RA6FOO
Была у группы товарищей такая гипотеза... ...Реакция её членов на этот пост будет лишь его подтверждением.
Какая реакция может быть на реплику зрителя в девятом ряду, который не отличает гипотезу от определения?
Возраст своё берет...

О том и разговор, спасибо за подтверждение моего предположения.

Привели бы ссылку на то, где это ваше предположение, догадка (гипотеза)
имеет подтверждение, чего бы проще то было.
Вместо этого истерическая реакция и хамство как доказательство того, что я прав.

Sinus
Вроде, это просто перестраиваемый параллельный колебательный контур, с подключенной к нему через маленькую катушку связи RC-цепочкой. Запитывается он через другую небольшую катушку связи, и с её клемм его импеданс, думаю, должен быть виден как импеданс параллельного колебательного контура.
Судя по всему, я неправильно понял задачу, которую вы анализировали. Мне показалось, что была попытка создать инвертор сопротивлений на пассивных элементах, т.е. создать с помощью трансформатора и божьей помощи "отрицательную емкость", т.е. отрицательную реактивную проводимость с частотной зависимостью, как у емкости (линейно возрастающую), что позволило бы легко осуществить широкополосное согласование.

:((

fil
все эти задачки умирают с самого начала, так как все ленятся рисовать схему, которая обсуждается. И у каждого она рисуется в голове как удобнее, а потом каждые трындычит о своём. Жесть , эта ветка.

fil
Судя по всему, я неправильно понял задачу, которую вы анализировали. Мне показалось, что была попытка создать инвертор сопротивлений на пассивных элементах, т.е. создать с помощью трансформатора и божьей помощи "отрицательную емкость"

Вы поняли все верно.
Наша задача была преобразовать емкость антенны в индуктивность на входе трансформатора.
А потом с помощью подстроечного конденсатора найти точку равновесия.
(частотная зависимость не интересовала)

Valery
Наша задача была преобразовать емкость антенны в индуктивность на входе трансформатора.
А потом с помощью подстроечного конденсатора найти точку равновесия.
(частотная зависимость не интересовала)
Это совсем другая задача, которая легко реализуется. А задача, о которой писал я, на пассивных элементах не реализуется никак.

fil
Это совсем другая задача, которая легко реализуется. А задача, о которой писал я, на пассивных элементах не реализуется никак.

Да, "отрицательная ёмкость" не реализуется на пассивных элементах; и аналогия у неё с "вечным двигателем" действительно есть, это я понимаю :)

((На роль пояснения годится, например, такое. Импедансу обычной RC-цепочки, R+1/(jwC), соответствует импульсная характеристика в виде убывающей со временем экспоненты. Т.е. если заряженную ёмкость замкнуть резистором, то в этой цепи потечёт убывающий со временем ток

I(t)=I(0)·exp(-t/RC)

Мощность тепловыделения в резисторе R·I² при этом убывает, как exp(-2·t/RC), и стремится к нулю по мере того, как ёмкость с течением времени разряжается и тем самым теряет запасённую начальную энергию. Эта картина согласуется с законом сохранения энергии.

Теперь мысленно заменим С на -С. Если бы существовала такая отрицательная ёмкость, т.е. с импедансом (-1)/(jwC), то в замкнутой RC-цепочке с ней ток не убывал бы, а сам собой возрастал бы со временем:

I(t)=I(0)·exp(t/RC),

и резистор бы с течением времени выдавал бы всё больше и больше тепла. Это явное нарушение закона сохранения энергии, если цепь пассивная. Значит, в пассивной цепи этого быть не может.))

Sinus
такое. Импедансу обычной RC-цепочки, R+1/(jwC),

"Отрицательная емкость - это очень просто!"
(как в известной брошюре "Радио, это очень просто")

Умножаем числитель и знаменатель дроби 1/(jwC) на j и получаем
-j1/wC
отрицательную емкость :)))

Между прочим, электрики в отличие от физиков, используют именно такую запись комплексного реактивного сопротивления.

Valery, надеюсь, вы пошутили. Ведь это у вас (и электриков) то же самое 1/(jwC) = -j/wC, только по-другому записанное. Это ведь равенство. Его когда как кому удобнее, тот тогда так и может записывать по мере надобности; хоть физики, хоть электрики, хоть лирики, которые алгебру не позабыли.

"Отрицательная ёмкость" получилась бы заменой C на -С при неизменном всём остальном. Тогда удалось бы уничтожать ёмкость короткой антенны в широкой полосе частот, просто подключая последовательно "отрицательную ёмкость" с такой же абсолютной величиной С:

1/(jwC) + (-1)/(jwC) = 0 при всех w.

Но такое "бы" нереализуемо; fil об этом говорил.

RA6FOO
Была у группы товарищей такая гипотеза.

Это не гипотеза, это истина в последней инстанции.

Повторяю тезис. Чем хуже антенна работает на излучение (чем меньше потери энергии на излучение или чем меньше ее сопротивление излучения), тем больше энергии нужно накопить антенне для того, чтобы в установившемся режиме излучить в пространство подведенную к ней мощность (или ту ее часть, что останется после вычитания тепловых потерь). Это равносильно увеличению добротности, увеличению запасенной энергии и уменьшению полосы частот.

Так работает всеобщий Закон Сохранения Энергии. Это Закон физики, а не фиг собачий. Именно по этой причине чудес на свете не бывает. Именно по этой причине все антенны-коротышки с высоким КПД чрезвычайно узкополосны. Именно по этой причине они рассчитываются с чудовищным запасом на перегрузку по напряжению и по току.

Джоулевы потери в тепло здесь также играют свою роль, но при грамотном подходе к проектированию антенны эти потери вторичны.

Возражения НЕ принимаются, ибо.

UA4NE Это не гипотеза

Михаил, я всегда следую вашим, и не только, советам:
"откройте учебник, читайте, там всё написано"
Какой учебник открыть, чтобы прочитать эти истины,
посмотреть формулы, графики и выводы из них.
А "тезисы"... на финском вокзале ... здесь они неуместны.
.

Поправил: RA6FOO (03 Июл 2023 20:44:25)

Извините,Михаил, не сразу понял глубину вашего прикола,
"Тезисы" прочитал, а фразы Возражения НЕ принимаются, ибо.
и это истина в последней инстанции. как то пропустил мимо внимания.

Да, я помню ваши изыскания в этой области и ваши проблемы
по интегрированию по обьему ближней зоны реактивной энергии
и проблемы "отделения котлет от мух", нулевого за период вектора
Пойнтинга от уже сформированной в ближней зоне энергии излучаемой,
энергии ЭМВ. Желаю вам удачи в этом деле.

Sinus
Тогда удалось бы уничтожать ёмкость короткой антенны в широкой полосе частот...

А с активной схемой такое возможно.

http://www.radioscanner.ru/uploader/2023/active_antenna_negc1.pdf
http://www.radioscanner.ru/uploader/2023/active_antenna_negc2.pdf
http://www.radioscanner.ru/uploader/2023/active_antenna_negc3.pdf
http://www.radioscanner.ru/uploader/2023/active_antenna_negc4.pdf

Хайо, Вы дока по активным антеннам, такой вариант не пробовали?

Sinus
надеюсь, вы пошутили.

Да, пошутил, но месяц назад возник спор об отрицательном емкостном сопротивлении.
Дык вот, пришлось убеждать некоторых коллег в том, что отрицательного реактивного сопротивления вообще не существует.

как кому удобнее, тот тогда так и может записывать по мере надобности; хоть физики,

Если полистать учебники по ТОЭ, то можно увидеть, что электрикам удобнее обходиться без j в знаменателе.
Простой пример - полное сопротивление участка цепи.
Z=R+j(wL-1/wC) в скобках интуитивно понятная алгебраическая сумма реактивных сопротивлений без корня из минус единицы в знаменателе :)))

Вернусь к трансформатору.

По формуле входного сопротивления мы увидели резонанс, и он единственный.
Если бы в теме присутствовал Влад, то первым вопросом у него был бы такой - "а где возникает этот резонанс, на каком участке эквивалентной схемы трансформатора?"
И я бы присоединился к этому вопросу.
У меня есть свои соображения, но лучше услышать ваш ответ.
(чтобы не разводить лишний базар, который всегда возникает при появлении слова "резонанс")

UA4NE
Джоулевы потери в тепло здесь также играют свою роль, но при грамотном подходе к проектированию антенны эти потери вторичны.
А я думаю - в них всё и дело. Хочешь излучать суррогатной антенной - придется в ней крутить-вертеть большое количество энергии, а за такое "удовольствие" платить надо. Поэтому легче заплатить соседу, чтобы он позволил зацепить длинную антенну за его крышу.

А что ещё плохого, кроме тепловых потерь в том, что мы крутим в антенне много энергии?

RA6FOO
как то пропустил мимо внимания.

И совершенно напрасно, дОлжно внимать. Здесь плохому не научат.

Amw

А что ещё плохого, кроме тепловых потерь в том, что мы крутим в антенне много энергии?

Дык, полоса же -)) Куда ни кинь, везде клин. Воистину, дешевле подружиться с соседом.

Есть в этом деле один плюс - но он только для любителей приема на детекторный приемник без фильтра или на дешевое китайское поделие с "никакущей" динамикой -))

Valery
.... пришлось убеждать некоторых коллег в том, что отрицательного реактивного сопротивления вообще не существует.

Если полистать учебники по ТОЭ, то можно увидеть, что электрикам удобнее обходиться без j в знаменателе.

Z=R+j(wL-1/wC) в скобках интуитивно понятная алгебраическая сумма реактивных сопротивлений

Это всё ненужная "филология". Кстати, по-видимому, вы даже не заметили, что словами алгебраическая сумма реактивных сопротивлений вы противоречите своим же словам отрицательного реактивного сопротивления вообще не существует

Я противник какой-либо интуитивной понятности. Изучая разные разделы физики, я многократно убеждался, что интуиция часто обманывает. Задним числом, когда точный ответ уже выведен, притом несколькими разными способами выведен, и тщательно проверен, тогда можно под него пытаться подогнать какое-нибудь упрощённое "интуитивно понятное объяснение". Но тогда оно мне самому нафиг не нужно, раз уже ответ я вывел. Интуитивное объяснение, может быть, подойдёт лишь для "научно-популярного" рассказа какому-нибудь несведущему человеку (и ему будет казаться, будто он вроде чего-то понял; но это ему будет только так казаться, настоящего понимания от упрощённых рассказов или от интуиции - не появляется. Это проверенный жизнью факт).

Точный, необходимый и достаточный язык - математически записанная формула, корректно выведенная из уравнений физики. По формулам всё видно, по ним всё вычисляется, и из них так же математически, без ненужных разговоров, выводятся дальнейшие следствия по мере надобности.

А споры типа "я прибавил отрицательную величину" против "нет, ты вычел положительную величину" - вообще детское недомыслие.

И учебники если не просто "полистать", а порешать самостоятельно с ручкой и бумагой хотя бы несколько десятков разных задач, то много раз по ходу дела придётся пробовать преобразовывать по всякому трёх- и более этажные формулы с мнимыми единицами и в числителях, и в знаменателях, и в показателях экспонент, и под знаками логарифмов или радикалов. Вопрос, что и как удобнее записывать, при этом решается в каждом конкретном случае "по месту", а не с оглядкой на каких-то выдуманных вами "электриков" или "физиков".

лишний базар, который всегда возникает при появлении слова "резонанс"

Базар возникает по той же причине - от необразованности, которую участники базара упрямо не желают в себе преодолеть. Есть в физике такая довольно обширная и многоплановая тема: "гармонические осцилляторы". В ней все аспекты понятия "резонанс" и его приложения в разных физических системах (в механике, в ТОЭ, в электродинамике, в физике кристаллов - например, применительно к колебаниям атомов в кристаллических решётках, в СВЧ-технике применительно к резонаторам и т.п.) давным-давно досконально разобраны. В квантовой механике уйма интересных примеров. Даже в физике элементарных частиц есть аналогии: коротокоживущие частицы-резонансы. И только некоторые "радиолюбители", - те, кто против чтения книг, учебников, и самостоятельного решения задач, - вот они с умным видом базарят: "дааа, понимаешь ли, резонанс это что-то такое туманное, никому неведомое..."

Если бы в теме присутствовал Влад, то первым вопросом у него был бы такой - "а где возникает этот резонанс, на каком участке эквивалентной схемы трансформатора?"
И я бы присоединился к этому вопросу.

Влад, судя по его последнему сообщению здесь, много размышлял и, предполагаю, он пытался учиться. Он поглядел бы на схему, в которой (пишу здесь свои обозначения из последних pdf) обмотка L3 с конденсатором C3 явно образует параллельный колебательный контур, и не поленился бы сосчитать его резонансную частоту. При указанных у меня значениях:

L3 примерно 21.7 мкГн, С3 примерно 332 пФ,

резонансная частота (1/2пи)·(L3·C3)^-1/2 равна примерно 1.87 МГц. Это и есть тот резонанс, который виден на графиках. Влад бы это сосчитал, и вопроса "где возникает резонанс?" не задал бы.

Sinus

Поправлю: резонансная частота 1/(2пи·(L3·C3)^(1/2))

Не получилось у меня степень изобразить как у вас, даже копированием вашего текста.

Я ошибся и подправил свою формулу, она теперь идентична вашей. У вас всë, как всегда, правильно

Mihaill

Что-то я сильно сомневаюсь, что частота резонанса во вторичной обмотке совпадает с частотой резонанса на "клеммах" первичной обмотки трансформатора.
Здесь нужно анализировать большую формулу входного сопротивления трансформатора.
Для краткости назовем ее "формула Z".

Valery
Здесь нужно анализировать большую формулу входного сопротивления трансформатора.

Так она ж и была проанализирована. При помощи Маткада были нарисованы графики и выявлены получившиеся резонансы.

Сомнения в правильности выведенной Sinus'ом формулы для входного сопротивления трансформатора, нагруженного указанными на схеме элементами?
И у меня есть небольшие сомнения. Но вывести сомостоятельно формулу я пока не смог. Правда и усилий больших не прилагал.

Mihaill

В формуле сомнений нет, но вы вычисляли резонансную частоту не по этой формуле, а по Томсону.

UA4NE
Дык, полоса же -))
Точно - совсем забыл...
А что это -)) за скобочки? У Вас на этом форуме смайлики отображаются? У меня - нет.

Sinus
Базар возникает по той же причине - от необразованности,
которую участники базара упрямо не желают в себе преодолеть.
Есть в физике такая довольно обширная и многоплановая тема:
"гармонические осцилляторы". В ней все аспекты понятия
"резонанс" и его приложения в разных физических системах .....

И всё равно каждый понимает по своему.
"Резонанс антенны" стал ширпотреб-фразой.
Вы к ней равнодушны и, если не ошибаюсь, сами
где то её употребляли, а для меня она - бессмыслица.
Чем больше у устройства, которое вы называете антенной,
проявляются резонансные свойства, тем менее оно - антенна,
тем хуже оно реализует свои свойства как антенна.

Ефвфы
Спасибо большое за сканы статьи! С интересом изучу.

Mihaill
Но вывести самостоятельно формулу я пока не смог. Правда и усилий больших не прилагал.

Попозже оформлю вывод и выложу, тоже в виде небольшого pdf.

Valery
вычисляли резонансную частоту не по этой формуле, а по Томсону.

Названия такие я уже позабывал; томсон-шмомсон... На зубрёжку я никогда не надеялся, и никому не советую тупо зазубривать формулы. Говорю же: математический вывод из уравнений - вот наш основной язык, это основной способ делать логически обоснованные заключения. Вся необходимая информация содержится в выведенной для импеданса формуле и в количественных данных к ней (в этом примере подразумеваю начальные данные из trans_ant_v2.pdf; с данными из trans_ant__v1.pdf картина в принципе похожая, только там резонанс гораздо острее и сдвиг частоты побольше: приближённая формула для Z1 даёт резонансную частоту килогерц на 10-20 выше (на фоне примерно 2 МГц), чем исходная наша формула для Z1):


Увеличить


Увеличить

Строго говоря, резонансная частота в системе взаимосвязанных объектов определяется не каким-то одним участком схемы, а всей системой (это у нас и показывает расчёт графиков по исходной формуле Z1). Но в нашем примере есть высокодобротный колебательный контур L3C3, поэтому его параметрами в основном и определяется резонансная частота, а остальные части системы не очень сильно на неё влияют (т.е. дают лишь небольшой сдвиг частоты, при которой Im Z1 = 0; эту частоту в данном примере мы называем резонансной, другой чем-либо примечательной частоты в этой системе в рассматриваемой полосе частот попросту нет, из графиков это совершенно понятно).

В антеннах резонанс не нужен - нужно согласование. Слово не такое красивое, но стократ более значимое.
UA4NE
...нужно сначала настроить контур в резонанс, то есть добавить в него ту самую недостающую индуктивность...
Ну зачем "сначала" настраивать в резонанс, давайте сразу настроим туда, куда надо... Или, как говорится, "от печки..."

Amw
В антеннах резонанс не нужен - нужно согласование. Слово не такое красивое, но стократ более значимое.

Сказано точно. Ни добавить, ни убрать нечего. Спасибо.

UA4NE
Это именно бзик, т.к. индуктивность никуда не делась, а "спряталась" в обмотке трансформатора.
У Влада был "бзик" (один из многочисленных) заменить большую индуктивность в согласующем устройстве емкостью. У задачи есть простое решение, которое я привел в этой ветке - ставим не большую, а маленькую индуктивность и параллельно ей большую емкость. (не закрытый, а открытый перелом)
Но Влад захотел спрятать своё решение в "воздушный трансформатор". Теперь образовалась группа энтузиастов, пытающихся в простом решении вместо маленькой индуктивности использовать индуктивность неидеального трансформатора.
Успех гарантирован.

Ефвфы
такие схемы "гираторы" проблематичны и на частотах выше 10 МГц сложно реализуемы.
Делать выраженную отрицательную емкость (индуктивность) решит проблему на одной частоте, о чём и речь в стати.
К тому такие схемы не особо сильны по динамическому диапазону.

Тоесть , они хорош при узко поставленной задаче.

Sinus
Я противник какой-либо интуитивной понятности. Изучая разные разделы физики, я многократно убеждался, что интуиция часто обманывает.

У меня с интуицией (чуйкой) все в порядке.

Мне интуиция подсказала, что при последовательном соединении емкости с индуктивностью общее сопротивление участка цепи может только уменьшаться.
По формуле получается так - из реактивного сопротивление индуктивности вычитается реактивное сопротивление емкости, что полностью подтверждает мою догадку.
При этом оба реактивные сопротивления всегда положительны.

По трансу.
Моя интуиция подсказала, что частота резонанса на клеммах первичной обмотки никогда не совпадет с частотой резонанса обмотки с конденсатором, что и подтвердила выведенная вами формула.
Совпадение частот может быть только в одном случае, если взять и выбросить антенну вместе с обмоткой :)
Интересно было бы посмотреть графики при увеличении индуктивности входной обмотки на порядок.

Базар возникает по той же причине - от необразованности,

Очень хочется услышать ответ образованного человека на следующий вопрос, который мучает нас, необразованных бедолаг более десятка лет.
Диполь резонансной длины запитан не в центре симметрии.
Существует ли резонанс в такой схеме включения антенны, а если существует, то в каком месте он запрятан?

Названия такие я уже позабывал; томсон-шмомсон

И как же вы умудрились сдать школьный экзамен по физике без Шмонсона? :)
В экзаменационных билетах был вопрос про формулу Томсона.

из реактивного сопротивление индуктивности вычитается реактивное сопротивление емкости

Не логично так-то. Соединение последовательное, поэтому по общему правилу сопротивления должны суммироваться, а не вычитаться ;-)) Так что, со знаками там все в поряде.

UA4NE

Миша, смех-смехом, а вопрос о вычитании или суммировании мне удалось "закрыть" только с помощью решения интегро-дифференциального уравнения!
И это не шутка, не троллизм и не провокация.
Блииин, постоянно приходится оправдываться, т.к. записан во враги народа.