Эффективная излучаемая мощность ДВ вертикала

[UF3K_Vlad]

Не знаю, возможно это настолько очевидно, что все знают...

Есть хорошо известная формула:

Pизл = Iант^2*Rизл , где

Pизл - эффективная излучаемая мощность (она-то нас и интересует);

Iант - ток в антенне (это легко измерить или тепловым амперметром или трансформатором тока - http://www.wireless.org.uk/geton136.htm , причем схему эту я раз 20 делал, и всегда она без калибровки на мощности 100+ Ватт имела точность не хуже 5%);

Rизл - сопротивление излучения антенны (именно его мы сейчас с легкостью определим).


Сопротивление излучения прекрасно считает MMANA в модели без потерь!


Пример (моя дачная ДВ антенна):

Рисуем геометрию как можно точнее:

[UF3K_Vlad]

Делаем сегментацию максимальной и отключаем нагрузки:

[UF3K_Vlad]

Считаем над идеальной землей (можно и над реальной - результат не изменится) и с материалом без потерь (поскольку мы отключили все потери, то теперь активная часть входного сопротивления определяется только сопротивлением излучения антенны):

[UF3K_Vlad]

В моем случае имеем:

Ток в антенне - 3А;
Сопротивление излучения - 0,0177 Ом;

тогда эффективная излучаемая мощность (без учета КНД антенны):

Pизл = 3^2*0,0177 = 9*0,0177 = 0,1593 Вт.


Чем хороша метотодика, тем что не нужно знать подводимую к антенне мощность, потери в заземлении, потери окружения и т.д., т.к все это уже учлось в Iант, а Rизл MMANA расчитывает очень корректно (свойство метода моментов).

По идее, это должно работать и с рамками, но там у малых рамок Rизл настолько мало, что у MMANA не хватает разрядности вывода.

[rk2y]

Чем хороша метотодика, тем что не нужно знать подводимую к антенне мощность, потери в заземлении, потери окружения и т.д., т.к все это уже учлось в Iант, а Rизл MMANA расчитывает очень корректно (свойство метода моментов).

По идее, это должно работать и с рамками, но там у малых рамок Rизл настолько мало, что у MMANA не хватает разрядности вывода.

С рамками в модели надо делать тупые углы (включать в угол короткий элемент 0.1м, который его сглаживает), тогда ммана их лучше считает.

[UF3K_Vlad]

Дим, да это как Отче наш для mininec.
Я имел ввиду, что если рамка недостаточно большая, то mmana покажет Rвх = 0.0000 - у нее не так много разрядов после нуля выводится, всего 4.

[rn3aus]

В рассылке прошло интересное письмо от G4JNT, автора нескольких хороших усилителей мощности. Он рассуждает о необходимости ФНЧ на выходе передатчика.

It's only taken me about 20 years on LF to actually think about, and calculate, this...

We all know we're supposed to attenuate harmonics and  unwanted signals, so most LF amplifiers, especially switching types,  incorporate a low pass filter - usually the traditional T or Pi design.

But I always felt the hi-Q antenna assembly would do a pretty good job of filtering in its own right, and didn't use any LPF on either the 700 Watt 137kHz Tx which has a tuned tank output (Ql = 6) or the 400W class E 475kHz unit. 

However, thought it was time to try to calculate the actual attenuation of harmonics.   So, using the inductance of the loading coil which goes up proportional to harmonic number, N,   Rrad of the antenna that goes up with N squared and a crude approximation of Rloss changing as 1/N, plugged all those into a spreadsheet and found the following on my 7m high Tee antenna

At 137kHz the relative radiated level of harmonics is between 50dB down at  2nd and 3rd, dropping to 45db at 8-9.    Considering the switcher PA plus tank is about -30dB to start with that looks well within the recommended -70dB for high power amps

At 475kHz low order are only 33dB down and higher up -30dB.  I don't have a figure for the class-E starting harmonic level, but IIRC it was of the same order as the 137 Tx, so again that looks near acceptable.

Of course, your antenna / loading coil assembly will differ, and larger antennas / smaller coils will not provide as much attenuation but it is still enough to suggest the 5th order filters in use on some designs are a bit OTT.

One thing I haven't considered is how distributed capacitance in the loading coil might compromise rejection of higher order harmonics, but that can be mitigated by the Tx producing less of them in the first place.

Did the original Decca transmitters have any extra low -pass filtering ?

Tee antenna design spreadsheet at http://www.g4jnt.com/DropF/teeantcalcs.xls

Andy
www.g4jnt.com

В том числе он приложил файл Excel для расчета излучаемой мощности на основной частоте и на ее гармониках.

(Решил выложить сюда, так как это более-менее близко по теме)

[rw3adb]

нету там никаких гармоник! а потери в фнч на 136 кгц огромны!
помнится, еще с АГЦ решали этот вопрос в далеком 2008г... - он даже сам себя на 2й гармонике не видел рядом стоящим приемником с РА 450 вт!
фнч "рассеивал" ватт 30!
нахрен он нужен при ткой добротности удлиняющей катушки? абсолютно лишнее звено и потери.

[Сергей UB1APE]

Пробовал с ФНЧ. Синусоида красивая. Но фильтр у меня грелся, и конденсаторы, и катушки. Я решил что раз греются значит на них мощность какая то присутствует, а не хочу чтоб она на них была, мне надо чтоб всё что усилитель отдает в полотно антенны уходило, а с него в пространство. Чего воздух в комнате греть. Так что стараюсь без ФНЧ обходится. Гармоники может и есть но даже Волна-К подключённая к сто метровому "лучу" весящему в 10-15 метрах от моей Т-образной антенны, прекрасно принимает на 160 метрах да и в других диапазонах радиолюбителей. На УКВ и телевизоре в обще ни каких помех. А года три назад были помехи, но с опытом научился без помех всё делать. Я гдето на форуме , давно, писал как у меня телевизор переставал показывать. Сейчас этого нет даже без фильтров.

[rn3aus]

гдето на форуме , давно, писал как у меня телевизор переставал показывать. Сейчас этого нет даже без фильтров.

Это тогда коронный разряд горел на изоляторе, от него были помехи.