на уровне хорошего вуза... или немножко ;) выше... но это видно не с первого и, даже - иногда, не со второго взгляда... А как бывает приятно "очевидное, всем понятное, и неверное решение" (с).

Что читать новичкам?- вопрос некорректный. Не читать надо, а изучать, как будь-то почитал, и всё в порядке, знания пришли. А они приходят с азов физики. Очень рекомендую не почитать, а вникнуть и понять в учебник физики за 10 класс. Првавда сейчас программа физики для школ не изменилась ли за 20 лет по интересующей нас части?

Юрик
//Теорией длинных линий владею в совершенстве, и мне не кажется это особо сложным, но многим хоть кол на колове теши- непоймут.//

Не согласитесь ли Вы ответить на несколько вопросов, ответы на которые вызывают разночтения в радиолюбительской среде?

Vlad UR4III
Не согласитесь ли Вы ответить на несколько вопросов
Давайте попробуем.

Спасибо!
Начну с разминки.
Имеем длинную линию, разомкнутую на конце. Пусть её волновое сопротивление 75 ом. Выходное сопротивление генератора тоже 75 ом.
Прямые волны токов в проводах линии, достигнув разомкнутых концов, «отражаются» к генератору. Складываясь, прямые и обратные волны образуют стоячие.
Отогнём один конец линии, длиной равной четверти питающей волны, на угол 90 гр к линии, а второй конец той же длины на тот же угол в противоположную сторону. Получим диполь, запитанный посредине.
Пусть его входное сопротивление также равно 75 ом.
В диполе режим стоячих волн сохранился, а в линии остались только прямые бегущие волны тока.
Вопрос.
Куда пропадают «отражённые» от концов диполя обратные волны тока?

Куда пропадают «отражённые» от концов диполя обратные волны тока?
Складываются с падающими, это создаёт волну тока в вибраторе, которая излучает. На концах диполя тока нет, а напряжение максимально, а через четверть волны в точке питания наоборот.

Предполагаю, что Вы невнимательно прочли вопрос.
В длинной линии, разомкнутой на конце, прямая и обратная волны тока складываются, образуя стоячую по всей длине линии. В приведенном примере стоячая волна тока существует только в диполе, полученном после преобразования линии, а собственно в линии существует только прямая бегущая волна тока. Хотя обратной волне, «отразившейся» от конца диполя, ничто не мешает затечь в провод линии, провод ведь один и тот же. Или мешает?

Время нашего с Вами входа в сеть разнИца. Дома у меня Интернета нет. Поэтому я задам несколько вопросов, связанных по сути с первым вопросом. Буду огорчён, если Вы сочтёте, что я проверяю Ваши знания или держу некий камень за пазухой. Мне интересно мнение специалиста. Люди на проблему смотрят под разными углами и это улучшает её понимание. Ничего страшного не будет в том, если Вы окажетесь не готовым ответить. Я тоже много чего не знаю.
Итак, вопрос 2.
Каковы причина и источник появления обратной волны тока в линии (антенне)?
Вопрос 3.
Ситуация, описанная в вопросе 1, сходна с ситуацией в четвертьволновом трансе и полуволновом повторителе. И в ЧТ и ПП существует стоячая волна. На входе же этих устройств «отраженка» отсутствует. Можете описать механизм её исчезновения в ЧТ и ПП?
73!

Vlad UR4III
На входе же этих устройств «отраженка» отсутствует.
Она присутствует, находясь в точности в фазе либо противофазе с прямой волной, что вызывает изменение суммарной амплитуды, что, в свою очередь, может быть описано и описывается как изменение эквивалентной нагрузки.

Аналогично в случае диполя - отраженка присутсвует, но неотделима от прямой волны из-за противофазности.
Мощность отраженки меньше чем прямой волны из-за излучения, поэтому взаимного уничтожения тоже не происходит - результат наблюдаем как некое сопротивление 0 < R < oo.

Вилкер
//Аналогично в случае диполя - отраженка присутсвует, но неотделима от прямой волны из-за противофазности.//

Есть прибор, который отделяет обратную волну от прямой. Называется КСВ-метр. Включаем его в линию, разомкнутую на конце, на расстоянии четверти волны от конца. Прибор показывает наличие как прямой так и обратной волн. Отгибаем концы линии. Отраженка пропала.
На входе диполя обратная волна находится точно в таком же фазовом соотношении, что и до отгиба проводов линии.

Vlad UR4III
Каковы причина и источник появления обратной волны тока в линии (антенне)?
Отраженная волна существует как тока, так и напряженя. Рассмотрим два случая с КЗ и Хо-Хо.
При КЗ на конце линии Напряжения нет, потому что напряжение отражается от конца замкнутой линии противофазно и сумма падающего и отраженного напряжения равно нулю. Ток же наоборот в конце замкнутой линии будет двойной, то есть падающий и отраженные токи будут однофазными.
С Хо-Хо вточности наоборот: на конце линии напряжения падающей волны однофазны и их сумма будет равна двойному напряжению падающей волны, а токи противофазны, т.е. суммарный ток будет равен нулю.
В других промежуточных случаях, когда нагрузка есть, но она не равна волновому сопротивлению линии:
если она меньше волнового сопротивления линии, то суммарный ток в точке питания нагрузки будет больше, а напряжение меньше. Мне кажется несложно додумать, что будет при других чисто активных нагрузках. Сложнее понять про комплексную нагрузку.

Ситуация, описанная в вопросе 1, сходна с ситуацией в четвертьволновом трансе и полуволновом повторителе. И в ЧТ и ПП существует стоячая волна. На входе же этих устройств «отраженка» отсутствует. Можете описать механизм её исчезновения в ЧТ и ПП?
Что бы проще понять, нужно представить, что никакой отраженной волны нет, а есть меняющийся характер сопротивления вдоль линии. Отраженная волна складываясь с падающей создаёт минимумы и максимумы напряжения и тока вдоль линии, там где минимален ток, больше напряжение и наоборот, получается, что мощность вдоль фидера одинакова. Суть трансформатора в том, что на его входе соотношения тока и напряжения такие же как и у падающей волны. Ещё немного и мне придётся рисовать векторы, потому как про реактивность пока не рассказал.
На входе диполя обратная волна находится точно в таком же фазовом соотношении, что и до отгиба проводов линии
Потери на излучение вызывают возникновение активной составляющей, а просто линия без нагрузки чисто реактивный элемент. С третьим вопросом это почти никак не связано.

Vlad UR4III
Для разминки попытайтесь понять следующие изображение:


Увеличить

Без полного понимания этого дальше идти не следует, безполезно. Надеюсь, что такое вектор, вам объяснять не стоит.

Юрик
Что такое вектор, мне объяснять не надо.
Подоплёка моих вопросов в конечном итоге свелась бы к проблеме согласования линии с нагрузкой. В радиолюбительской практике часто можно услышать, что согласуется волновое сопротивление линии (ВСЛ) и входное антенны. В учебниках этот момент описывается дипломатично – ВСЛ и нагрузка. А что понимается под нагрузкой? – решайте сами.
Пример с преобразованием линии в диполь показывает, что ВСЛ согласуется не с входным антенны и что само согласование несколько сложнее, чем приведение согласуемых сопротивлений к одинаковой величине с добавлением реактивности противоположного знака, если оная присутствует в нагрузке.
В приведенных примерах обратная волна на входе антенны, ЧТ и ПП компенсируется обратной волной от входа антенны, ЧТ или ПП. Источником появления обратной волны тока является эдс самоиндукции, возникающая при изменении условий распространения электромагнитной энергии (ЭМЭ), что приводит к изменению скорости движения зарядов по проводу вследствие его обрыва (замедление), КЗ (ускорение) или изменения ВСЛ.
В случае диполя ЭМЭ переходит из среды, описываемой ВСЛ в среду с ВС антенны. На входе антенны возникает эдс, порождающая волну тока, «отраженного» от входа антенны. Вторая волна «отраженного» тока образуется на концах вибратора. В случае диполя на входе антенны эти две «отражёнки» противофазны. Остаётся подобрать величину ВСЛ, чтобы амплитуды «отражёнок» были равны.

Повторюсь. У меня нет цели экзаменовать Вас, как и мне не хотелось бы обратного. Мне интересен обмен мнениями. Если Вы не потеряли интерес общения со мной, мне хотелось бы узнать Ваше мнение о потерях в настроенных линиях.
Бытует мнение, что потери в линии и КСВ в ней связаны чуть ли не прямо пропорционально. По моему разумению и результатам измерений в примитивных радиолюбительских условиях это не так. Поясню на примерах.
Пусть имеем генератор с выходом 50 ом, линию четвертьволновой длины с ВС 50 ом и нагрузку 450 ом. Понятно, что вся энергия генератора не поглотится нагрузкой. Часть её вернётся к генератору ослабленная на величину потерь прямой и обратной волн.
Заменим линию на линию с ВС 150 ом, получим ЧТ. Теперь вся энергия генератора за вычетом потерь в линии поглотится нагрузкой. Предположим, что удельное затухание линий 50 и 150 ом равны.
Спрашивается, какова величина потерь в ЧТ в сравнении с потерями в ненастроенной линии и из чего складываются эти потери?
Можно ли линию произвольной длины с согласующим устройством в её начале полагать эквивалентной настроенной линии?

Vlad UR4III
Первую часть вообще не понял. Зачем вы себе голову забиваете своими вымыслами?
Спрашивается, какова величина потерь в ЧТ в сравнении с потерями в ненастроенной линии и из чего складываются эти потери?
В линнии длиной всего четверь волны, потери будут практически одинаковы. Потери в линиях из-за высокого КСВ возникают от того, что тепловые потери в максимумах тока стоячей волны не коменсируются минимуми. Происходит это от того, что минимумы острые, а максимумы тупые. Почему так отдельный разговор. Чем длиннее кабель, тем больше стоячих волн в него помещается, а следовательно потери. А четверть длины волны это очень мало, что бы была разница. В длинной линии тепловые потери становятся ощутимыми когда КСВ больше 2. Это не наблюдения, это на самом деле.
Можно ли линию произвольной длины с согласующим устройством в её начале полагать эквивалентной настроенной линии?
Само определение настроенная линия как раз про этот случай и есть.

Спасибо.

Vlad UR4III
Я ошибся, а вы меня почему-то не поправили.
Само определение настроенная линия как раз про этот случай и есть
Перепутал определения настроенная и согласованная линия, потому что пользуюсь другими определениями, но о том же, для меня чисто на слух оказалось, что настроенная, что согласованная. Хотя это разные понятия. По какому признаку определить их эквивалентность? - звучит некорректно. Ваш вопрос...

Кстати, о новичках.
Наткнулся тут на страничку
http://www.hdtvprimer.com/ANTENNAS/siting.html
http://www.hdtvprimer.com/ANTENNAS/GlossaryA.html#antennaap

Затронуты вопросы распространения радиоволн МВ/ДМВ, дифракция, интерференция, лес - в применении к телевидению, правда, но разобраться и сделать выводы можно.

Главное - очень наглядные картинки, позволяющие разобраться при минимальном знании албанского.

Юрик
Теорией длинных линий владею в совершенстве, и мне не кажется это особо сложным, но многим хоть кол на колове теши- непоймут...
...В линнии длиной всего четверь волны, потери будут практически одинаковы. Потери в линиях из-за высокого КСВ возникают от того, что тепловые потери в максимумах тока стоячей волны не коменсируются минимуми. Происходит это от того, что минимумы острые, а максимумы тупые.
Это говорит человек, " в совершенстве владеющий теорией"? А эта формула (3.2.12) http://www.dl2kq.de/ant/kniga/326.htm Вам известна? Согласны с ней? Где Вы там ток видите? А увеличение КСВ не всегда соответствует увеличению тока!!!

Amw
Ничего, что бы противоречило этой формуле я не написал. Как раз наоборот, в этой статье говорится о чём и я:
Дело в том, что эти потери пропорциональны квадрату тока, и заметное их возрастание на тех участках линии, где ток максимален (см. рис. 3.2.3), не компенсируется небольшим снижением их на участках где ток минимален. Это безвозвратное рассеивание ВЧ мощности в тепло, обычно выражаемое как КПД рассогласованной линии.
Так, что я конечно согласен, и естесственно знаю о чём говорю.
А вот вы, неуверен:
увеличение КСВ не всегда соответствует увеличению тока!!!
Это о чем? Увеличение тока где? Формулируйте ваши высказывания точнее, пожайлусто.

Юрик
Ничего, что бы противоречило этой формуле я не написал.
На мой взгляд противоречие вот в чем.
Допустим линия кратная полуволне 50ом и нагрузка 50ом. На входе линии к примеру амплитуда 100вольт. Амплитуда тока по всей линии 2а, КСВ=1. Меняем линию с волновым 50ом на 100ом. Теперь в линии ток меняется от 2а (в начале и через каждые полволны) до 1а (в точках, кратных нечетному количеству четвертей волны), КСВ=2.
Формула (3.2.12) говорит, что потери должны возрасти, т.к. КСВ выросло. Ваши с Гончаренко рассуждения говорят, что потери должны снизится, т.к. ток в линии уменьшился.

И ещё:
Юрик
В линнии длиной всего четверь волны, потери будут практически одинаковы...
...Чем длиннее кабель, тем больше стоячих волн в него помещается, а следовательно потери. А четверть длины волны это очень мало, что бы была разница.
Думаете зависимость потерь от длины кабеля нелинейная? А я думаю, что в четверти волны ровно в десять раз меньше потери, чем в десяти четвертях.

Amw
Думаете зависимость потерь от длины кабеля нелинейная?
Где я такое сказал? Не понял с чем вы несогласны. Как раз и имел ввиду, чем длиннее линия, тем больше в ней мест, кратных половине длине волны, где существуют максимумы тока стоячей волны, где тепловые потери, не компенсируются их уменьшением в минимумах, пото му что минимумы острые, а максимумы тупые.
Сколько можно писать одно и то же...
Формула (3.2.12) говорит, что потери должны возрасти, т.к. КСВ выросло. Ваши с Гончаренко рассуждения говорят, что потери должны снизится, т.к. ток в линии уменьшился.
Где мои с Гончаренко рассуждения расходятся от истины не вижу. Почему в линии ток уменьшился? Он даже увеличился местами.
Теперь в линии ток меняется от 2а (в начале и через каждые полволны) до 1а (в точках, кратных нечетному количеству четвертей волны), КСВ=2
Не правильно, не от начала нужно смотреть а от конца, т.е. от нагрузки. Это не корректно с вашей стороны- менять волновое сопротивление в качестве примера, потому как здесь фигурирует и мощность передатчика, у которого соотношения тока с напряжением другие, и разница в относительном сечении проводников, т.е. у 50-омного кабеля при одинаковом сечении внутреннего диаметра экрана со 100-омным кабелем потерь будет меньше, засчет большей поверхности центральной жилы. Если интересно, давайте приводить примеры с одинаковым волновым сопротивлением пока.

Юрик
Думаете зависимость потерь от длины кабеля нелинейная?
Где я такое сказал?
Как "где"? По -Вашему же максимумы тока в фидере основная причина потерь? Значит рисуя график зависимости потерь от длины кабеля будем иметь ступеньки через каждые полволны... Не прямую линию...

Где мои с Гончаренко рассуждения расходятся от истины не вижу. Почему в линии ток уменьшился? Он даже увеличился местами.
Был везде 2а, а теперь меняется от 2-х до 1-го. Внимательнее надо быть.

Не правильно, не от начала нужно смотреть а от конца, т.е. от нагрузки. Это не корректно с вашей стороны- менять волновое сопротивление в качестве примера, потому как здесь фигурирует и мощность передатчика, у которого соотношения тока с напряжением другие,
Хоть от начала, хоть от конца... Я ж про полуволновой повторитель речь веду, или опять не заметили? (Допустим линия кратная полуволне 50ом и нагрузка 50ом.) Передатчик в обоих случаях работает на 50ом с той же мощностью, и в нагрузке мощность одинаковая.

т.е. у 50-омного кабеля при одинаковом сечении внутреннего диаметра экрана со 100-омным кабелем потерь будет меньше, засчет большей поверхности центральной жилы.
Во-первых я не говорил, что "при одинаковом сечении внутреннего диаметра экрана" - возьмите одинаковые диаметры внутреннего провдника у кабелей с разным волновым. Во-вторых, всё это учитывается в коэффициенте затухания кабеля. И, я надеюсь, можно найти 75 и 50 омные кабели с одинаковым погонным затуханием.

Если интересно, давайте приводить примеры с одинаковым волновым сопротивлением пока.
Там всё ясно.

Вообщем я хотел сказать, что потери в фидере более правильно считать пропорциональными запасенной в фидере энергии, а не интегралу квадрата тока, как утверждает Гончаренко. Хотя и так тоже правильно, но коэффициент пропорциональности будет свой для каждого кабеля, в том числе будет зависеть и от волнового сопротивления. Что не очень удобно.
Пропорциональность потерь запасенной в фидере энергии тоже не абсолютно соответствует действительности, но там погрешность меньшего порядка.

Amw
По -Вашему же максимумы тока в фидере основная причина потерь?
И такого я не говорил. Рассматривался случай с потерями такго рода, или не так?
Значит рисуя график зависимости потерь от длины кабеля будем иметь ступеньки через каждые полволны...
Ну что значит ступеньки, максимумы тока вдоль фидера следует называть скорее плавнопорциональными.
Был везде 2а, а теперь меняется от 2-х до 1-го. Внимательнее надо быть.
Неправда,Меняем линию с волновым 50ом на 100ом, в этом случае падающий ток 1а, а 2а будет ток в максимуме, т.е. у антенны и у передатчка. В минимуме будет 0,5а. Это невнимательность в паказе вам ваших ошибок. Всё дело в сечении проводников. У кабеля 100 Ом при одинаковом сечении экрана центральная жила меньше, отсюда и потери, всё просто, а ваши вымыслы про какую-то энергоёмкость только запутывают.

Юрик
Ну что значит ступеньки, максимумы тока вдоль фидера следует называть скорее плавнопорциональными.
Значит зависимость потерь от длины фидера по-Вашему нелинейная. Вы знаете, что такое линейная функция?

Был везде 2а, а теперь меняется от 2-х до 1-го. Внимательнее надо быть.
Неправда,Меняем линию с волновым 50ом на 100ом, в этом случае падающий ток 1а, а 2а будет ток в максимуме, т.е. у антенны и у передатчка. В минимуме будет 0,5а.
В минимуме будет 1а.
Еще раз, на входе в линию 100в, линия полволны 100ом, нагрузка 50ом. На входе в линию и в нагрузке 2а, в центре минимум - 1а.

Всё дело в сечении проводников. У кабеля 100 Ом при одинаковом сечении экрана центральная жила меньше, отсюда и потери, всё просто
Опять "при одинаковом сечении экрана центральная жила меньше". Вот когда Вы будете выдумывать пример, тогда и выбирайте любой диаметр экрана, а у меня два кабеля разного волнового сопротивления и одинакового погонного затухания. Не существуют что ли такие?

...а ваши вымыслы про какую-то энергоёмкость только запутывают.
Так Вы же "теорией длинных линий владеете в совершенстве", не запутаетесь значит. Не слышали, что при КСВ=20 в фидере запасается энергии в 10 раз больше, чем при КСВ=1?

Amw
Значит зависимость потерь от длины фидера по-Вашему нелинейная. Вы знаете, что такое линейная функция?
Я и имею ввиду длины кратны полуволне. Хотите рассмотреть промежуточные варианты?
На входе в линию и в нагрузке 2а, в центре минимум - 1а.
Правильно падающая волна тока будет 1,5а в минимуме 1а, в максимуме 2а, согласен почти. Но это не совсем так, чем больше КСВ в линии, тем больше в ней падающее напряжение, и меньше падающий ток, сдесь как раз проще разобраться с линией с одинаковым волновым сопротивлением. С математической точки зрения всё обосновано, есть и формулы. Пока проблема со сканером.
при КСВ=20 в фидере запасается энергии в 10 раз больше, чем при КСВ=1
Не запасается, а вмещаемая мощность при высоком КСВ=20 нужна больше в 10раз, что ограничено где током, а где напряжением. Но как вмещаемая мощность и потери связаны? Конечно между этими понятиями: Коэф. укорочения, вмещаемая мощность и потери можно провести параллели, но не четкие, в зависимости от материалов и конструктивных особенностей.
Не существуют что ли такие?
Очень сложно отвечать на вопросы, когда много особенностей разлиных. Это уже рассчеты которые приходится делать в конкретном моменте, и в качестве примеров не подходят.
Давайте примеры не запутывающие смысл. Слишком глубоко капаете, давайте попроще для начала, так что бы и мне и другим было понятно. В двух фразах смысл не объяснить, коли таковой имеется. С чувством, с толком с расстановкой можно? А то гавканье одно! Тема для новичков, которые вообще из сказанного ничего не поймут, не стоит их пугать словосочетаниями Энергоемкость, когда есть выоажение Вмещаемая мощность. Не так ли?

Юрик
...Не запасается, а вмещаемая мощность при высоком КСВ=20 нужна больше в 10раз...
Не мощность в фидере, а энергия... Энергию в фидере можно разделить на две составляющие - энергию стоячих волн и энергию передаваемую от источника к нагрузке. Причем последняя равна передаваемой мощности, умноженной на электрическую длину фидера. При КСВ=20 отношение этих энергий почти равно 10.

Давайте примеры не запутывающие смысл. Слишком глубоко капаете, давайте попроще для начала
Я спрашиваю то, что мне интересно... Другие могут спрашивать то, что интересно им. Не каждый день попадается собеседник, "владеющий в совершенстве...". Разговаривать с Вами так же прикольно, как задавать вопросы Путину.

Юрик
А то гавканье одно!
Ну уж... Зачем же так самокритично?

...не стоит их пугать словосочетаниями Энергоемкость, когда есть выоажение Вмещаемая мощность. Не так ли?
Я не применял термина "Энергоемкость". Понятие "энергия" является общепринятым, а вот выражение "вмещаемая мощность" требует своего определения. Не могли бы Вы его привести, для полной ясности.

Юрик
//Неправда,Меняем линию с волновым 50ом на 100ом, в этом случае падающий ток 1а, а 2а будет ток в максимуме, т.е. у антенны и у передатчка. В минимуме будет 0,5а. Это невнимательность в паказе вам ваших ошибок.//
//Правильно падающая волна тока будет 1,5а в минимуме 1а, в максимуме 2а, согласен почти.//

Извините, так какое же амплитудное значение падающего тока ?

Vlad UR4III
Извините, так какое же амплитудное значение падающего тока ?
Да, вы подметили мою ошибку, потом я исправился (сильно не бейте):
падающая волна тока будет 1,5а
Но и потом подметил:
Но это не совсем так, чем больше КСВ в линии, тем больше в ней падающее напряжение, и меньше падающий ток, сдесь как раз проще разобраться с линией с одинаковым волновым сопротивлением
Вот где интересный вопрос. С разным волновым сопротивлением легко запутаемся, это некая провокация, а мы ведь, я надеюсь, хотим разобраться.
Если интересно могу наглядно пояснить.

Amw
выражение "вмещаемая мощность" требует своего определения. Не могли бы Вы его привести, для полной ясности
У передатчика максимальная выходная мощность, у антенны максимальная входная. А фидер не источник и не потребитель энергии, поэтому у него нет ни входной мощности, ни выходной. Общепринято, или нет, не знаю, но у фидера мощность именно вмещаемая. Мощность произведение тока на напряжение, поэтому вмещаемая мощность ограничена как по току, так и по напряжению. Стоит заметить, что многие производители кабелей в электрических параметрах представляют таблицу, или график зависимости вмещаемой мощности от частоты, при этом не указывая для какого КСВ.

вмещаемая :-) теоретики )

Юрик
Покритикуйте.
Если линия не настроена, то в переходе 50 ом генератора/100 ом линия имеем 34% отражения тока прямой волны. Следовательно, в линию пройдёт 1,32 а.
В случае повторителя (настроенной линии) вся энергия прямой волны генератора с выходом 50 ом проходит в линию. Амплитуда прямой волны в 100-омной линии равна 1,41 а.

Юрик
Мощность произведение тока на напряжение, поэтому вмещаемая мощность ограничена как по току, так и по напряжению. Стоит заметить, что многие производители кабелей в электрических параметрах представляют таблицу, или график зависимости вмещаемой мощности от частоты, при этом не указывая для какого КСВ.
Это уже слишком, мы обсуждаем процессы в длинных линиях, а Вы мне начинаете "в ухо тряпку толкать" про электрическую прочность кабельной продукции...
Спасибо, у меня больше вопросов пока нет. Будет время и желание, посмотрите вот это:
http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?p=95119#95119
Там дальше и Ваше имя мне пришлось упомянуть.
И научите,пожалуйста, нашего Влада считать минимальные и максимальные значения токов и напряжений в несогласованных линиях, а то он всех уже...