Jump to content

    
Sign in to follow this  
Redcrusader

Как можно измерить E- и H-составляющие ЭМ поля?

Recommended Posts

Я делал совсем иначе чем у него. Тэг у меня - приемник. Причем с одной антенной. А на передатчике две антенны, короткая Е антенна штырь и петлевая Н. Два усилителя, несущая подается то на одну антенну, то на вторуб, 25 Гц коммутация. На приемном тэге получаем по-сути фазомолулированный сигнал, отклонение фазы между сигналом от Е антенны от сигнала Н антенны связано с расстоянием. А в приемнике уже Фурье , и считаю углы .

 

У него тэг - передатчик. Что не есть хорошо, если тэгов много. К тому же раз у нас на 1 МГц и 100 мВт не дают, то можно и 1 ватт качать, все равно нельзя ни то и ни это :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я делал совсем иначе чем у него.

...

К тому же раз у нас на 1 МГц и 100 мВт не дают, то можно и 1 ватт качать, все равно нельзя ни то и ни это :)

Да почти без разницы, где фазоманипулировать. Или на передаче, или на приеме.

 

Мне интересно:

На какой частоте экспериментировали.

Какие были размеры антенн.

Какие мощности подавали.

Какие были уровни сигнала для E- и H-. Или разница уровней сигналов с разной фазой.

Какое расстояние было между передающими и приемной антенной.

 

Если это не секрет.

:rolleyes:

 

А с излучением 100 мВт или 1 Вт на 1 МГц определиться достаточно сложно.

Ведь КПД коротких антенн будет на уровне 1...0,1...0,01%. Т.е. излучаться будет совсем ничего от подводимой мощности.

Так, что здесь надо ограничивать (до уровня разрешено) напряженность поля по E- или H- на определенном расстоянии.

Share this post


Link to post
Share on other sites

На приеме придется на тэге иметь две антенны, что совсем неудобно

 

Антенна была петлевая, 30 см диаметра, внутри 7 витков . В резонансе. Сколько там она излучала я не считал, реактивно то там ватт 5 гуляло, но уходило в Rизл копейки. Частота 2.45 МГц была. Просто гулял с приемником tescun pl600 в ssb и писал звке на флешку. Потом в Матлабе считал. Убедился что да, от дальности фаза зависит, потом все надоело и забил

 

Я хочу фазовую Фрнс делать на 27 МГц, но нет времени

 

Да и что с фазой будет в железобетоне.. боюсь что полная попа

Share this post


Link to post
Share on other sites
На приеме придется на тэге иметь две антенны, что совсем неудобно

Достаточно измерять при распространении в одну сторону.

Т.е. одна антенна на тэге. Передатчик.

Приемник. Переключать две приемные антенны. Причем, приемные антенны ортогональные и вращаются в вертикальной плоскости (настройка на поляризацию E- или H-).

Share this post


Link to post
Share on other sites

На тех расстояниях что ходил, до 40 метров и 100 мвт за уши хватит подводимой, даже при мизерном кпд антенны

 

Достаточно измерять при распространении в одну сторону.

Т.е. одна антенна на тэге. Передатчик.

Приемник. Переключать две приемные антенны. Причем, приемные антенны ортогональные и вращаются в вертикальной плоскости (настройка на поляризацию E- или H-).

и зачем это? Я там столкнулся с паразитной эллиптической поляризацией сигнала, вот это да, труба

 

 

Кстати мой вариант ставит весьма жесткие требования к TCXO и передатчика и приемника. Делайте лучше как у Шанца, у него без разницы

 

Вообще мутный тип, по моему его система все же требует снятия fingerprint конкретной инсталяции, в помещении не будет красивой картинки фазовой, любая железка начнет переизлучать и получим суперпозицию оригинальной антенны и этой железки

 

У него куча пдф была на сайте с теорией и практикой, описанием его железок, но потом как то резко все убрал, не могу найти

post-5493-1509693237_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
На тех расстояниях что ходил, до 40 метров и 100 мвт за уши хватит подводимой, даже при мизерном кпд антенны

 

и зачем это? Я там столкнулся с паразитной эллиптической поляризацией сигнала, вот это да, труба

...

Сомневаюсь что у вас была эллиптическая поляризация сигнала, так как вы не выполнили условия нужного сдвига фаз. А при переотражении меняется фаза на не понятный для вас угол и на непонятном для вас расстоянии. Это и могло на приемной стононе вам показаться на "эллиптическую поляризацию". Да и она поляризация не бывает паразитной.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Паразитная в смысле что ненужная и вредная мне. А что не так? Допустим моя антенна вертикальная. На некотором расстоянии ли нее какая нибудь электропроводка под произвольным углом, наведенная ЭДС имеет фазовый сдвиг по отношению к оргиналу и излучаемое этой проводкой поле имеет поляризацию под углом к вертикали, неважно каким. Да и наблюдатель находится на разном расстоянии от проводки, ставшей паразитной антенной и оригинальной. Вот и все, он принимает две волны, с разной плоскостью поляризации и сдвигом фазы. По принципу суперпозиции от эллиптической это неотличимо.Слово переотражение не использую, т.к. длина волны больше размера "отражателя" и аппроксимировать это законами геом. оптики тут нельзя, как на высоких частотах. И такая вот эллипт. волна будет в дальнем поле, а уж что творится в ближнем считать реально сложно, может я и ошибаюсь и тут иначе эффекты конечно. Но на практике увы, при поворте приемной антенны вертикальной поляризации меняется фаза принятого сигнала, то есть ведет себя, словно принимает эллиптическую. А если выглядит как утка, крякает как утка, то я предполагаю уткой и является.

 

Я не стал вникать глубже, с моими "знаниями" надо год сидения с учебниками матана, ибо забыл все даже то ,что не знал. А когда на практике понял, что идея мне денег не даст, ибо задачу позиционирования не решает, то зачем я буду год тратить? Ну может не год, все равно время

 

Да и все равно не факт, в этой области даже свежие выпускники, еще помнящие матан и физику разводят жуткие срачи с мордобитем. И я такое видел не только у студентов. Вот комменты например https://m.geektimes.ru/post/271494/comments/#comment_9043708 чисто как показатель что как то там хитро все, а не как ссылка на источник знаний

 

Равно как и исходная мысль что изменение одного из полей порождает другое поле. Да, так пишут во всех учебниках — но это скорее стереотипная, устоявшаяся, и не вполне корректная формулировка. Но зато она создает некое ощущение понимания вопроса, чем и хороша.

 

Эм-поле это тензор. Иначе говоря, если бытовыми понятиями — это объект, имеющий сложные пространственные параметры. Эти параметры можно описать как в терминах векторов электрического и магнитного полей, так и в терминах скалярного и векторного потенциала. Суть объекта от этого не изменится. Но тут принципиальный момент — электрическое и магнитное поля это именно описание объекта под названием эм-поле (параметры комплексного объекта), а не сам объект.

Чтобы было понятнее о чем речь, возьмем в качестве объекта — скажем цилиндр. А в качестве параметров, описывающих объект — возьмем три проекции оного цилиндра. Понятно, что задав все 3 проекции цилиндра — мы тем самым полностью и однозначно определяем исходный объект (цилиндр). При этом, любой динамике цилиндра в пространстве (перемещению и/или вращение, равно как и масштабированию) можно сопоставить систему уравнений, связывающий между собой изменение проекций (т.е. параметров) цилиндра. Точно так же как существует связь параметров эм-поля при изменении самого поля. Но. Говорить о том, что скажем поворот одной проекции цилиндра вызывает (т.е. порождает по механизму причинно-следственной связи) некие изменения в других проекциях цилиндра — совершенно некорректно. Проекции — это лишь описание объекта. Корректно лишь говорить что такая-та динамика одного параметра объекта сопровождается такой-то динамикой другого параметра. Сопровождается (отсутствие причинно-следственной связи) и вызывает (наличие причинно-следственной связи, в т.ч. обязательная задержка во времени) это принципиальная разница. Изменение одного параметра объекта не может вызывать изменение других параметров. Речь может идти лишь о том, что изменения параметров объекта связаны формульно, но никак не причинно-следственно.

Строго то же самое применимо и к объекту под названием эм-поле. Изменение любого из его параметров (например магнитного поля) сопровождается изменением других параметров (например электрического поля). Но никоим образом не вызывает такое изменение. Не может изменение тени слона вызывать движение слона )))).

 

Далее, в части итогового вывода статьи что сдвиг на Пи/2 есть — вывод полностью не верный. Поток эм-энергии определяется вектором пойнтинга, т.е. векторным произведением электрического и магнитного полей. Если между полями есть сдвиг на Пи/2, то поток энергии в результате мотается туда-сюда с нулевым средним значением. Это то что называется реактивным полем — и именно такое поле присутствует около провода с переменным током, который автор статьи и рассматривает. Так что да, вблизи провода сдвиг фазы есть — и именно поэтому вблизи провода нет никакого излучения, т.е. нет эм-волны как таковой а есть просто локально колеблющиеся поля (которые никуда при этом "не убегают"). Если же говорить про большое (в длинах волн) расстояние от провода, т.е. про т.н. волновую зону — то там сдвиг фаз как раз принципиально отсутствует — и именно поэтому там появляется эм-волна, а поле становится уже не реактивным, а активным — т.е. уносящим энергию.

 

Таким образом, у автора статьи ИМХО нет четкого понимания того что такое эм-волна, и чем она отличается от просто колебания полей. Не всякое колебание полей есть эм-волна. Поля которые колеблются, но сдвинуты по фазе на Пи/2 — это не эм-волна, а просто реактивное локально-существующее поле. А эм-волна по определению требует отсутствия сдвига фаз — иначе поток энергии окажется в среднем нулевой (а значит и волны нет).

 

Соответственно и картинка с кружочками вызывающих друг друга полей — это стереотипное школьное заблуждение (но это полезное для школьного уровня заблуждение, позволяющее хоть как-то объяснить детям что такое эм-волна, без привлечения теорпола — вот эдакие вот колечки "цепляющиеся друг за друга" мол, вот так и волна бежит — детям понятно, ну и слава богу). В реальности электрическое и магнитное поля не вызывают друг друга (это в корне некорректная формулировка) — а сопровождают изменения друг у друга. Ибо электрическое и магнитное поля это лишь дополняющие друг друга части полного описания сложного объекта под названием эм-поле. Меняется сам объект — так что и описание этого объекта в виде его параметров (электрического и магнитного полей) тоже меняется, и это изменение разумеется одновременное (т.е. нет порождения одного поля другим, не может одна координата объекта порождать другую координату объекта, может быть лишь одновременное изменение координат объекта).

 

Куда уж мне в калашный ряд

 

Однако, с точки зрения теории антенн, излучает фактически не сам провод, а "электромагнитная шуба" провода состоящая из как раз не излучающего реактивного поля. Т.е. буквально — около провода (то самое near field) поле почти полностью реактивное, но по мере удаления от провода — реактивная компонента поля падает (та которая имеет сдвиг фазы Пи/2), а активная растет (та у которой сдвига фазы нет). Если рассмотреть скажем теорию приема эм-энергии антеннами, то Вы узнаете массу интересного. Например, что именно реактивное ближнее поле антенны, накладываясь на активное поле падающей на антенну эм-волны, направляет потоки энергии в антенну. Так что эффективная площадь антенны (та площадь сквозь которую поступает заходящая в антенну энергия) равна именно площади реактивного поля антенны, а отнюдь не равна физической площади провода антенны. Выглядит это достаточно интересно — потоки энергии как-бы "сами собой" загибаются и со всех сторон устремляются к антенне (к проводу), но только в рамках той зоны где реактивное поле антенны велико.То же самое касается и обратного процесса — излучения (выгляди это так как если бы излучала "поверхность" реактивного поля антенны, а не сам провод). Так что излучение провода это достаточно глубокая тема, при желании в ней покопаться — можно нарыть массу интересного. Но на эту у студентов обычно времени нет ).

post-5493-1509704923_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
Паразитная в смысле что ненужная и вредная мне.

https://m.geektimes.ru/post/271494/comments...t_9043708"]https://m.geektimes.ru/post/271494/comments/#comment_9043708[/url] чисто как показатель что как то там хитро все, а не как ссылка на источник знаний

 

 

 

Куда уж мне в калашный ряд

 

< Т.е. буквально — около провода (то самое near field) поле почти полностью реактивное, но по мере удаления от провода — реактивная компонента поля падает (та которая имеет сдвиг фазы Пи/2), а активная растет (та у которой сдвига фазы нет). Если рассмотреть скажем теорию приема эм-энергии антеннами, то Вы узнаете массу интересного. Например, что именно реактивное ближнее поле антенны, накладываясь на активное поле падающей на антенну эм-волны, направляет потоки энергии в антенну. >

 

Близко к моей практике. А в теории как бы получается как все это работает я ничего не понимаю. А хотелось бы разобраться , т.к. устройство работает явно не оптимально и конструкция избыточная. Но действительно выше описанное очень полезно если эта теория коррелирует с практикой.

Работаю с двумя Loop антеннами. Одна побольше-излучает, а вторая в разы меньше принимает, но и та и другая сверх малых размеров по сравнению с длиной волны. Хочу передать мощность с максимальным кпд. Все буквально сверхближняя зона (0.0003лямбда). По вышеизложенному поле излучения только реактивное. Тогда как передается энергия. У передатчика реактивное поле и активным при таких расстояниях не пахнет. О каком реактивном и активном поле приемной антенны идет речь- она же приемная? (... он же памятник...). Тогда никакой радиопередачи в таком устройстве не существует, а все это хозяйство надо толковать теорией трансформаторов без магнитопровода. И как эта реактивная мощность передается в приемный Loop если это поле существует только вокруг провода передающего Loop и больше никуда не девается (не излучается однозначно, а связать эти лупы магнитно тоже не получается- нет магнитопровода. Правда есть еще третья невидимая индуктивность- взаимоиндукция. И тогда объяснение простое. Взяли две индуктивности почти физически соединили третьей, вот по ней и перетекает вся мощность. Тогда для оптимизации нужно знать какую с какой точкой лупов соединить невидимой индуктивностью, чтобы попасть в точку равных реактивных импедансов и выполнить условие согласования.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Паразитная в смысле что ненужная и вредная мне. А что не так? Допустим моя антенна вертикальная. На некотором расстоянии ли нее какая нибудь электропроводка под произвольным углом, наведенная ЭДС имеет фазовый сдвиг по отношению к оргиналу и излучаемое этой проводкой поле имеет поляризацию под углом к вертикали, неважно каким. Да и наблюдатель находится на разном расстоянии от проводки, ставшей паразитной антенной и оригинальной. Вот и все, он принимает две волны, с разной плоскостью поляризации и сдвигом фазы. По принципу суперпозиции от эллиптической это неотличимо.Слово переотражение не использую, т.к. длина волны больше размера "отражателя" и аппроксимировать это законами геом. оптики тут нельзя, как на высоких частотах. И такая вот эллипт. волна будет в дальнем поле, а уж что творится в ближнем считать реально сложно, может я и ошибаюсь и тут иначе эффекты конечно. Но на практике увы, при поворте приемной антенны вертикальной поляризации меняется фаза принятого сигнала, то есть ведет себя, словно принимает эллиптическую. А если выглядит как утка, крякает как утка, то я предполагаю уткой и является.

...

Врядли эллиптическая поляризация у вас есть. Чтобы поляризацию сформировать, нужно выполнить ряд условий, которые вы никак не выполняете. Поэтому сама по себе она не сформируется при отражениях, суперпозициях итп. Пишут же, что переносчиком элм энергии является фотон. А он имеет дуализм. По этому думаю, что переотражения в ближней зоне возможны и они влияют на диаграмму антенны для дальней зоны.

 

... Все буквально сверхближняя зона (0.0003лямбда). По вышеизложенному поле излучения только реактивное.

Про эффект Казимира знаете?

Share this post


Link to post
Share on other sites

эффект Казимира знаете? - хорошая шютка

 

Скажите лучше, что будет с фазой а в помещениях на 27 МГц ? Хочу что-то типа такого сделать http://alancordwell.co.uk/Legacy/radionavi...fix/hifix6.html

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

Про эффект Казимира знаете?

Если ко мне, то не знаю, но явно никакого отношения к моим Loopam не имеет. Но если кто внятно объяснит, то буду благодарен. Беру идеальный LC loop антенну передающую. Впрыскиваю мощность. Далее процесс перекачки энергии из L в C и обратно бесконечный. Поле только вокруг провода строго реактивное. Ничего не излучается. Ну в реальном устройстве я просто подпитываю внешним генератором, и тоже процесс перекачки туда сюда и нагревание L и C поскольку они имеют сопротивление потерь. Беру осциллограф, отхожу на 30-40м (это ближняя зона) и вижу синус приличного уровня просто на щупах (если отключу щуп все чисто (это в плане протечек через сеть). Это как так получается?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Излучает. Мало но излучает. Вообще тема настолько непростая, что уже и думать не хочется

Share this post


Link to post
Share on other sites
Излучает. Мало но излучает. Вообще тема настолько непростая, что уже и думать не хочется

Я пристал с такими вопросами не из любопытства, а предстоит вписаться в нормы EMI, изначально из теории все было без проблем, а в реали контур свистит так, что может развалиться проект

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest
This topic is now closed to further replies.
Sign in to follow this