Предупреждаю сразу, что мои статьи не о физике как таковой, а о запутывании, запугивании и промывании мозгов в современной науке. Печальную ситуацию, сложившуюся в электродинамике, я использую только в качестве примера.
Сегодня я собираюсь вынести на всеобщее обсуждение предвзятое отношение физиков-теоретиков к некоторым типам антенн. В учебниках теоретики предпочитают рассматривать дипольные и штыревые антенны, к рамочным антеннам относятся весьма прохладно, а антенны на основе конденсаторов просто игнорируют.
Простейшая антенна на основе конденсатора, работающая в режиме передачи, схематично изображена на рисунке 1: воздушный электрический конденсатор подсоединен при помощи витой пары проводов к высокочастотному генератору через согласующий трансформатор на основе ферритового кольца.
Рисунок 1. Антенна на основе конденсатора, работающая в режиме передачи.
Трансформатор позволяет не только согласовать антенну с генератором, но создать колебательную систему, которую можно ввести в резонанс.
Габаритный размеры конденсатора могут быть намного меньше длины волны.
Почему такие антенны не применяются на практике?
С точки зрения теоретиков подобная антенна обладает одним неудобным свойством: кроме поперечной электромагнитной волны она может излучать также и не признаваемую современной наукой продольно-поперечную волну, которую я рассматривал в своей предыдущей статье.
Наблюдается обычное психологическое неприятие: в способность конденсатора работать в качестве антенны специалисты просто-напросто не верят, так как это противоречит современным научным предрассудкам.
Физики-теоретики не признают возможность существования продольно-поперечной электромагнитной волны, так как не считают ток смещения в вакууме реальным физическим явлением.
Теорию электромагнитного поля начал разрабатывать Джеймс Максвелл в середине XIX века. В процессе разработки этой теории он выдвинул идею о существовании тока смещения.
У Максвелла ток смещения – это ток, вызванный поляризацией частиц, из которых состоит светоносный эфир. Ток смещения течет только до тех пор, пока процесс поляризации среды (эфира) не завершен.
Однако в начале XX века Альберт Эйнштейн в своей Специальной теории относительности взял, да и устранил светоносный эфир из электродинамики.
Если никакой среды нет, то в чем распространяются радиоволны?
Если среды нет, то что поляризуется?
В ход пошла схоластика: теперь принято считать, что ток смещения – это только формальный способ говорить об изменении электрического поля во времени.
Антенны на основе конденсаторов не изучают, так как не верят в их работоспособность.
Соответственно, о свойствах подобных антенн неизвестно практически ничего.
Какую диаграмму направленности имеют такие антенны?
Какой они имеют коэффициент полезного действия?
Комментарии
почему в детекторном приемнике кондюк переменный ?
потому что он настраивает под резонансную частоту радиостанции
Что будет если кондюк поставить постоянным ?
приемник будет жестко настроен на одну какую то частоту, определяемую конденсатором
Чем схtма приведенная ТС отличается от детекторного приемника ?
Тем , что у ТС конденсатор постоянный ...то есть частота будет одной
То есть конденсатор можно использовать в качестве антенны , но только на одну определенную частоту. Где такое может применяться ?
Обычно передатчики и приемники работают в широком диапазоне частот и постоянный кондюк не подойдет
Поэтому ТС и говорит про передающую антенну, где фиксированная частота не недостаток а совсем наоборот)
ТС забыл сказать о размере таких конденсаторов на разные частоты
я уж не спрашиваю о КСВ (коэффициент стоячей волны) такой антенны
ТС именно об этом и поднимает вопрос. В электронной схеме передатчика очень много конденсаторов с разным назначением и, соответственно, разных номиналов. Их рассматривали как элементы с разными комплексными сопротивлениями. Но не рассматривали как антенны и их взаимосвязь в общей работе.Сейчас, благодаря ТС, я на это взглянул совершенно с другой, неожиданной для меня, точки зрения. Спасибо.
В бытность свою учился в институте связи. На заочно-вечернем. Т.е. контрольные и курсовые получали в распечатанном виде как методички. Знакомец мой получил задание на расчет длинноволновой антенны. Поскольку лень была велика, где то надыбал готовый курсовик для расчета антенны. Не долго думая подставил свои данные для расчета в формульки попертого курсовика и отправил на проверку! Преподаватель потом на лекциях в красках описал курсовую знакомца как пример расчета Дарьяльского ущелья. Знакомец оказывается спер курсовик по расчету щелевой антенны для сантиметрового диапазона. И втюхал туда данные длинноволновой антенны!
ТС ведет речь об антенне-конденсаторе. На Вашей схеме антенна-штырь. Совсем отдаленно можно привести к подобию конденсатора, где одна обкладка это штырь, а другая это земля. Колебательный контур для настройки в резонанс всей системы.
это не принципиально (всего лишь усиление приемной радиоволны)
уберите ее если мешает пониманию
Перечитал Ваш ответ еще раз. Мы знаем, что любая антенна работает как приемная, так и как передающая. Убрав, как Вы предлагаете антенну, у нас не будет практически работающей системы. Кроме того, ТС поднимает вопрос именно о передающих конденсаторных антеннах.
я предложил убрать из схемы для лучшего понимания
а работать будет и еще чуть лучше , если кондюк вынести за пределы изоляции приемника и еще лучше если кондюк поместить на макушку останкинской башни :)
Антенна идеальна для одной конкретной частоты. Это аксиома.
За исключением параболической — та все в пучок собирает. Но она и не активный элемент.
Спасибо. Действительно, обучаясь в КИИГА в 80-х годах по специальности авиационная радиосвязь, антенные системы на основе конденсатора совершенно не рассматривались. Поэтому по поводу диаграммы направленности и кпд ни чего не могу сказать. К сожалению.
* КИИГА- Киевский институт инженеров гражданской авиации.
КИИГА- Киевский институт инженеров гражданской авиации вроде не шарага же какая нибудь...не каблуха
Стыдно , молодой человек , закончив такое заведение , не понимать элементарные вещи
нет смысла тратить время на то , что уже давно изучено и не может работать эффективно
с таким же успехом можно изучать применение лома в качестве антенны :)
Кто и когда экспериментально исследовал подобные антенны?
Почему вы думаете, что они неэффективны?
Именно. Я тоже не встречал подобных исследований.
так ведь патч-антенна- в чистом виде конденсаторная антенна, предлагаемая автором. Они исследованы вдоль и поперек, численными методами промоделированы, и стоят в любом смартфоне, в антеннах GPS-навигаторов и в FPV-приемо-передатчиках на дронах. исследованы они прекрасно. и экспериментально и теоретически установлено, что "конденсаторная" составляющая этих антенн- пренебрежимо мала, ппц как неэффективна и нафиг не нужна никому. а ловит эта антенна хорошо короткие волны с длиной волны в четыре раза большей, чем размеры патча (то есть, чем сторона квадрата этого самого конденсатора).
для чисто конденсаторных антенн так же давно расчитано, что эффективность такой антенны тем выше, чем выше угол раскрытия конденсатора! (потому как поле конденсатора сосредоточено между его обкладками - чем лучше кондер, тем слабее его поле снаружи обкладок и тем хуже он излучает или принимает, а для излучения надо выпустить поле наружу- и для этого только один способ- раскрыть конденсатор как книжку) а максимальный угол раскрытия конденсатора- 180 градусов- то есть, внезапно- самая лучшая конденсаторная антенна- это диполь! но автор об этом не знает, ибо категорически не хватает ему банального базового уровня образования по обсуждаемой теме.
почему никто не встречал таких исследований? а потому что у нас есть две, условно, ветки образования: классическая и инженерная.
Классическая (моя)- это мы вам щас в ВУЗе влупим в головушки широкий круг базовых вопросов и общих представлений о физике мира с интересными неочевидным подробностями и деталями, важными для понимания процессов, а дальше занимайтесь теоретическими исследованиями и фундаментальной наукой, глубокие познания в узких областях вы там сами, если надо будет, накопаете. ты не знаешь формулы расчета трансформатора? ну так выведи, вот максвелл, вот интегрирование Гаусса-Остроградского, вот- средняя линия транса, геометрической нелинейностью пренебрегаем, ибо 10% погрешности нас устроят. неделя расчетов на бумажке и готово.
Инженерная (КАГИ, например)- мы вам щас в головушки вложим узкий круг нужного для работы, но прям подробно и с деталями, и некогда нам тут распыляться на понимание всяких теоретических тонкостей и несвязанного с основной деятельностью. Не, крупными мазками мы там про закон сохранения энергии и атомарную теорию вещества конечно изложим, но именно что крупными мазками и без деталей (да они вам и не пригодятся никогда). вот тебе длинная формула для расчета тороидального трансформатора, вот формула для расчета трансформатора с квадратным сердечником, вот- для бублика. почему формула такая и откуда взялась? не твое дело, ты цифры подставь в нее, результат нужен через пять минут.
Так вот по этому Вам и не попадалось "подобных исследований"- потому что давно теоретически эти конденсаторные антенны поисследовали (а там примитивненько все на самом-то деле), давно поняли- что это бесперспективная идея вообще, а раз так- то и нечего ее обсуждать, инженерам тем более- нефиг мозги загаживать теоретической заумью, не относящейся к практике.
Полностью согласен с делением на теоретическую (классическую) и прикладную (инженерную) составляющую в образовании
Классное описание образовательных методов!
Ну так что мешает провести подобное исследование Вам?
Бабла срубите - возить устанете?
Утрируете? Лом ни сколько не хуже, как штырь при правильной длине.
так и правильная алюминиевая раскладушка может служить антенной на определенных частотах , но неэффективно )))
лучше же должен быть, широкополоснее, диаметр больше- добротность ниже, ширина полосы выше.
ну вас .... время еще на этот ваш стеб тратить
У меня на даче, для цэтв используется ножовочное (по металлу) полотно :) замечательно работает, правда вышку на горизонте видно.
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Берем учебник 1947 года Пистолькорса, на странице 134 читаем: "Элементарный электрический излучатель - вибратор Герца - часто трактуется как электрический диполь, образуемый двумя меняющимися во времени зарядами, разделенными расстоянием 2l".
С этой точки зрения нарисованный вами конденсатор представляет собой точно такой же диполь, образуемый двумя меняющимися во времени зарядами, только позволяющий накапливать большие заряд (и, соответственно, требующий для этого большей мощности генератора, что в конечном итоге не выгодно экономически), разделенный диэлектрическим зазором.
По поводу же экспериментальной проверки... Если взять схематичное изображение опытов Герца, вы увидите тот же самый колебательный контур, что и у вас, только пластины конденсатора разнесены на большое расстояние, чтобы уменьшить емкость конденсатора.
И да, теперь понятно, почему сейчас эти антенны не используют - они самые простые и чудовищно невыгодные. У них неудобная диаграмма и слабый КПД.
Благодарю. Верю я в АШ. Всегда найдется человек способный углубиться в теорию и наставить на путь истинный.
Ну так-то она и есть та самая конденсаторная антенна.
ТС надо сдать в поликлинику, для опытов.
Современные дипольные антенны похожи на вибратор Герца, но без шаров-конденсаторов на концах металлических стержней.
А что получится, если, наоборот, стержни убрать и конденсатор сделать плоским?
Будет ли антенна-конденсатор излучать продольно-поперечную радиоволну?
http://www.6p3s.ru/en-low-band.php
вот Вам ссылочка на русском языке. вместо "шаров" на концах антенны- цилиндрические обкладки конденсатора, прям как Вам хочется. просвещайтесь. И обращаю Ваше (и читателей) внимание- это именно практическая довольно эффективная реализация предлагаемой Вами конденсаторной антенны, учитывающая как теорию распространения волн, так и практическую реализуемость конструкции руками на текущем уровне развития техники (а это важно! АФАР- весьма эффективные антенные конструкции, но сложность их немножко великовата для гаражного изготовления, просто ФАР- уже попроще, но тоже, только пока в решетке не больше 12 элементов 3*4, больше- без спецтехники и микрометра приемлемо согласовать элементы уже невозможно).
а вот даже номер патента (RU2383974C1) на использование конденсаторной приблуды в антенне, с довольно художественным описанием реального опыта использования данной халабуды. и на русском языке!
Бывают вибраторы с укорочением концевой емкостью
Автор помянул всуе физиков-теоретиков. То есть, нас с Максвеллом и Эйнштейном. Не хочу никого обидеть, боже упаси! В смысле, тех, чьи фамилии я не назвал. Просто Джеймс и Альберт были упомянуты самим автором. Ну и да, не надо думать, что я больше никого не знаю. Знаю, знаю!
Если вы внимательно прочли сей опус, то не могли не обратить внимание на следующий вопрос, который не даёт покоя автору:
- Что из себя представляет ток смещения в вакууме?
И стоит ли противопоставлять друг другу Джимми и Алика? В смысле, Максвелла и Эйнштейна... )
Тяжёлая бронзовая стрелка на моём Брегете шестьдесят раз обошла циферблат и замерла на 9 часах и 48 минутах. Постояла одну минуту, словно раздумывая - а стоит ли двигаться дальше? И устремилась на 61 круг, подобно стрелке осциллографа...
Видит бог, я долго ждал! Но увы, никто так и не смог ответить на мой вопрос. И даже коллега Тириет... даже Тир не решился... эмм... попытать счастья и испытать, так сказать, судьбу в... эмм... в плодотворной дискуссии и, не побоюсь этого слова, даже в споре с одним из нас, квантовых физиков-теоретиков...
Автор, я обращаюсь к вам! Вы видели, нет, вы видели? Даже Тир, этот, без сомнения, самый подкованный из соучастников... и тот уклонился от ответа и отошёл в сторону. Ну-с, что ж, делать нечего... Придётся вам самому, в очередной раз, взвалить на свои плечи эту неподъёмную ношу... и дать ответ на этот "проклятый" вопрос физики:
- Что из себя представляет ток смещения в вакууме?
Смелее, мой юный друг! Не боги горшки обжигают. И как говорит Тир, надежды юношей питают!)
не верное обоснование разнесения пластин. Они разнесены для того, чтобы выпустить поле конденсатора, а не для снижения его емкости. в хорошем кондере все поле внутри, между обкладками, и наружу ничего не излучается, и как следствие- ничего и не принимается снаружи. А когда мы разносим пластины (расстояние между пластинами становится сравнимо с линейными размерами самих пластин)- поле за пределами конденсатора становится заметным, он начинает излучать и принимать. правда, при этом у конденсатора появляется и заметная такая индуктивность, и эта индуктивность начинает на него влиять сильнее, чем его емкость :-). но такой вот хреновый конденсатор. возьмите, например, "баночную антенну"- у нее площадь обкладок специально большая сделана. Такая антенна- это диполь, плечи которого сделаны не из прутка, а из трубы большого диаметра (большого относительно размеров антенны!)- и нормально работает, довольно широкодиапазонная, довольно эффективная, довольно простая.
Конечно, неверное. Зато, надеюсь, понятное даже топикстартеру))
надежды юношей питают.... Ломоносов Михаил Васильевич хотел, чтоб науки их (юношей) питали, а Глинка взял, да и исправил ошибки великого русского ученого.
ТС изобрел "Патч-антенну"
не смешите
все уже давно исследовано
антенна двойной квадрат , чем не конденсатор освобожденный от изоляции ?
это две полноразмерные рамки запитанные коаксиальным кабелем в разрыв, с формированием диаграммы направленности на кусках кабеля.
Это не емкостная (не "конденсаторная") антенна.
Здесь пример синфазной антенны из двух рамочных ромбических. Называется "двойной квадрат". В месте подъема и разветвления - кабель "распараллеливается", и каждый ромб запитывается полноценно: контур ромба в нижнем углу разрезан и к этим расцепленным нижним точкам припаивается к одной - жила, а к другой - оплетка кабеля. Это странно, вроде как, но кабель, тем не менее, - имеет чистое короткое замыкание (по постоянному току). На радиочастоте "ромб" имеет стандартное волновое сопротивление.
ТС извини .... тема высосана из пальца :)
автор вместо данных задания вопросов можно почитать литературу или произвести нужное вам исследование.
Емнип, есть масса шпионского оборудования, например для снятия данных без разрушения кабелей связи, в том числе оптических.. вот там нечто подобное используется, расстояние ведь маленькое и антенна в форме плоского листа (обернутого вокруг кабеля)..
зачем так далеко ходить .... вполне достаточно детектора скрытой проводки в стенах за 125 рублей :)
https://aliexpress.ru/item/1005004028492484.html?sku_id=12000027793584084&spm=a2g2w.productlist.search_results.6.1d154aa6vxkCHz
может там и в самом деле стоит конденсатор в качестве антенны
"может там и в самом деле стоит конденсатор в качестве антенны"
На частоте 50 герц длина волны 6 тыс. км. Размеры антенн должны быть сравнимы с длиной волны.
Поэтому индикатор проводки работает как обычный конденсатор, а не антенна.
Если "научно" точно, то он - очень плохая антенна! )))
кпд какой? А в сравнении с другими антеннами?
Судя по всему, ТС путает пространственную и временную характеристику ЭМВ.
Во времени ЭМВ действительно продольная. От момента времени когда волна излучена антенной она распространяется в направлении до приёмной с некоторой скоростью, и не факт что эта скорость эйнштейнова С.
В пространстве, физическое явление ЭМВ существует как поперечная к направлению распространения. Не существует понятия скорости распространения ЭМВ в поперечном направлении.
Автор переоткрыл контур Герца - самую первую антенную систему в истории. Единственный способ доказать что от нее есть толк (безотносительно поперечности волн) это построить ее в металле и показать высокую эффективность.
Электрическое Поле, все равно какое - постоянное или переменное, "силовыми линиями" сосредоточится ВНУТРИ конденсатора, т.е. в области пространства между обкладками, и ни одной линии не выйдет с противоположноых сторон (вовне). Не будет электромагнитного излучения и "конденсаторная" антенна не получится.
На приведенном рисунке перехода о контура к диполю - излучает катушка индуктивности, постепенно переходя к гибридному варианту с распределенной межвитковой емкостью в сочетании с индуктивностью и, в пределе, к линейному проводнику (двум разнесенным проводникам), с которого силовые электрические линии, на переменном токе, уходят в пространство, поскольку на переменном токе высокой частоты на проводнике, по его длине, возникает пространственная неоднородность поля - т.наз. узлы и пучности токов(стоячая волна) + бегущая волна.
Страницы