[daiver 0]

1 час назад, yurik82 сказал:

Если в такой провод подать энергию и она будет бежать вдоль него и не излучаться - это значит что в режиме приема она не будет ничего абсорбировать.

Я верно понимаю, что если я сделал конструкцию при подачи энергии на которую на определенной частоте S11 характеристика говорит что энергия уходит, то гарантированном можно утверждать что при внешнем таком же поле, эта конструкция будет абсорбировать в себя энергию на этой частоте?

Т.е. если удалось получить модель в CST с нужной S11 характеристикой, и удалось изготовить на производстве нечто похожее, и замер S11 говорит что уходит, то можно утверждать что увидим на входе, если будет такое же внешнее поле?

Т.е. расчет только на выход S11, это гарантия того что и на вход работает? За вычетом потерь конечно.

[Freesom 22]

33 minutes ago, yurik82 said:

Например в отражении есть такой эффект как просветление оптики (в СВЧ это согласование 2 сред  с разным импедансом L/4 трансформатором с неким промежуточным импедансом). В общем случае граница сред отражает, но благодаря тщательному подбору конструкции и длины волны отражение при контакте 3 сред можно погасить.

Это же неправильное трактование. Первая граница сред переизлучает половину фотонов, а вторая - оставшуюся половину, только с другим спином или что там у них разное (аналог противофазности). Короче на выходе они аннигилируются и решают таки излучаться в среду с первоначальным направлением распространения.

Кстати, так можно сделать резонансный абсорбер из подручных материалов, например FR4: подобрать рисунок медью на границе так, чтобы она отражала примерно половину (с учетом потерь), а толщину образца до металлической земли взять такой, чтобы прошедшая внутрь волна отражалась и выходила в противофазе с первой половиной. Всё, структура не может ничего отразить из-за деструктивной интерференции и разгоняет потери до полного поглощения. CST, кстати, соглашается

33 minutes ago, yurik82 said:

Это работает только для устоявшихся гармонических колебаний и не работает для одиночных импульсов

У импульсов спектр наверно широковат, а это очень уж резонансная вещь

7 minutes ago, daiver said:

Я верно понимаю, что если я сделал конструкцию при подачи энергии на которую на определенной частоте S11 характеристика говорит что энергия уходит, то гарантированном можно утверждать что при внешнем таком же поле, эта конструкция будет абсорбировать в себя энергию на этой частоте?

Нет, конструкция может отражать 100% падающего поля на другой моде или другой поляризации, которую кто-то забыл учесть в свойствах порта во время расчетов. Так появляются весьма любопытные статьи в журналах...

[Aner 8]

Почему половину фотонов? Отражает все за исключением потерь оч малых. Как бы тогда волноводы работали?

Спина тут еще нет, всеже это не квантовая физика или хромодинамика итп, а Максвеловская пока. 

[daiver 0]

19 минут назад, Freesom сказал:

Нет, конструкция может отражать 100% падающего поля на другой моде или другой поляризации, которую кто-то забыл учесть в свойствах порта во время расчетов. Так появляются весьма любопытные статьи в журналах...

Тогда уточню.

Согласен что конструкция может отражать/поглощать определенную поляризацию. (Что такое мода для меня пока смутно и непонятно).

Но вот если конструкция не поляризована, как антенна на wi-fi, тогда ведь верно что если она хорошо излучает на данной частоте, на ней же хорошо и принимает?

Технически же там берется одна полоса и на ней и принимается и излучается, и сложность состоит чтобы время кадров выровнять так чтобы не прием не убивал передачу и наоборот, т.е. разделить по времени.

 

Дайте любую практическую рекомендацию как задать моду, если есть микросхема приемопередатчик/трансивер AD9361 у нее есть вход и выход на антенну.

Устройства на AD9361 продаются в свободной продаже, готовые для использования кем-угодно.

Выход передатчика микросхемы какую моду имеет?

[daiver 0]

54 минуты назад, Freesom сказал:

Нет, конструкция может отражать 100% падающего поля на другой моде или другой поляризации, которую кто-то забыл учесть в свойствах порта во время расчетов. Так появляются весьма любопытные статьи в журналах...

Вы как бы правы, но что же все так вывернуто.

Перефразирую, если считать одну моду, то можно забыть другие. А если считать все, то забыть невозможно.

Есть опция включающая расчет всех мод для всех неоднородных портов (inhomogeneous port).

"Consequently, activating this check button implies that the source type is set automatically to All ports / All modes."

"Следовательно, активация этой кнопки-галочки означает, что тип источника автоматически устанавливается на Все порты/Все режимы/моды."

Так вот для дискретных портов эту опцию не включить. Что как бы намекает что порт однородный. Т.е. считается все.

Аминь.

[Freesom 22]

1 hour ago, daiver said:

Выход передатчика микросхемы какую моду имеет?

это свойство линии передачи

46 minutes ago, daiver said:

Так вот для дискретных портов эту опцию не включить. Что как бы намекает что порт однородный. Т.е. считается все.

что возбудит дискретный порт зависит от того, где его установить. Можно возбудить им первую моду прямоугольного волновода, а можно с эквивалентой эффективностью и вторую. Дискретный порт - это просто однородная линия напряженности поля или даже плоскость, а может и не плоскость. Про моды он ничего не знает, потому что поле в нем всегда однородное

[daiver 0]

20 минут назад, Freesom сказал:

что возбудит дискретный порт зависит от того, где его установить. Можно возбудить им первую моду прямоугольного волновода, а можно с эквивалентой эффективностью и вторую. Дискретный порт - это просто однородная линия напряженности поля или даже плоскость, а может и не плоскость. Про моды он ничего не знает, потому что поле в нем всегда однородное

Да.

Если можно, любую рекомендацию как посмотреть моды на выходе, т.е. есть антенна из нее что-то улетело, как посмотреть моды на расстоянии от антенны в CST ?

Повесить порт в воздухе?

Как-то специальный режим монитора?

Вроде бы только два инструмента порт и монитор.

[Freesom 22]

4 minutes ago, daiver said:

Если можно, любую рекомендацию как посмотреть моды на выходе, т.е. есть антенна из нее что-то улетело, как посмотреть моды на расстоянии от антенны в CST ?

В качестве границы расчетного объема поставить порт Флокэ, выбрать нужное количество мод, посмотреть сколько куда чего идет.

 

[yurik82 23]

3 часа назад, daiver сказал:

Я верно понимаю, что если я сделал конструкцию при подачи энергии на которую на определенной частоте S11 характеристика говорит что энергия уходит, то гарантированном можно утверждать что при внешнем таком же поле, эта конструкция будет абсорбировать в себя энергию на этой частоте?

Да, и все параметры антенны (параметры дальнего поля, направленность, поляризация, S-параметры) будут одинаковые и на передачу и на прием. Это вообще универсальный принцип, не только в электромагнетизме, а вообще. Например обычный механический рычаг, если он слева направо 1 к 3 изменяет силу/расстояние, то справа налево 3 к 1 всё то же в обратном направлении. Ветряк как превращает крутящий момент в движение газа или жидкости, так же и под действием движения газа или жидкости и создает крутящий момент.

 

3 часа назад, Freesom сказал:

Это же неправильное трактование.

можете и так трактовать. Количественная модель кстати не такая простая, там не половины. Сколько отражается на границе сред - зависит от соотношения импедансов этих сред. Количественные формулы все те же что и в СВЧ.

В воздухе световая или радиоволна имеет импеданс 376,73 Ом и скорость с=1

В некотором сорте оптическом стекла например скорость с=0.5 (показатель преломления = 2), что равноценно диэлектрику для ВЧ  с эпсилон=4, импеданс 376,73/2=188,3 Ом

S11/КСВ связаны с разницей импедансов, в даном примере КСВ=2, S(1,2)=0,88889, S11=0,11111. На отражениее теряется 11.1% энергии или -0.51 дБ

Обычное стекло для очков имеет примерно такой порядок, блики там не 50% а только 11%.

Чтобы погасить эти нежелательные 11% отражения можно добавить четвертьволновый согласующий трансформатор  с импедансом 266,3 Ом

Числовое значение 266,3 выбирается исходя из такой трактовки: на разнице среде 376,73 и 266,3 должно отражаться СТОЛЬКО ЖЕ сколько и на разнице сред 266,3 и 188,3. Тогда балансы противофазных составляющих будут идентичны и вычтутся.

Вместо КСВ=2 на одной границе сред будет две точки отражения с КСВ=1.414 в каждой. 0,97059 на каждом участке будет проходить, 1-0,97059 = 0,02941 будет отражаться.

Вместо 1 отражения на 11% получаем два отражения по 2.94% которые взаимно компенсируются и общий КСВ=1, общее отражение = 0, общий коэффициент передачи = 1

 

Работает это только для устоявшихся колебаний. Для одиночных импульсов не работает. Вот анимация отражения на трансформаторе с 100 на 50 Ом (через 70.7 Ом). В гармоническом режиме КСВ=1, отражений нет вообще.

В импульсном первое отражение 2.9%

Одинаково хорошо и с импульсами и с устоявшимися колебаниями работают экспоненциальные трансформаторы. Повышение количества вставок (многозвенный транс) тоже улучшает работу с импульсами, заодно и полосу пропускания расширяет.

 

Эти волновые принципы не зависят от природы волн, в механических системах (пружины, акустика, колебания струн) они так же работают 

 

Изменено 8 декабря, 2023 пользователем yurik82

[daiver 0]

20 минут назад, yurik82 сказал:

Работает это только для устоявшихся колебаний. Для одиночных импульсов не работает.

Любопытно что это косвенно подтверждается выбором модуляции, когда очень много несущих (гармонических сигналов), сам же каждый гармонический сигнал слабо меняется (модулируется).

 

Спасибо. Появилось желание прочитать все ваши сообщения на форуме.

Изменено 8 декабря, 2023 пользователем daiver

[Freesom 22]

39 minutes ago, yurik82 said:

Работает это только для устоявшихся колебаний. Для одиночных импульсов не работает. Вот анимация отражения на трансформаторе с 100 на 50 Ом (через 70.7 Ом). В гармоническом режиме КСВ=1, отражений нет вообще.

В импульсном первое отражение 2.9%

да ясно дело - импульс слишком короткий, отражение от первой ступеньки уже убежало назад в закат, к тому моменту как отражение от второй ступеньки добежит до первой. В итоге назад побежит набор уменьшенных копий исходного импульса, которые и могли бы интерференционно погаситься, но никогда друг друга не догонят.

Хотя можно выбрать периодическую последовательность таких импульсов так, что отражения от одного импульса будут съедать отражения от следующего. Или через один)) Профит

[Freesom 22]

Импульсы приличной мощности и сами себе среду просветляют 😄 : "Если напряжённость поля излучения достаточно велика, ансамбль резонансных атомов переходит в когерентное возбуждённое состояние под действием первой половины импульса (на фронте импульса), и когерентно релаксирует в основное состояние под действием второй половины импульса (на спаде импульса). Таким образом, излучение не поглощается. "

[daiver 0]

  

12 часов назад, yurik82 сказал:

В общем случае граница сред отражает, но благодаря тщательному подбору конструкции и длины волны отражение при контакте 3 сред можно погасить.

Это работает только для устоявшихся гармонических колебаний и не работает для одиночных импульсов. В противофазе "магнитную подушку" создает энергия из предыдущих порций волны.

Энергия из предыдущих импульсов куда дальше уходит?

Ведь законы сохранения работают. Эффект просветления наблюдается, т.е. становится больше света.

Созданное поле предыдущих волн помогает пройти последующим по основному маршруту, но сама то куда уходит, помимо переотражений в среде часть накладывается на основной поток с некой задержкой/фазой.

Ей же некуда деться, кроме как отразиться обратно в среду, поглотиться или пройти дальше с другой фазой в другой точке.

 

7 часов назад, Freesom сказал:

"Если напряжённость поля излучения достаточно велика, ансамбль резонансных атомов переходит в когерентное возбуждённое состояние под действием первой половины импульса (на фронте импульса), и когерентно релаксирует в основное состояние под действием второй половины импульса (на спаде импульса). Таким образом, излучение не поглощается. "

Тоже самое. Почему "когерентно релаксирует в основное состояние". Ведь оно уже полетело не туда, натолкнулось с одной стороны на такое же поле от следующей порции волны. Из этого не следует что все пошло по основному маршруту. Скорее меньше стало уходить с основного. Но оставшаяся порция энергии если не поглотилась и не отразилась, то наложилась на основной поток условно со случайным сдвигом. Как бы добавив шум к сигналу.

 

И если с оптикой очень хорошо если удалось отразить энергию обратно в среду или поглотить, например в стенку объектива, с СВЧ фильтрами на выходе после усилителя отраженная энергия похоже идет на разогрев самого усилителя.

 

10 часов назад, yurik82 сказал:

На этой модели видно что часть энергии вернулось обратно.

Тот же вопрос если рассмотреть не L/4 трансформатор, а L/4 фильтр, когда полосок L/4 длины идет подключен под 90 градусов.

На этом видео человек наглядно демонстрирует подключение куска кабеля через тройник, и затем подстройку механическими конденстаторами:

Волна по ответвлению кабеля отражается обратно и мешает прохождению энергии на этой частоте.

Смотрел на простом SMA тройнике, который отсекает энергию на частоте в районе 5 Гигагерц, можно нарастить хвостик и частота снизится. Это если смотреть характеристику S21.

На S11 на этой частоте как раз наоборот энергия возвращается обратно.

Современный вариант фильтров на плате выглядит так:

Выходит фильтр может только не пустить энергию, а дальше она должна куда-то деться: поглотиться средой в тепло, но диэлектрик ВЧ материала плохо поляризуется, что очень хорошо,

если энергия не поглощается и не проходит значит отражается обратно, или проходит со сдвигом относительно основной порции. Здесь не может пойти в другую точку как в оптике.

 

Зачем тогда такие элементы могут пригодиться:

Похоже на конденсатор, позволяющий сложить две волны на одной частоте с небольшой фазой, т.е. грубо убрать микрошум.

[daiver 0]

Или это емкость компенсирующая какую-то индуктивность?

[yurik82 23]

55 минут назад, daiver сказал:

значит отражается обратно,

да, отражается обратно. если волна приходит в точку с импедансом ноль (короткое замыкание) или импедансом бесконечность (открытый конец) от этой точки происходит 100% отражение.

Фильтр на частоте заграждения откидывает назад всю приходящую энергию.

В местах где встречаются противофазно две волны - равноценно КЗ с нулевым импедансом.

При просветлении оптики или согласовании л/4 отрезком в этом отрезке на устоявшихся колебаниях (не на одиночном импульсе) для волн обратного направления (на моей анимации - бегущих слева направо, источник был справа) создается на первой неоднородности справа точка с нулевым КЗ. Она отражает отибутую волну опять влево по направлению хода основной доли энергии. На второй неоднородности слева опять в противофазе, опять КЗ с нулевым импедансом и опять всё что хотело отразиться встречает "подпорку" противофазной волны равной мощности и всё проходит влево.

На первом bounce отразилось вправо 2.94%, на второй bounce от оставшихся 97.06% снова отразилось вправо 2.94% (2.85% от изначальной мощности).

Через пол оборота волны при попытке второго отражения 2.94% на правом bounce туда уже подоспеет 2.85% левого bounce и создатут КЗ и отразится уже только разница 0.09%

 

Изменено 9 декабря, 2023 пользователем yurik82