности электрических полей в заданных полосах от 5 Гц до единиц МГц. Может это датчик или антенна - я не знаю... Вектор поиска не очень представляю...
Важно - направленность и исполнение на печатной плате... Пускай ради этого пострадает даже нижняя полоса и будет не 5 а выше, но не больше 50 Гц...

Сам в этом вопросе полный нуль, извините... Поэтому и обращаюсь - подскажите в каком направлении копать...

P.S.: proxi, да, вопрос только про электрическое поле...
Вы правильно писали - кусок провода, пластина или система пластин... Что-то подобное - площадки на печатной плате, это то что нужно - только как рассчитать а не тыкать пальцем в небо?

Сообщение отредактировал ASergej_R19 - Jan 27 2008, 14:00

[N.Golov]

Конкретно пример - измерение электрического поля по координатам в указанной полосе. Напряженности действительно большие - от 100...500 В/м до десятков кВ...
Цель, как я говорил, измерение мощности электрических полей в заданных полосах от 5 Гц до единиц МГц. Может это датчик или антенна - я не знаю... Вектор поиска не очень представляю...
Важно - направленность и исполнение на печатной плате... Пускай ради этого пострадает даже нижняя полоса и будет не 5 а выше, но не больше 50 Гц...

Сам в этом вопросе полный нуль, извините... Поэтому и обращаюсь - подскажите в каком направлении копать...

P.S.: proxi, да, вопрос только про электрическое поле...
Вы правильно писали - кусок провода, пластина или система пластин... Что-то подобное - площадки на печатной плате, это то что нужно - только как рассчитать а не тыкать пальцем в небо?

Посмотрите, существуют готовые решения... ПРиведенные датчики правда изотропные, но вопрос направленности можно как нибудь решить http://www.charno.ru/CA42.php

Сообщение отредактировал N.Golov - Jan 27 2008, 14:08

[СОЖ]

Повторю - нужно что-то совершенно простое и дубовое, по сравнению с тем, чем Вы тут занимаетесь...

Если нужно
то необходимо оторвать пальчики от клавы и съездить на ближайший базар
купить там китайский девайс за два бакса для поиска электропроводки и прочего
он обалденно "направленно" ловит даже меньше 5 Гц что можно на месте проверить при помощи обычной расчески
там же можно купить и приемник на СВ с магнитной антенной внутри это для "1-2 Мгц"
сделав комбинацию
этих двух устройств получите искомую антенну ...

[ASergej_R19]

Посмотрите, существуют готовые решения... ПРиведенные датчики правда изотропные, но вопрос направленности можно как нибудь решить http://www.charno.ru/CA42.php

Готовые - это понятно... Вопрос то был не где купить, а как рассчитать и понять это... :-) Вопрос - обучения, а не конечного продукта здесь и сейчас... Поэтому и спрашивал какие бы книги , может САПРы есть какие и т.п.

[felix2]

Здравствуйте!
Нужно как-то сделать антенну на печатной плате. Антенна - приемная. Частоты - от 5 Гц (герц!) до 1-2 Мгц... Но нужна хорошая направленность. Знаний в области антенн нету...
Может посоветуете какие-нибудь программы для расчета такой антенны? Книжки? Нужно хотя бы примерно понять как это будет выглядеть на плате и какие у нее будут характеристики...

Не смешивайте ужа с ежём. В таком диапазоне - только датчик поля. О направленности забудьте, как и об антенне в общепринятом понимании.

[ASergej_R19]

Не смешивайте ужа с ежём. В таком диапазоне - только датчик поля. О направленности забудьте, как и об антенне в общепринятом понимании.

Проблема в том, что я ужа от ежа не отличаю из-за отсутствия знаний.
Датчик поля - хорошо...
Направленности не будет из-за широкой полосы... Ежели полосу уменьшать, можно будет делать направленные - в смысле когда будет какая-то связь геометрических каких-то параметров с длинной волны? И главное - где вообще о подобном почитать?

[GAin]

В общем, ИМХО, Вам необходимо искать книгу по теоритическим основам электротехники в которой есть раздел типа "Преобразователи и датчики электрического и магнитного полей", это во-первых.
Во-вторых, попробуйте задать свой вопрос (только более четко сформулировав) в ветке "Метрология..." возможно там "живут" метрологи-электрики, которые зададут Вам импульс и направление.

Про направленность я думаю говорит не стоит, а пользоваться термином ОРИЕНТАЦИЯ датчика в эл. поле.

Сообщение отредактировал GAin - Jan 27 2008, 14:49

[seltec]

Доброго времени суток всем.
Датчик это или антенна..., не знаю. В определенном смысле это дело вкуса, как назвать. Только если речь идет об антенне в общепринятом понимании, то при размерах ее пластин в несколько сантиметров на частоте 5 Гц (длина волны 60000 км!) - это будет черезмерно уж укороченная антенна и ее эффективность будет пропорциональна отношению ее размеров к длине волны, т.е. почти нулевая. Другое дело на ОВЧ. Там такие пластны могут образовать так называемую планарную антенну. Ее пример можно увидеть в любом современном сотовом телефоне. Так что, это скорее всего, должен быть все же датчик. Кроме того, в большей или меньшей степени любая (т.е. любой известной конструкции) антенна обладает резонансными свойствами. Я что-то не знаю антенн с полосой пропускания почти в 6 декад (или почти в 20 октав). Значит в этом случае должна быть система антенн, настроенных на смежные полосы, так же, как фильтры в параллельных анализаторах спектра. Но тут уже вылезут и все проблемы, свойственные таким анализаторам - прийдется строить антенны с прямоугольными АЧХ.
Если же это датчик электрического поля (думаю это будет вернее), то тут я согласен с GAin. Здесь действительно, наверно, должна идти речь о взаимной ориентации датчика и вектора электрического поля.
Для магнитного поля индуктивный датчик -уже упомянутая Proxi катушка на пермаллое. Только вряд ли такая котушка тоже обеспечит широкополосность в требуемой полосе частот. Скорее всего ее собственный резонанс будет лежать в полосе от единиц до десятков кГц. Выравнивание такой АЧХ вероятно сведется к подавлению резонанса и вылавливанию крохотных 5-ти герцовых и 2-х мегагерцовых сигналов на фоне тепловых и пр. шумов. Тут уже начинаются задачи оптимальной фильтрации, а как реализуются фильтры Калмана и Виннера мы все, думаю. хорошо знаем. Значит опять надо строить гребенку однотипных датчиков на смежных полосах. Понятно, что на 2 МГц такая катушка будет уже на феррите, а это и есть магнитная антенна.
В общем , мне кажется, здесь нужна или коррекция (уточнение) постановки задачи (возможно учет каких-то особенностей сигналов, создающих эти поля) и тогда ее решение напросится само собой или здесь должно быть какое-то не стандартное решение..., хотя в последнее мне не очень-то верится - это будет крамола против матушки природы.

Очень "сырая" мысля. Исходя из классического представления антенны как "развернутого" параллельного колебательного контура, если катушку (с астрономическим значением индуктивности)такого контура построить на базе гиратора а его конденсатор небольшой емкости обратно "свернуть" в те самые пластины, о которых говорилось. Может такая штуковина будет ловить электрическую составляющую ЭМП? Магнитную составляющую такая антенна, вероятнее всего, отлавливать не будет из-за виртуальности ее индуктивности. Зато гиратор, может быть, тоже сможет реагировать на электрическое поле, если это позволит конструкция его L-задающего когденсатора. Другое дело, что система должна быть очень высокодобротной в силу большого значения L/C. А тут требуется более 5 декад.
,