Фотонный газ

[amon]

realeugene в сообщении #1149303 писал(а):

Вы параболические антенны когда-нибудь видели?

В фокусе параболического отражателя антенны стоит такая хрень, которая все что надо поглощает. Антенна (идеальная) должна быть абсолютным поглотителем на частоте сигнала и отражателем на прочих частотах

[Gleb1964]

с точностью наоборот. Антенна должна быть как можно более идеальным отражателем на частотах принимаемого сигнала. При этом условии собственное тепловое излучение антенны на этих частотах будет минимальным.

[Degen1103]

Цитата:

А если "однонаправленного" - то интенсивность такого теплового излучения равна нулю, так как у теплового излучения поток пропорционален телесному углу.

И впрямь
С уменьшением угла излучение не перестаёт быть тепловым, хоть и падает почти параллельно...

[realeugene]

amon в сообщении #1149306 писал(а):

В фокусе параболического отражателя антенны стоит такая хрень, которая все что надо поглощает. Антенна (идеальная) должна быть абсолютным поглотителем на частоте сигнала и отражателем на прочих частотах

У спутниковых тарелок эту хрень называют "конвертер" - он и есть тот самый приёмник. Часто антенны соединяют с приёмником волноводом. Задача любой приёмной антенны - согласовать и перенаправить волну из пространства на вход приёмника, возможно, через промежуточный волновод. Минимально её поглотив. Чем меньше поглотила антенна - тем больше осталось приёмнику.

[Degen1103]

Цитата:

Лазерным лучом тоже можно нагреть рабочее тело до любой температуры. Вопрос только в упорядоченности стройных рядов фотонов.

Мммм всплывал, помнится, какой-то эффект вроде насыщения, ограничивающий возможность фототермического преобразования. Но речь, конечно, не об этом...

[amon]

(Оффтоп)

Gleb1964 в сообщении #1149307 писал(а):

Антенна должна быть как можно более идеальным отражателем на частотах принимаемого сигнала. При этом условии собственное тепловое излучение антенны на этих частотах будет минимальным.

realeugene в сообщении #1149311 писал(а):

Чем меньше поглотила антенна - тем больше осталось приёмнику.

Под антенной (антенно-фидерным устройством) я, в силу своего армейского прошлого, понимаю все, что стоит до первого усилительного каскада, либо детектора. В идеале от такого устройства на рабочей частоте ничего никуда отражаться не должно.

[Xey]

Для определенности полезно бы считать антенной элемент, на котором электромагнитное излучение становится электрическим током или наоборот.

[realeugene]

amon в сообщении #1149327 писал(а):

Под антенной (антенно-фидерным устройством) я, в силу своего армейского прошлого, понимаю все, что стоит до первого усилительного каскада, либо детектора. В идеале от такого устройства на рабочей частоте ничего никуда отражаться не должно.

Это немного устаревшее определение, которое ничего не меняет. Задача "всего, что стоит до первого усилительного каскада" - передать на вход первого усилительного каскада максимальную мощность сигнала, без отражений и поглощений. Отражения возникают из-за плохой конструкции и при плохом согласовании антенны с входным импедансом первого каскада, поглощение возникает из-за резистивных потерь. Так что, такое согласование производят при помощи реактивных элементов, которые поглощают что-то только лишь в силу своей конечной добротности. Сейчас обычно интегральные ВЧ усилители пекут уже с согласованными с 50 или 75 ом входными импедансами, чтобы их было проще интегрировать в схему приёмника.

-- 05.09.2016, 16:58 --

Xey в сообщении #1149332 писал(а):

Для определенности полезно бы считать антенной элемент, на котором электромагнитное излучение становится электрическим током или наоборот.

В ЭМ волне токи и напряжения связаны, и на достаточно высоких частотах их нельзя разделить вплоть, например, до затвора или базового перехода входного транзистора.

[Pphantom]

Я бы настоятельно посоветовал всем участникам сначала договориться, что именно каждый называет "антенной". А затем, после дефиниции, посоветовал бы части обсуждающих вспомнить про существование такого названия, как "дипольная антенна". Разгребать последствия ругани, возникшей из-за того, что люди используют одинаковые термины в разных смыслах, мне не очень хочется.

[Gleb1964]

realeugene в сообщении #1149262 писал(а):

Xey в сообщении #1149260 писал(а):

Получается, что с фотонами есть ограничение по температуре рабочего тела, а с электричеством нет.

Не совсем. Лазерным лучом тоже можно нагреть рабочее тело до любой температуры. Вопрос только в упорядоченности стройных рядов фотонов.

давайте, лучше, переформулируем так: излучением с ограниченной спектральной яркостью можно нагреть рабочее тело до ограниченной температуры.
А спектральная яркость - это плотность излучения на единицу спектрального интервала с единицы поверхности тела в единичный телесный угол за единицу времени. И это всегда ограниченная величина, даже для самых-самых лазеров. Суммарный поток, который можно собрать на единице площади мишени это интеграл от спектральной яркости по телесному углу и длинам волн.
Спектральную яркость источника увеличить невозможно, но, с помощью оптической системы, можно увеличить охват телесного угла, под которым с приемника наблюдается источник. Что, собственно, и делает параболическая антенна. В очень глубокой параболической антенне можно достичь почти полного $4 \pi $ стерадиан телесного охвата мишени излучением удаленного точечного источника. Сама оптика, формирующая изображение, должна иметь минимальные потери на отражение/пропускание, иначе будет потеряна часть яркости источника.
Со стороны источника, глядя в зеркало телескопа, будет наблюдаться приемник излучения, размазанный по всей поверхности зеркала. Вот приемник и должен поглощать все излучение, какое возможно.
Если диаметр антены недостаточен для разрешения размеров точечного источника, то наблюдаемая яркость источника будет еще ограничена из-за дифракции - энергия будет размазана по диску Эри изображения источника $\sim \lambda D^{-1}$, т.е. будет ограничена разрешением системы. Поэтому горячие звезды не выжигают дырки на детекторах телескопов, несмотря на высокую температуру самих источников - современные телескопы еще далеки от разрешения звездных дисков (за исключением, скажем Бетельгейзе).
По поводу антенны я бы сказал, что есть такая ее часть, которая формирует некий лепесток направленности за счет отражения/преломления/фазовых задержек. А еще есть, собственно, приемник излучения. Между ними может быть и достаточно длинная линия, доставляющая сигнал до приемника (волновод, световод, линия из зеркал). Дипольная антенна - то же самое, что просто приемник излучения без оптики.

[realeugene]

Pphantom в сообщении #1149367 писал(а):

вспомнить про существование такого названия, как "дипольная антенна".

Позвольте поинтересоваться, что же вас та рассмешило? Неужели, то, что вы попытались применить геометрическую оптику там, где она неприменима? Тем не менее, дипольная антенна, точно так же, как и любая иная антенна, только лишь согласует и перенаправляет ЭМ волну из пространства через волновод на вход приёмника. Направляя туда мощность, пропорциональную её "эффективной площади", которая, в свою очередь, может сильно зависеть от частоты, так как сама дипольная антенна - резонансная система. В идеале, перенаправляя эту ЭМ волну на вход приёмника без потерь. Что извлекли из радиоэфира - то и передали приёмнику.

PS Изначально это обсуждение возникло из вопроса, нужно ли охлаждать саму антенну, или достаточно охлаждать только приёмник?

[Pphantom]

realeugene в сообщении #1149380 писал(а):

Позвольте поинтересоваться, что же вас та рассмешило? Неужели, то, что вы попытались применить геометрическую оптику там, где она неприменима?

Я ничего не пытался применять и все необходимое для тех, кто считает любую антенну зеркалом, уже написал.

[realeugene]

Pphantom в сообщении #1149385 писал(а):

Я ничего не пытался применять и все необходимое для тех, кто считает любую антенну зеркалом, уже написал.

Спасибо, значит, и ваше мнение тоже очень важно для нас.
Я, правда, не понял только одного: вы это писали как участник обсуждения, который хотел бы поделиться этим своим очень важным мнением, или как модератор, которому нужно чистить тему?

Общепринятое определение антенны есть здесь: https://en.wikipedia.org/wiki/Antenna_(radio) Как видите, определение приёмной антенны не включает усилитель.

[Pphantom]

Хорошо, тогда я переключаюсь в режим модератора.

realeugene, предупреждение за хамство.

[Munin]

realeugene в сообщении #1149303 писал(а):

Вы параболические антенны когда-нибудь видели? И? Они, между прочим, успешно работают. :lol:

Зеркало в такой антенне - составная часть, перенаправляющая излучение на непосредственный приёмник. Если вы никаких антенн, кроме параболических, никогда не видели, это тревожный признак. https://www.google.ru/search?q=%D1%82%D ... 0&tbm=isch

Что-то ваш троллинг больно толст. Кстати, вы может быть не в курсе, но здесь есть модерация, и раздел "ПРР" - не место для троллинга.