Jump to content

    

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

Она ооочень слабонаправленная?

2,5 dBi.

Тогда дело, возможно, не в том, что 5 длин волн - дальняя зона, а в том, что поле в ближней зоне (а 5 длин волн скорее уже зона Френеля) похоже по своей симметрии на поле в дальней зоне. То есть, я так понимаю, это ещё не дальняя зона, в том смысле, что зависимость от r ещё не 1/r, но уже в эффективном понимании почти дальняя, в том смысле, что возможно ввести функцию угловых координат, которая будет почти не отличаться от таковой для дальней зоны.

Я считаю, что 5λ уже вполне дальняя.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2,5 dBi.

 

Я считаю, что 5λ уже вполне дальняя.

На самом деле зона и ее условная длина зависят также от самой антенны и ее специфики, характеристик. Если как у Dr.I. то он зациклен на ФАРах и там все несколько отличается. Возмите хотябы диапазон частот. Если к примеру там матрица из Вивальди, диапазон широкий от единиц до полусотни гиг. А размер по X, Y в сравнении с волной оч большой. Акадим ближняя зона разная по условной длине, туда никто "не заходит" для измерений. Даже Френеля там характерная. Измеряют конечно в академ дальней зоне. Для них это "ближнее поле", по тем учебникам для студентов "ведущих американских" компаний. По этому конечно, для простых не Array антенн 5λ уже вполне дальняя.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот не помню, может спрашивал уже. А чем собственно магнитная антенна отлчиается от электрической? С точки зрения ближнего поля, и с точки зрения конструкции?

Share this post


Link to post
Share on other sites
На два дня выпал из компьютера... сколько наш Доктор написал.... ой-ой. И все сводится к тому что он меряет на какой-то метрологической установке, которую за него кто-то разработал, подобрал компонены, собрал, кто-то откалиюбровал, написал софт. А он пальцем о палец не ударил, но учит всех какие все дураки, как все на самом деле просто. И даже экстраполяция по конечной выборке с узкополосного непонятно как согласованного зонда у него более точная чем фактические измерения метрологическими антеннами... может точно манагер оборудование рекламирует? Илон Маск, блин, тонкий подход. Сейчас всех убедит, и заказчики в НИИ автоматики потекут рекой....

 

Коллеги, не извольте обижаться но глупость комментариев некоторых просто поразительна...

 

1. О какой метрологической установке говорит этот человек? Измерительные комплексы, о которых я говорю, конечно, есть в некоторых региональных центрах стандартизации и метрологии, например в Ростовском ЦСМ, или Красноярском ЦСМ, но и там они точно также куплены на рынке, а не сделаны как-то специально, это оборудование в общем-то распространённое, на Западе так очень распространённое, им никого не удивишь, метрологии тут никакой особой нет, да и не нужно. Я же писал выше, что бОльшая часть этих стендов не является средствами измерения утверждённого типа. Какая-то небольшая часть - является. Подавляющее большинство - нет. Ибо сдача военным происходит по старинке. А то что реальная работа происходит в ближнем поле - так это не требует пока что никакого узаканивания, раз "в ТУ" ничего такого нет (кое-где уже есть, правда, но не суть).

 

2. А он пальцем о палец не ударил - Вам-то откуда знать, верно? :-)

 

3. И даже экстраполяция по конечной выборке с узкополосного непонятно как согласованного зонда у него более точная чем фактические измерения метрологическими антеннами...

Измерения в любом случае "фактические", метрологически корректные, независимо от того прямой ли метод (в дальней зоне) или косвенный (восстановление из ближней зоны).

 

4. может точно манагер оборудование рекламирует?

См. выше. Оборудование такого рода даже в России продаётся несколькими фирмами, по меньшей мере десяток организаций сделали себе стенды и вовсе - сами. В СССР в своё время аналогичных, в техническом отношении пониже, конечно, тогда не было векторных анализаторов цепей современных нам, стендов поставлено предприятиями-разработчиками заказчикам - десятки, не меньше полусотни, точнее. Что тут рекламировать?

 

5. Сейчас всех убедит, и заказчики в НИИ автоматики потекут рекой...

О каком НИИ автоматики рассуждает этот человек? :01:

 

2,5 dBi.

Я считаю, что 5λ уже вполне дальняя.

 

Перечитал. Я не заметил, что у Вас размер антенны половина волны. А так даже для трёх длин волн известная формула 2*D^2/лямбда даёт 2*9*лямбда = 18 лямбда, а не 5 лямбда.

 

 

И тем не менее уже 20 лет люди успешно публикуют статьи и занимаются фокусировкой в ближней зоне. причем, тема оказалась довольно востребована на практике. Кстати, вот реально где без ближнепольной установки не обойтись :)

 

Почему 20? Гораздо больше.

 

 

 

конечно, для простых не Array антенн 5λ уже вполне дальняя.

 

Что тут сказать... имеющие глаза да откроют учебники, и осознают, откуда берётся формула оценки расстояния границы зоны Френеля и дальней зоны в виде 2*D^2/лямбда.

Про критерий допустимой ошибки в фазе 8 градусов прочтут. Если в таком виде это представлять, хотя это формулировка такая, инженерная совсем. Корректнее иначе сказать, но не суть.

Суть в том, что представим антенну, не Array, как коллега выразился, размером, скажем, 3 длины волны. Тогда формула 2*D^2/лямбда даст оценку начала дальней зоны - 18 длин волн.

А, скажем, в оптике, при рассмотрении дифракции Френеля и прочих Фраунгоферов, критерий повыше будет, дальней зоной принято считать от 4*D^2/лямбда, это уже 36 длин волн. В любом случае, "академически" получается не 5. B)

Edited by Dr.I.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Перечитал. Я не заметил, что у Вас размер антенны половина волны. А так даже для трёх длин волн известная формула 2*D^2/лямбда даёт 2*9*лямбда = 18 лямбда, а не 5 лямбда.

Берем современный смартфон, считаем для LTE600:

2*(0,3λ)^2/λ≈λ/5

Share this post


Link to post
Share on other sites
Берем современный смартфон, считаем для LTE600:

2*(0,3λ)^2/λ≈λ/5

 

Для антенны меньше длины волны эта формула неприменима. Почему я и привел пример антенны размером в хотя бы три длины волны, где эта формула хотя бы за уши притянута быть может.

Edited by Dr.I.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да уж, этот путающий зоны с полями щас за уши притянет всех читающих и запутает... . Кошмар какой то, и как это он путается в основах! Для него одного не приемлема, а для всех других приемлема. Увиливает в оптику, нехорошо!

 

Просто берем хотябы документ IEEE St.145-1983 и смотрим определения. И формулы даны. Если наибольший размер антенны ( макс. точка - точка) примем равным длине волны, то радиус реактивного региона менее 0.62. От 0.62 до 2 регион френеля, все ближняя зона закончилась. Далее более 2 дальняя зона.

2*(λ)^2/λ. Никаких 4*D^2/лямбда там нет и 36 длин волн тоже нет, как и вопроса по оптики у TCа.

 

В смартфонах и пда и тп. антенны (типа IFA, PIFA и тп) как правило меньше длины волны. От четьверти до половины λ. И вся ближняя зона, хорошо если в 0.5λ поместится, а то и меньше. Так что 5λ уже вполне дальняя. Делал в разных БЭК измерения много раз подобных антенн и других, все соответствует.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Просто берем хотябы документ IEEE St.145-1983 и смотрим определения. И формулы даны. Если наибольший размер антенны ( макс. точка - точка) примем равным длине волны, то радиус реактивного региона менее 0.62. От 0.62 до 2 регион френеля, все ближняя зона закончилась. Далее более 2 дальняя зона.

 

Именно. Потому я и говорю, что для антенны размером половина длины волны формула 2*D^2/лямбда - неприменима. Сами и подтвердили мои слова, молодец.

 

В смартфонах и пда и тп. антенны (типа IFA, PIFA и тп) как правило меньше длины волны. От четьверти до половины λ. И вся ближняя зона, хорошо если в 0.5λ поместится, а то и меньше. Так что 5λ уже вполне дальняя.

 

Возьмите с полки пирожок, ибо ещё раз подтвердили мои слова:

 

Перечитал. Я не заметил, что у Вас размер антенны половина волны.

 

Откроем учебник, специально для Aner.

 

image.png

 

image.png

 

image.png

 

 

В смартфонах и пда и тп. антенны (типа IFA, PIFA и тп) как правило меньше длины волны. От четьверти до половины λ. И вся ближняя зона, хорошо если в 0.5λ поместится, а то и меньше. Так что 5λ уже вполне дальняя. Делал в разных БЭК измерения много раз подобных антенн и других, все соответствует.

 

Давайте я специально для Вас, изъяснюсь, так сказать, на пальцах. Представим, что наша антенна - это два диполя Герца, излучающих синфазно. Формулы для излучения диполей Герца знаете, надеюсь. Ближнее и дальнее поле каждого в отдельности понятно. Ориентируем их по оси Ox. Расположим их также на оси Ox. Симметрично относительно начала координат. На расстоянии в половину длины волны друг от друга (то есть у одного абсцисса - минус четверть лямбда, у второго - плюс четверть лямбда).

 

Посмотрим на их суммарное поле. Вот оно (грешен, открыл таки MathCAD, а не HFSS):

 

Вот таково оно на расстоянии в 0,5 длины волны:

 

0.5lambda.png

 

Вот таково на расстоянии в 1,0 длины волны:

 

1.0lambda.png

 

Вот таково на расстоянии в 5,0 длин волн:

 

5.0lambda.png

 

Посмотрим на зависимость от расстояния в сравнении с функцией вида 1/r (подобрал на глаз масштабный множитель, 850, там выше задавал ток возбуждения диполя, это не суть, это можно сказать - произвольные единицы), положив направление по углам тета = 1 радиан, фи = 1 радиан:

 

11111.png

 

Казалось бы, Aner прав. На 5 лямбда - дальняя зона. Только вот, господа, в чём фокус: это должно быть справедливо для всех углов.

 

А если взять, например, такие угловые координаты: тета = 0,1 радиан, фи = 0,1 радиан, то картина следующая:

 

2222222222.png

 

Видим изгиб между 2 и 3 лямбда? Это уж точно не имеет характера 1/r, верно? И это, заметим, не укладывается в 0,5 лямбда, верно?

Да и на 5 лямбда, возьму-ка я углы тета = 0,5 радиан, фи = 0,05 радиан, и вот картина маслом:

 

image.png

 

Всем очевидно, что производная зависимости полного Е от расстояния отличается от таковой для функции вида 1/r даже на r0 = 5 лямбда?

 

Значит, ещё не дальняя это зона...

Edited by Dr.I.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Увиливает в оптику, нехорошо!

 

Вы предполагаете, что классическая электродинамика в оптическом диапазоне частот чем-то отличается от классической электродинамики в радиочастотном диапазоне? :smile3009:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не нужно заниматься представлениями одного неверного подхода, что наша антенна - это два диполя Герца, излучающих синфазно. Нет такого в мобильных устойствах.

Просто займитесь ликбезом по антеннам для мобил, и не будет такой ерунды что вы тут выше выложили. Вы банально, не зная физики в ближней зоне антенны пытаетесь доказать математически в MathCAD_е вашу неверную позицию и только. Достаточно ознакомится с исседованиями и работами то той же SAR. Где уж точно очень хорошо изучены, расчитаны и измерены как ближние поля так и зоны.

И потом, действительно почему не HFSS или CST. И что вы выбрали из методов в расчете FDTD, MoM?

 

Вы предполагаете, что классическая электродинамика в оптическом диапазоне частот чем-то отличается от классической электродинамики в радиочастотном диапазоне? :smile3009:

Конечно, еще как! Полагаю знаете о квантовых явлениях и их специфике в эмп. И игнорируете? Тех квантовых, котрые делают оптику с оптическими квантовыми явлениями отдельной областью в электродинамике.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не нужно заниматься представлениями одного неверного подхода, что наша антенна - это два диполя Герца, излучающих синфазно. Нет такого в мобильных устойствах.

 

Не пытайтесь подменить тезис. Два диполя Герца ни разу не позиционировались мной как антенна для мобил. Два диполя Герца на расстоянии в половину длины волны позиционировались мной как антенна с размером в половину длины волны, не более.

 

И что вы выбрали из методов в расчете FDTD, MoM?

 

<deleted> Видите ли, чтобы описать поле решётки из диполей Герца, не требуется решать уравнений Максвелла, требуется лишь записать две простые и всем известные формулы, описывающие зависимость от координат сферической полярной системы координат компонент Er и Etheta для диполя, ориентированного по оси Oz.

 

Конечно, еще как! Полагаю знаете о квантовых явлениях и их специфике в эмп. И игнорируете? Тех квантовых, котрые делают оптику с оптическими квантовыми явлениями отдельной областью в электродинамике.

 

<deleted> Пересчитайте ещё раз вопрос: Вы предполагаете, что классическая электродинамика в оптическом диапазоне частот чем-то отличается от классической электродинамики в радиочастотном диапазоне? Обратите внимание на слова "классическая". Поясняю: классическая = неквантовая. Касаемо "квантовых явлений" не Вам мне рассказывать, я долгое время занимался полупроводниками, и полупроводниковыми наноструктурами, в том числе и прежде всего - оптическими свойствами полупроводниковых наноструктур. Уверяю Вас, что оптика "с оптическими квантовыми явлениями" никак не является "отдельной областью в электродинамике", это обычная квантовая механика, по сути, это суть раздел физики твёрдого тела, если говорить о полупроводниках. Никаких "квантовых явлений" в свободном пространстве, делающих оптический диапазон чем-то отличным от радиочастотного диапазона - не существует. :smile3046:

 

P.S. <deleted>

Edited by l1l1l1
нарушение п. 2.1в Правил форума

Share this post


Link to post
Share on other sites

тема временно закрыта, всем надо остановиться и еще раз подумать о сути вопросов её автора.

мне также нужно время для того, чтобы тему почистить.

участнику Dr. I. делаю предупреждение за неоднократные оскорбительные высказывания в адрес оппонентов.

 

напомню участникам название темы:

 

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

с пояснением

Работа в ближнем поле.

 

напоминаю стартовое сообщение автора темы:

Всем доброго времени суток!

Меня заинтересовал вопрос измерения уровня составляющих E- и H-составляющих электромагнитного поля.

В чем моя "идея".

В дальней зоне отношение E/H=377 Ом.

В ближней зоне (лябда/2*pi) оно другое и "линейно" меняется с расстоянием от источника сигнала, стремясь к 377 Ом в дальнем поле.

Т.е., по "идее", измерив это отношение, в точке ближнего поля антенны можно примерно определить расстояние до антенны.

 

Если "идея" рабочая, то вижу два варианта измерения.

1. Уровень H-составляющей измерять магнитной рамкой. А уровень E-составляющей диполем. Конечно, с учетом, что они ортогональны.

Рамка еще как-то "вырисовывается". А диполь получается очень маленький, что меня слишком смущает.

2. Измерять обе составляющие двумя ортогональными рамками.

 

Кто-нибудь занимался подобным?

Или, совсем, "идея" бредовая?

 

к сожалению, автор темы только в 13-м сообщении конкретизировал свою задачу:

 

Хочу определять расстояние до источника сигнала. Только в ближнем поле, т.к. там поведение E- и H- меняется в зависимости от расстояния (разность фаз, отношение E/H).

В дальнем поле E- и H- "постоянны". Разность фаз 0, отношение E/H = 377.

 

Измерение угла на источник сигнала при малой "базе" (измерение из двух точек) дает большую ошибку.

Частота источника сигнала около 1 МГц (300 м). Надо измерять расстояние до 50 м.

 

обращаю внимание : частота сигнала 1 МГц, длина волны 300 м.

 

к еще большему моему сожалению, автор темы не сообщил, что представляет собой источник сигнала, и каковы его размеры.

естественно предположить, что эти размеры много (очень много) меньше, чем 50 м.

 

из этих данных следует исходить в этой теме.

 

l1l1l1

Share this post


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