Данный раздел запрещён для просмотра детьми

Материалы данного раздела могут содержать информацию, запрещенную для детей, согласно нормам установленным Федеральным законом "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".

Гражданская радиосвязь / Всё на форуме / Начинающие радиолюбители спрашивают: как работает и почему

Сложение электромагнитных волн...

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

2833, вопрос в следующем.

На картинке нарисована сумма сигналов.

Наш сигнал - это индуцированный ток который возник от суммы радиоволн.

Сигнал возрастает, возникает ток нарисованный красными стрелками.

Ток заряжает обкладку и травится одновременно (он стравливает лишние примеси 27МГц) на катушку оставляя на конденсаторе заряд от 446МГц.

Сигнал достиг максимума, магнитное поле перестало возрастать. Конденсатор зарядился на нём сила тока стала равна 0.

Но ток в цепи есть всё ещё есть, так как движение зарядов не может остановиться мгновенно.

Теперь магнитное поле суммы радиоволн стало уменьшаться и вместе с ним уменьшается и сила индукционного тока в цепи и обкладка начинает тоже разряжаться.

Вот обкладка уже разрядилась в ноль, а ток всё уменьшается и уменьшается.

Тут я сам уже походу понял.

Возрастающий ток от разрядки конденсатора пошёл на катушку, катушка приняла эту энергию.

То есть на катушке был максимум тока, и в тоже время ток индукционный уменьшался.

После того как заряды на конденсаторе исчерпались. Индукционный ток всю продолжал уменьшаться и катушка высосала все заряды на противоположенную обкладку.

А дальше всё наоборот.

Может кто-то и будет смеяться надо моими рассуждениями, но обратите внимание может быть я и прав сейчас окажусь.

Описав процесс зарядки и разрядки конденсатора в контуре при сумме сигналов можно увидеть,
что заземление радиоприёмнику не всегда и так необходимо.

А может и передатчику тоже по сути.

Просто радиосигнал получается принимается радиоволной которая висит только в одном направлении.

При сумме, он в одном направлении блином расширяется возникает увеличение индукционного тока и в одном направлении сужается,
уменьшается индукционный ток.
И этот радиосигнал не уходит в отрицательное значение, то есть магнитное поле не разворачивается в противоположенном направлении.

Раз магнитное поле не разворачивается и если рассуждения опять же верны, то получается заземление в виде противовеса антенны не всегда является обязательным элементом радиоприёмника и передатчика.

Я просто попытался описать процесс и порассуждать и написанное здесь может и не истина. Честно старался собрать как можно больше информации и соединить всё в одно целое. Но тем не менее, проверьте меня пожалуйста.

Зараннее спасибо!

Записано: 3956 дн 3 час 34 мин 9 сек назад (22.01.2014, 17:31:17)

250 из Новосибирск - Новосибирская обл

ВНИМАТЕЛЬНО И ВДУМЧИВО ПРОЧИТАЙ НАПИСАННОЕ НИЖЕ:
---------
все твои ошибки, во всех рассуждениях от того, что ты делишь физические процессы на да/нет (успел/не успел), физические процессы протекают одновременно и их результаты могут принимать любые бесконечные или ничтожные величины и любая ничтожно малая величина никогда не бывает равна нулю.
---------

Поясню на паре примеров (отвлекись, освободи разум и подумай над ними):

1)
Мы сунули в розетку пинцет, произошёл бабах и вырубило пробки.
Ты думаешь: "предохранитель сработал и провода _не_успели_ нагреться, по этому не расплавились".
Это ложно!
Провода _успели_ нагреться, но не до температуры плавления, это связано с тем, что есть тепловая инерция, а затем они остыли передав выделившуюся энергию стенам а те воздуху в комнате, а тот во вселенную и вроде бы ничего с проводами не произошло.

2)
Мы зарядили конденсатор на 100 микрофарад до 100 вольт, отключили от источника напряжения и потом замкнули его толстым проводом.
Ты думаешь: "заряд конденсатора _весь_ выделился в виде тепла на проводе".
Это ложно!
Весь заряд никогда не перетечёт с одной обкладки на другую, так как каким бы толстым и коротким не был провод (как бы его сопротивление и индуктивность не стремилось к 0) и как бы долго не был замкнут конденсатор, всё равно провод никогда не обладает сопротивлением 0 и индуктивностью 0, а значит разряд конденсатора от 100 воль до обсалютного 0 вольт никогда не случиться, так как напряжение на нём будет падать, ток будет падать и вклад сопротивления провода будет всё больше и больше в процесс так что это всё ещё будет напряжение и всё ещё будет ток, даже спустя десять тысяч лет, миллион лет...

Записано: 3950 дн 17 час 17 мин 48 сек назад (28.01.2014, 03:47:38)

250 из Новосибирск - Новосибирская обл

Теперь вернёмся к 446 + 27 МГц и параллельному контуру.

Помни - писал я явно в 50 раз дольше чем ты будешь читать. Читай внимательно хотя бы из уважения.
Читай внимательно, потом буду задавать контрольные вопросы - не ответ хоть на 1 контрольный вопрос и всё, капец!

Катушка контура настроенного на 27МГц оказывает очень большое сопротивление для колебаний 446МГц, так как её индуктивность велика (ток в ней не успевает нарасти до сколь ни будь значимых величин в пределах пока длится колебание частотой 446МГц).

Конденсатор контура настроенного на 27МГц оказывает очень малое сопротивление для колебаний частотой 446МГц, так как его ёмкость велика (длительность импульса колебания частотой 446МГц слишком мала, что бы через вполне определённое сопротивление источника сигнала 446МГц, а значит ограниченный ток, суметь зарядить или разрядить конденсатор сколь ни будь значительно).

Добротность контура (параметр Q - способность поддерживать его внутри себя колебания с частотой резонанса или сливать в тепло с любой другой частотой) напрямую связана с качеством деталей из которых он сделан и именно добротность определяет как сильно контур настроенный на 27МГц ослабит колебания частотой 446МГц.

Что из этого следует?

Какой бы реальной добротностью не обладал контур настроенный на 27МГц и как бы велико не было сопротивление источника колебаний частоты 446МГц и как бы мало не было сопротивление источника колебаний частотой 27МГц, контур не избавит от колебаний частоты 446МГц, он только ослабит эти колебания.

Тут появляется новый параметр:
"сопротивление источника колебаний".

Что это за сопротивление такое и откуда оно берётся?
Любой реальный источник тока можно представить себе в следующем виде:
*----ИСТОЧНИК ТОКА----ВНУТРЕННЕЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ИСТОЧНИКА----СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДОВ----*

то есть как цепочку последовательно (один за другим) соединённых элементов:
- Самого источника тока (некий абстрактный идеальный источник, которого в природе нет по причине наличия следующих по списку элементов).
- Его внутреннего сопротивления обусловленного физикой происходящих в нём процессов (например у аккумулятора, это его способность за единицу времени разлагать некое химическое соединение с выделением свободных зарядов).
- Сопротивления проводов.
Так же сюда добавляется индуктивность проводов и ёмкость проводов (обычно этим пренебрегают для источников и нагрузок постоянного тока, но об существовании этих элементов забывать нельзя при реальном проектировании).

Как влияет внутреннее сопротивление источника постоянного тока?

Если мы замкнём любой реальный источник тока даже не реально малым сопротивлением, то ток не будет в цепи бесконечно большим при любом бесконечно большом напряжении источника.
Потому что внутреннее сопротивление источника тока ограничит ток в цепи!

Надеюсь до этого момента всё понятно, по этому едем далее...

У источников переменного тока тоже есть внутреннее сопротивление, оно сложено из большего числа элементов (захочешь распишешь из каких именно, сам для себя, не забывая что источник переменного тока питается от источника постоянного и далее по списку).

Так вот, подключая источник переменного тока к параллельному контуру, если сопротивление некого элемента контура меньше сопротивления источника, то контур будет ослаблять колебания поступающие из источника, а источник будет нагружен этим малым сопротивлением и напряжение на нём начнёт падать пропорционально отношению этих сопротивлений.

О каких реальных величинах мы говорим?
Есть формулы, по которым можно рассчитать Q (добротность) контура исходя из параметров деталей применённых в нём.
Реальная величина добротности обычно от 30 до 50 если речь об обычных деталях вроде тех, что применяют в радиостанциях сиби/pmr и радиолюбительских трансиверах ценой до 1000 долларов.
Специально потрудившись можно сделать контур с частотой резонанса 27МГц и добротностью порядка 1000 (например, я делал такие контура для вот этого: Узкополосный фильтр на СиБи (27 МГц) - на спиральных резонаторах!).

Что такое добротность 40?
Это значит, что после отключения источника переменного тока с частотой равной частоте резонанса контура в контуре произойдёт ещё 40 колебаний до тех пор, пока их амплитуда не упадёт до 4% от уровня, который был, когда ещё к нему был подключен источник (если быть точным то не упадёт в 23.14 раза (e в степени pi)). То есть после 40 колебаний энергия контура рассеется 96% выделившись как тепло на его проводах и диэлектриках.
Так же это означает, что контур настроенный на 27МГц ослабит частоту 446МГц (при равных сопротивлениях источников сигналов обеих частот) в 162 раза.
Полная формула (смотрим страницу "Формулы расчета параллельного колебательного контура"):
ослабление_раз = sqrt( 1 + Q^2 * (Fпомеха/Fконтур - Fконтур/Fпомеха) )
Два контура включенные один за другим ослабят сигнал в 162*162 = 26244 раза (потому, что сначала один в 162 раза, а потом уже ослабленное в 162 раза ослабит второй контур ещё в 162 раза).

Так как в реальных условиях сопротивление источника сигналов не равны, а отличаются примерно так:
диполь 2,7 метра длиной плеч для 27МГц имеет сопротивление 73 ом, а для 446МГц сопротивление 448 Ом (посчитано в программе MMANA-GAL_Basic), что равноценно ослаблению сигнала 446МГц ещё в 16,6 раза (сопротивление источника 446МГц выше, а значит низкое сопротивление сильнее ослабляет его напряжение).
В итоге, на долю "качания тока в катушке" контура подключенного к антенне диполь на 27МГц, для частоты 446МГц остаётся всего на всего уровень 1/(162*16,6) от уровня частоты 27МГц если их мощности в эфире были равны, то есть в "синусоидине" 27МГц будет "рябь" частоты 446МГц с высотой "горбиков" и "провальчиков" 0,0003718578015766771 от уровня "горобов" и "провалов" частоты 27МГц.

Теперь что касается "сложение частот как причина помех" в сибирации:
Контуров настроенных на 27МГц в системе типа "сибирация" по входу минимум 2, следовательно ослабляют только контура частоту 446МГц аж в 26244 раза, да ещё и сопротивление антенны настроенный на частоту 27МГц, как источника сигнала частоты 446МГц в 16 раз примерно меньше итого выходит, что доля частоты 446МГц в сигнале частотой 27МГц при равном расстоянии до антенн передатчиков и равной мощности передатчиков 446МГц и 27МГц всего:
1/(26244*16) = 0,000002381496723060509
то есть в случае если колебания частотой 27МГц на входе радиостанции имеют уровень 0,5 вольта (предельное значение на которое рассчитаны сибирации), то 446МГц там всего
0.0000019 вольта или 1,9 микровольта.
Напомню, это для случая плохой сибирации, в нормальной сибирации контуров по входу обычно 4 (на основе схемы сибирации MJ-600 - 3 контура в усилках и часть входного/выходного П контура), то есть получившуюся ранее величину нужно поделить ещё на 26244 в лучшем случае или хотя бы на 100, а в военное время можно на 250. То есть уровень 446МГц там ничтожен по сравнению с шумами самих проводов, возникающих по причине теплового дрейфа электронах в проводах при температуре даже -100 градусов, не говоря уж про +25 (это тоже можно посчитать по формулам, которые можно нагуглить).

Ну правда же, пацаны, я крут?

Записано: 3950 дн 16 час 9 мин 4 сек назад (28.01.2014, 04:56:22)

47 из Новосибирск - Новосибирская обл

О, ты суперкрут! Даже до меня дошло))

Записано: 3950 дн 11 час 53 мин 45 сек назад (28.01.2014, 09:11:41)

†Йўзєр кокнут†, теперь без регистрации

Очень интересно! Правда классно и понятно написано, спасибо большое!!! Крутяк! :)

Итого получается, что все лишние суммы отсекаются контуром сразу на землю, поэтому какая бы сумма сигналов не приходила всё лишнее пропуститься мимо. Останется внутри контура только ничтожно малое воздействие на форму сигнала искажение "незначительная рябь" и т.д.

1. Поэтому если рассматривать пример наоборот с контуром настроенным на 446 МГц и на него приходит сумма 27 и 446 МГц, то конденсатор контура в любом случае будет !!!ВСЕГДА!!! разряжаться и заряжаться полностью выделяя из суммы резонансную частоту. Катушка-то одновременно подтравливает нашу сумму на землю. Сигнал суммы с виду большой, а на контуре остаётся (выделяется) только резонансная частота.

2. Такой разности, что вдруг конденсатор контура 446 МГц не доконца разрядиться от суммы 27 и 446 МГц не будет, так как опять же из-за фильтрования на землю посторонних сигналов, все помехи уйдут в сторону и станут ничтожно малыми. То есть они будут, но малозначительными.

3. То есть получается, что сигнал в проводе от суммы 27 и 446 МГц может быть таким что 446 МГц и где-то размажется, но это будет только в проводе. Как только сигнал попал на контур эта помарка исчезает (подавляется) на землю. В нашем случае катушкой, если мы рассматриваем контур настроенный на частоту 446 МГц.

Поэтому на экране осцилографа, мы и видим только резонансную синусоиду сигнала колебаний, а не сумму приходящих сигналов.

Верно?

Записано: 3950 дн 0 час 27 мин 0 сек назад (28.01.2014, 20:38:26)

250 из Новосибирск - Новосибирская обл

Всё верно.
Одно дополнение к словам:

> то конденсатор контура в любом случае будет !!!ВСЕГДА!!! разряжаться и заряжаться полностью выделяя из суммы резонансную частоту

В контуре настроенном на 446МГц, конденсатор всегда разряжается и заражается энергией частоты 446МГц, так как катушка контура имеющая для этой частоты значительное реактивное сопротивление не шунтирует источник сигнала и ничто не мешает увеличиваться напряжению на конденсаторе, в свою очередь энергия 27МГц протекая преимущественно через катушку, имеющую для этой частоты малое сопротивление практически полностью трансформируется в ток и напряжение этой составляющей мало и не вносит значительного вклада в зарядку или разрядку конденсатора контура.

Соответственно сейчас должно стать понятно, почему добротность контура Q напрямую зависит от качества (конструкции) его деталей, но всё же поясню:

Катушка, намотанная проводом с высоким сопротивлением (тонким проводом) при должной корректировке конструкции будет иметь такую же индуктивность как и катушка намотанная толстым проводом, то есть их реактивное сопротивление для переменного тока будет одинаковым, но чем ниже будет частота тока, тем меньше будет вклад в полное сопротивление реактивной составляющей и больше вклад обычного сопротивления провода из которого сделана катушка.

У конденсатора с большим сопротивлением выводов (тонкими обкладками и выводами) с повышением частоты полное сопротивление так же не сможет опуститься до сильно малых величин, так как хоть его реактивное сопротивление и будет уменьшаться, но обычное сопротивление обусловленное сопротивлением выводов испортит всю картину.
Если же у конденсатора обкладки ещё и скручены в спираль (что справедливо для электролитических и некоторых плёночных конденсаторов), то кроме того, что это конденсатор, это ещё и от части катушка индуктивности, то есть может так стать, что на некоторой частоте реактивное сопротивление обкладок конденсатора будет не реактивным сопротивлением ёмкости, а именно индуктивности, то есть его реактивное сопротивление с повышением частоты будет не падать а начнёт повышаться полностью нарушив принцип и логику работы узла в который он встроен.

----

Внимание, курс по физике для гопников!
Если сказать простыми житейскими понятиями, то процессы в контуре вообще связаны с тем, что:
катушка - всегда затупляет при работе с током;
конденсатор - всегда затупляет при работе с напряжением.
Чем чаще их дёргают (раз в секунду), первую током, второй напряжением, тем сильнее они тупят.
Резонанс контура, это когда конденсатор тупит ровно настолько насколько тупит катушка, они как бы стоят спереди и сзади качелей. Если конденсатор поднимет руки вместе с качелей (зарядится энергией) то катушка должна их отпустить, что бы потом поймать летяющую на неё качелю и толкнуть назад. Если катушка и конденсатор будут действовать невпопад, один будет тупить, а второй лезть на ражен быстрее чем надо, то будут получать качелями по морде и начнут греться, а качеля выделив энергию об морду остановиться.

Записано: 3949 дн 18 час 43 мин 34 сек назад (29.01.2014, 02:21:52)

Страницы в теме:
1 2

Бросить друзьям ссылку на тему:

Если это интересная тема, дайте людям на неё ссылку:

http://27kb.ru/zou.php?f=901&message=10514

О сайте
Правила сайта

Обратная связь Рекламодателям

Сотрудничество