Детекторный приёмник и закон сохранения энергии

[tasfinder]

Ну вот, когда грамотно написано приятно почитать,) спасибо.

[Amw]

Alex-Yu в сообщении #550447 писал(а):

позади антенны возникает своего рода "тень",

Почему "позади". Фаза стоячей волны зависит от размера вибратора. Поэтому, например, директор усиливает (переизлучает) в одном направлении, а рефлектор в другом.

Alex-Yu в сообщении #550447 писал(а):

Антенна вместе с колебательным контуром -- это единая колебательная система.

Можно сказать и так. Но понятнее будет, если рассматривать антенну, как источник ЭДС с некоторым внутренним комплексным сопротивлением для данной частоты. Для того, чтобы взять от антенны максимальную мощность, входной импеданс приемника должен быть комплексно сопряжен с выходным антенны. Это и есть настройка входных цепей приемника на эту частоту. А сам по себе резонанс антенны вовсе не нужен. Нерезонансные антенны могут быть даже эффективнее.

rustot в сообщении #554803 писал(а):

обратная связь с антенной есть и напрямую влияет на отбираемую антенной от волны энергию. ...при резонансе в антенной цепи у волны отбирается больше мощности.

Правильно, только не при резонансе, а при согласовании антенны с приемником.

rustot в сообщении #554803 писал(а):

Берем проволочную антенну и заземление, между ними разрыв, замеряем высокоомным (заведомо более высокоомным чем сопротивление контура с небесконечной добротностью) тестером напряжение между антенной и землей - милливольты. пытаемся подбирать разное сопротивление нагрузки для максимизации снимаемой мощности - микроватты вставляем в разрыв параллельный контур (а можно и просто одну катушку, с учетом собственной емкости провода антенны) - на нем уже вольты. и подбирая параллельную ему активную нагрузку снимаете уже милливатты.

Если под сопротивлением понимать R+jX, то обязательно найдется такое значение, когда мощность для данной антенны максимальна. Это, кстати, и происходит, когда мы настраиваем входной контур детекторного приемника, или приемника прямого усиления.

[rustot]

Amw в сообщении #559747 писал(а):

Но понятнее будет, если рассматривать антенну, как источник ЭДС с некоторым внутренним комплексным сопротивлением для данной частоты.

Только это все-таки эквивалентная схема, безусловно подходящая для расчетов, но все элементы на ней условны. Чему равно эдс этого самого эквивалентного источника? напряженность поля умножить на длину антены? Нет, для короткой антенны намного больше. И откуда физически берется это 'намного больше'? Каким образом отбирается мощность многократно большая, чем приходится от волны на физическое сечение антенны?

Только рассмотрев как антенна взаимодействует с полем, мы может потом упростить ее до источника эдс с комплексным внутренним сопротивлением плюс сопротивление излучения.

[Amw]

rustot в сообщении #559764 писал(а):

Каким образом отбирается мощность многократно большая, чем приходится от волны на физическое сечение антенны?

Не будем пока рассматривать вопрос, каким образом мощность поступает в антенну, но совершенно бесспорно, что энергия в антенне (в виде энергии стоячей волны) будет расти до тех пор, пока не наступит установившееся состояние при котором мощность поступающая сравняется с мощностью расходуемой.
Если рассматривать приемную антенну, то поступающая мощность расходуется на нагрузку (приемник), потери (омические и диэлектрические) и переизлучение. Меняя импеданс нагрузки (настраивая приемник) мы влияем на все эти процессы без исключения, добиваясь наилучшего приема.

rustot в сообщении #559764 писал(а):

Чему равно эдс этого самого эквивалентного источника?

Очень просто - выбираем любую точку, например ту, где антенна подключается к фидеру. Меряем составляющие напряжения и тока на данной частоте, делим первое на второе с учетом фаз - вот вам импеданс антенны для данной частоты и текущего входного импеданса приемника... И эдс отсюда вычисляется.
Но, Вы правы, при любом изменении настройки приемника буквально всё поменяется.

[svb505]

Amw в сообщении #559779 писал(а):

Очень просто - выбираем любую точку, например ту, где антенна подключается к фидеру. Меряем составляющие напряжения и тока на данной частоте, делим первое на второе с учетом фаз - вот вам импеданс антенны для данной частоты и текущего входного импеданса приемника... И эдс отсюда вычисляется.

Интересно тема называется Т.е. при желании, мы можем определить мощность, потребляемую приемником, затем, зная выходную мощность передатчика, можно определить кол-во приемников, которое можно "включить" в зоне действия передатчика? Извиняюсь, что вопрос чуть шире рамок темы. Но близко к теме?

[Amw]

svb505 в сообщении #559853 писал(а):

...зная выходную мощность передатчика, можно определить кол-во приемников, которое можно "включить" в зоне действия передатчика?

Эту идею реализовать просто - надо поместить передатчик в замкнутую металлическую конструкцию и такая приемная антенна поглотит всю его энергию - другим ничего не достанется...

[Александрович]

Приёмник (или несколько приёмников) не смогут поглотить энергии больше, чем излучает антенна передатчика.

[Cidor]

(Оффтоп)

Александрович в сообщении #560270 писал(а):

Приёмник (или несколько приёмников) не смогут поглотить энергии больше, чем излучает антенна передатчика.

Поглотить то они могут, да только кто им даст?

[svb505]

Александрович в сообщении #560270 писал(а):

Приёмник (или несколько приёмников) не смогут поглотить энергии больше, чем излучает антенна передатчика.

И если посчитать, скажем для любительского передатчика в 5 Вт? Получится некоторое конечное значение? Тогда можно, наверное, даже определить зависимость зоны устойчивого приема, от кол-ва приемников? Т.е. каждый следующий включенный в любой точке этой зоны приемник, будет влиять на ранее включенный приемник, даже если антенны не будут перекрывать друг друга? Или просто по определению, желающих послушать не может быть больше, чем ...? Из ЗСЭ следует, ...?

[ivanhabalin]

svb505 в сообщении #560626 писал(а):

И если посчитать, скажем для любительского передатчика в 5 Вт?

Наверное, не более. Иначе вечный двигатель. Где конкретно преобразовать энергию эл. магнитной волны в другой вид энергии, ну это от желания. Можно и не доводить до эл. магнитного излучения, а сразу в тепло, на активном сопротивлении?

[Cidor]

(Оффтоп)

ivanhabalin в сообщении #560689 писал(а):

Можно и не доводить до эл. магнитного излучения, а сразу в тепло,

Правильно, больше пользы, а то одна реклама.

[svb505]

ivanhabalin в сообщении #560689 писал(а):

Наверное, не более. Иначе вечный двигатель.

Почти конкретно. Спасибо. А возможно определить потребляемую мощность простенького детекторного РП, или примерно, о каких значениях пойдет речь? Сопоставимо с 5 Вт? Или близко к бесконечности? Или из ЗСЭ следует, ...?

[ivanhabalin]

Важная особенность ЭМП - это деление его на так называемую "ближнюю" и "дальнюю" зоны. В "ближней" зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r < l ЭМП можно считать квазистатическим. Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату r -2 или кубу r -3 расстояния. В "ближней" зоне излучения электромагнитная волне еще не сформирована. Для характеристики ЭМП измерения переменного электрического поля Е и переменного магнитного поля Н производятся раздельно. Поле в зоне индукции служит для формирования бегущих составляющей полей (электромагнитной волны), ответственных за излучение. "Дальняя" зона - это зона сформировавшейся электромагнитной волны, начинается с расстояния r > 3l . В "дальней" зоне интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника r -1.
В "дальней" зоне излучения есть связь между Е и Н: Е = 377Н, где 377 - волновое сопротивление вакуума, Ом. Поэтому измеряется, как правило, только Е. В России на частотах выше 300 МГц обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии (ППЭ), или вектор Пойтинга. Обозначается как S, единица измерения Вт/м2. ППЭ характеризует количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.
Радиостанции ДВ (частоты 30 - 300 кГц). В этом диапазоне длина волн относительно большая (например, 2000 м для частоты 150 кГц). На расстоянии одной длины волны или меньше от антенны поле может быть достаточно большим, например, на расстоянии 30 м от антенны передатчика мощностью 500 кВт, работающего на частоте 145 кГц, электрическое поле может быть выше 630 В/м, а магнитное - выше 1,2 А/м.
Радиостанции СВ (частоты 300 кГц - 3 МГц). Данные для радиостанций этого типа говорят, что напряженность электрического поля на расстоянии 200 м может достигать 10 В/м, на расстоянии 100 м - 25 В/м, на расстоянии 30 м - 275 В/м (приведены данные для передатчика мощностью 50 кВт).
Радиостанции КВ (частоты 3 - 30 МГц). Передатчики радиостанций КВ имеют обычно меньшую мощность. Однако они чаще размещаются в городах, могут быть размещены даже на крышах жилых зданий на высоте 10- 100 м. Передатчик мощностью 100 кВт на расстоянии 100 м может создавать напряженность электрического поля 44 В/м и магнитного поля 0,12 Ф/м.
Телевизионные передатчики. Телевизионные передатчики располагаются, как правило, в городах. Передающие антенны размещаются обычно на высоте выше 110 м. С точки зрения оценки влияния на здоровье интерес представляют уровни поля на расстоянии от нескольких десятков метров до нескольких километров. Типичные значения напряженности электрического поля могут достигать 15 В/м на расстоянии 1 км от передатчика мощностью 1 МВт. В России в настоящее время проблема оценки уровня ЭМП телевизионных передатчиков особенно актуальна в связи с резким ростом числа телевизионных каналов и передающих станций.

[svb505]

"Радиопередатчик мощностью 1 Вт периодически излучал сигналы длительностью 0,4 с попеременно на волнах 7,5 и 15 м. ..."
Это о первом спутнике Земли, и этот сигнал сколько приемников могли слушать на половине Земли? А владельцы ДРП, без источника питания, могли?

[ivanhabalin]

svb505
Извините. Наверное это лучше знает rustot.

(Оффтоп)

То, что таскают солдаты на учениях имеет чуствительность 1-5мкВ. как раз в этом диапазоне. То есть при такой напряжённости - нормальный приём.