[kovigor 6]

Антенна заявлена на частоту 433 МГц.

NanoVNA.

Мерим КСВ и получаем примерно на заявленной частоте минимум, где-то 1.2.

Но сопротивление антенны на этой частоте получается не совсем активным, есть небольшая реактивность.

Я так подумал, что это норма. Если бы реактивности не было, а сопротивление было чисто активным, то он антенны ничего не отражалось бы, вся энергия излучалась бы в эфир и КСВ был бы точно равен единичке. Но ведь у нас он чуть больше, т.к. часть энергии отражается от антенны, а значит, раз есть отражение, то есть и реактивность.

Верно ?

[uve 10]

Не всё то золото, что блестит. Как то странно Вы рассуждаете. Реактивности может и не быть , а отражение будет, если Re нагрузки не равно Re генератора.

[UART 23]

10 часов назад, kovigor сказал:

Мерим КСВ и получаем примерно на заявленной частоте минимум, где-то 1.2.

Но сопротивление антенны на этой частоте получается не совсем активным, есть небольшая реактивность.

Я так подумал, что это норма. Если бы реактивности не было, а сопротивление было чисто активным, то он антенны ничего не отражалось бы, вся энергия излучалась бы в эфир и КСВ был бы точно равен единичке. Но ведь у нас он чуть больше, т.к. часть энергии отражается от антенны, а значит, раз есть отражение, то есть и реактивность.

все что с КСВ менее 2х = хорошо. (потери менее 10%)

 

[freeport 3]

Антенна не одна работает, а подключена к другому устройству - приёмнику или передатчику. Если у него КСВ тоже 2, то в зависимости от длины кабелей, может случится так, что КСВ будет равен 2х2=4 и потери мощности будут 32%. 

[alex-sss 7]

[yurik82 23]

В 06.09.2024 в 23:22, kovigor сказал:

, а значит, раз есть отражение, то есть и реактивность.

 

квадрат разницы активного сопротивления  и квадрат реактивности имеют равнозначный вклад в величину отражения Г

[kovigor 6]

Т.е., как я понял, стоячая волна будет при любом несогласовании, например, при обрыве или КЗ нагрузки, или, например, при нагрузке в 75 ом на линии в 50 ом, а значит, можно будет говорить о КСВ ...

[yurik82 23]

В 09.09.2024 в 23:04, kovigor сказал:

стоячая волна будет при любом несогласовании

Отражение — физический процесс взаимодействия волн или частиц, изменение направления волнового фронта на границе двух сред с разными свойствами, , в котором волновой фронт возвращается в среду, из которой он пришёл.

Линия передачи частный случай среды. На границе двух сред с разными свойствами, т.е. двух линий с разным импедансом происходит отражение - часть волнового фронта возвращается в среду из которой он пришел.

Для того чтобы уменьшить отражения - применяют трансформаторы импедансов. В оптике их называют "просветлящие напыления", в СВЧ - четвертьволновые отрезки несогласованных линий с промежуточным импедансом.

Отдельные порции (импульсы) будут отражаться даже от четвертьволновых трансформирующих вставок.

Т.к. изменения сред есть целых два - то и отражения тоже 2 (в начала L/4 транса и в конце).

Если на такую систему с 2 отражениями подать непререывные колебания, то второй и последующие циклы будут складываться в противофазе и препятствовать обратной волне (отражению) и все 100% энергии пройдут во вторую неоднородность. Поэтому в акустике и электрике мы называем это согласующим трансформаторм, а в оптике - просветляющим напылением.

Если подобрать промежуточный импеданс таким образом чтобы количество энергии отраженное от первого и второго стыков было равным (а отражение тем сильнее - чем больше разность импедансов двух сред) то они полностью вычтут друг друга в противофазе и обратной волны (отражения) не будет. в исходной линии стоячих волн не будет, КСВ=1

Изменено 11 сентября пользователем yurik82

[Vasil_Riabko 1]

55 minutes ago, yurik82 said:

Отражение — физический процесс взаимодействия волн или частиц, изменение направления волнового фронта на границе двух сред с разными свойствами, , в котором волновой фронт возвращается в среду, из которой он пришёл.

Линия передачи частный случай среды. На границе двух сред с разными свойствами, т.е. двух линий с разным импедансом происходит отражение - часть волнового фронта возвращается в среду из которой он пришел.

Для того чтобы уменьшить отражения - применяют трансформаторы импедансов. В оптике их называют "просветлящие напыления", в СВЧ - четвертьволновые отрезки несогласованных линий с промежуточным импедансом.

Отдельные порции (импульсы) будут отражаться даже от четвертьволновых трансформирующих вставок.

Т.к. изменения сред есть целых два - то и отражения тоже 2 (в начала L/4 транса и в конце).

Если на такую систему с 2 отражениями подать непререывные колебания, то второй и последующие циклы будут складываться в противофазе и препятствовать обратной волне (отражению) и все 100% энергии пройдут во вторую неоднородность. Поэтому в акустике и электрике мы называем это согласующим трансформаторм, а в оптике - просветляющим напылением.

Если подобрать промежуточный импеданс таким образом чтобы количество энергии отраженное от первого и второго стыков было равным (а отражение тем сильнее - чем больше разность импедансов двух сред) то они полностью вычтут друг друга в противофазе и обратной волны (отражения) не будет. в исходной линии стоячих волн не будет, КСВ=1

 

Вы сами прочитали что написали?
- волновой фронт возвращается в среду, из которой он пришёл

- Отдельные порции (импульсы) будут отражаться даже от четвертьволновых трансформирующих вставок.

- Если на такую систему с 2 отражениями подать непререывные колебания, то второй и последующие циклы будут складываться в противофазе и препятствовать обратной волне (отражению) и все 100% энергии пройдут во вторую неоднородность.

[yurik82 23]

19 минут назад, Vasil_Riabko сказал:

Вы сами прочитали что написали?

первая строка- цитата из Вики (статья Отражение  / физика)

Вторая и третья - мои.

Для примера возьмем линию 50 Ом, трансформатор из 50 на 100 Ом из четвертьволновой линии sqrt(50*100)=70.7 Ом

Если на стык 50-70.7 придет первый импульс то он отразится точно так же как при КСВ=1.414. 2.94% энергии пойдет назад в среду из которой пришел (в линию 50 Ом)

Прошедшая далее часть энергии достигнет стыка 70.7-100 Ом и опять часть отразится так же как при КСВ=1.414 (2.94% от оставшихся 97.06%)

Если импульс был одиночный на этом всё и закончится. К источнику вернутся сначала 2.94% посылки потом затухающими остатки второго отражения.

 

Если импульс не одиночный, то в установившемся непрерывном режиме гармонических колебаний 2.94% пришедшие со второго отражения уже начнут препятствовать новым порциям отражения на стыке 50-70.7 Ом потому что противофаза.

Отражения в исходную среду 50 Ом не будет вовсе, а все 100% энергии уйдут в 100 Ом нагрузку.

Из-за этого четвертьволновые трансформаторые не рекомендуется применять в быстродействующих, широкополосных, испульсных схемах, а применять экспоненциальный трансформатор, который работает не только с установившимися гармоническими колебаниями, а и с импульсами или с быстроменяющимися непререрывными колебаниями

 

Здесь профессор из AT&T Lab на механических трансформаторах объясняет что недостаток L/4 трансформатора — невозможность работы с одиночными или короткими импульсами. Для этого нужен плавный экспоненциальный трансформатор.

меха

Изменено 11 сентября пользователем yurik82

[Lmx2315 5]

6 минут назад, yurik82 сказал:

Отражения в исходную среду 50 Ом не будет вовсе, а все 100% энергии уйдут в 100 Ом нагрузку.

так ведь вторые 2.94% всегда отражаются и идут на компенсацию первых 2.94% отражения, как же в нагрузку уйдёт 100% ?

[yurik82 23]

14 минут назад, Lmx2315 сказал:

так ведь вторые 2.94% всегда отражаются и идут на компенсацию первых 2.94% отражения, как же в нагрузку уйдёт 100% ?

компенсация (конструктивная и деструктивная интерференции) они lossless. Фотоны не анигилируют с образованием позитрона. Меняется направление волны (вектор Пойнтинга). Две обратные порции волны в противофазе равноценны короткому замыканию. От коротого замыкания происходит отражение.

Цитата

Интерференция волн (лат. interferens, от inter — между + -ferens — несущий, переносящий) — взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или нескольких когерентных волн при их наложении друг на друга[1]. Сопровождается чередованием максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) интенсивности в пространстве. Результат интерференции (интерференционная картина) зависит от разности фаз накладывающихся волн.

При интерференции энергия волн перераспределяется в пространстве[1]. Это не противоречит закону сохранения энергии, потому что в среднем, для большой области пространства, энергия результирующей волны равна сумме энергий интерферирующих волн

Слева линия 100 Ом, потом вставка 70.7 Ом, справа линия 50 Ом.

При возбуждение непрерывними колебаниями КСВ=1

Из линии 50 в линию 100 пускаем одиночный импульс.

2.94% на первом стыке отражается и уходит откуда пришло.

За ним следуюют ещё маленькие порции повторных отражений от второго стыка

Изменено 11 сентября пользователем yurik82

[yurik82 23]

34 минуты назад, Lmx2315 сказал:

и идут на компенсацию первых

выше была илюстрация на примере оптики (просветлаюящее покрытие).

Оранжевое - нежелательные отражения.

Зеленым я обвел область где встретились в противофазе две волны одинаковой амплитуды.

Противофазная встреча равноценна короткому замыканию.

Условная черная линия - это стенка с коротким замыканием от которой происходит полное отражение по направлению зеленой стрелки.

2.94 + 2.94% оранжевой энергии вливаются в мейнстрим красный поток сделав "сальто через голову".

 

На этом рисунке из оптики присутствует ещё угол падения, поэтому углы оранжевой и красной линии идут в разные направления пространства.

в линии передачи ТЕМ типа модель немного проще, нет углов падения как в оптике, но общий смысл тот же

Механическая линия передачи (на пружинных маятниках) из лекции AT&T Lab наиболее близкий аналог электрческой ТЕМ линии.

 

Изменено 11 сентября пользователем yurik82

[Aner 8]

Все хорошо, все эти картинки, пояснения и представления передачи энергии, отражения (в виде фотона и волны) хороши для пояснения инженерам для расчета до ~ 2..3 порядка после запятой, но не более. Реальность другая. Да и КЭД, КТП, KO многое трактуют совсем по другому и точность там на много порядков больше. В раеальности окружение антенны меняет ее ксв, мало кто борется за высокий ксв, другие параметры антенн такие как кпд, диаграмма, и тд. чаще важнее.

[yurik82 23]

31 минуту назад, Aner сказал:

хороши для пояснения инженерам для расчета

это только пояснение природы явления, не для инженерных расчетов. 

а то у топикстартера концептуальные ошибки, типа "если бы сопротивление было чисто активным, то от антенны ничего не отражалось  бы"

природа отражений любых видов волн - различие сред распространения.