Valery
а теперь берите вместо батарейки трансформатор (идеальный) по виткам 1:10
При подаче 1,5В на малую обмотку, на большой получаете 15 В, а токи отличаются в 10 раз обратно пропорционально. Мощность та же. Но если нагрузить источник на 1 Ом напрямую, то через трансформатор только на 100 Ом, так как напряжение в 10 раз больше, а ток в 10 раз меньше.

Это было для Вашего электрика - классика курс физики в школе. Но очень полезно для понимания коакс-линий.

коаксиаьная линия высокого качества дляиной лям/4 можно перефразировать в Г-звено с высококачественными компонентами LC.
Со стороны открытой катушки это Г-звено от себя при резонансе имеет почти нулевое сопротивление, а со стороны поперечного конденстаор бесконечное параллельное сопротивление. Поэтому подключенный к низкоомной части (открытая катушка) подключенный генератор нагружен почти на короткое замыкание. Но он со своим внутренним сопротивлением снизит добротность. И это же внутренное сопротивление трансформируется к выходу в виде там параллельного сопротивления. К примеру, можно согласовать генератор 50 Ом через Г-звено , чтобы он на выходе присутствовал как генератор 5 кОм. При этом Z от Г-звена требуется 500 Ом.... знакомо это? Это кстати очень удобная практика для замера высокоомных фильтров с прибором 50 Ом.

С коаксиальным лям/4 трансформатором всё также, ничего нового.
Если коакс 50 Ом питать от генератора 5 Ом, и оставить другой конец открытым, то коакс ведет себя как нагрузка с очень малым входным сопротивлением и ток туда определяется только от ЭДС генератора и его 5 Ом. Зато с о стороный открытого кабеля мы имеем трансформацию в виде параллельного к разъему внутренного сопротивления 500 Ом с ЭДС в 10 раз больше. Всё как у электриков.

А теперь посмотрим , что с полезной на практике нагрузкой. Подцепим к открытому концу 500 Ом. Сразу падает напряжение х.х. на 50% - как у электриков. И наш параллельный резистор 500 Ом через кабель трансформируется к стороне генератора как резистор 5 Ом, но последовательный! Поэтому ЭДС генератора делится на 50% между внутренним сопротивлением самого генератора и входным последовательным сопротивлением кабеля 5 Ом. От этого ток из генератора стал на 50% меньше. Как у электирков.

И тут станет понятно, что только двухстороннее терминирование обеспечивает, что концы не лезут друг к другу и не происходит частотнозависимая перекомпоновка параллельных и последовательных трансформированных импеданов и не меняется КПД передачи с частотой.

Т.е. трансформация на коакс-линии происходит не только по значениям, а ещё в плане последовательно/параллельно. Там где царит (терминирован) импеданс выше кабельного Z, имеем параллельное к разъемам компоновка эквивалентов (напряжениеопределяющая), а там где меньше Z эквивалентная компоновка последовательное и токоопределющее. Как у нашего рансформатора - малая обмотка определяет ток, большая определяет напряжение. Ничего нового.

В свете вышеизложенного на последних двух страницах,
галлюцинация в виде достаточности нагрузки фидера только с одного конца пропала?

Хайо, после прочтения последних страниц у многих, не спецах в электо-радио технике, будет каша в голове .
Но мой котелок еще ,как мне кажется варит, я придерживаюсь старых взглядов ,не тех что у Хайо :):
1. КСВ не зависит от сопротивления ИточникаСигнала -кто-то против?
2. Если противоположный конец нагружен на иное ,чем волновое сопротивление кабеля, то происходит трансформация , причем Генератор видит свою нагрузку уже с учетом Ктрансформации -кто-то против?
3. Меняйте свои концы кабеля сколько угодно раз местами ,картинка не изменится- -кто-то против?
4. Реактивное сопротивление кабеля ненагруженного на волновое сопротивление на противоположном имеет комплексное сопротивление ,зависящее от частоты ( эл. длинны кабеля). Это с успехом можно использовать для получения высокодобротных контуров, если, к примеру, закоротить один из концов кабеля , то при длинах меньше 1/4лямбды будет индуктивность, причем, высокодобротная -кто-то против?
5. Забыл , вставляю : Максимальная передача мощности будет при нагрузки генератора на сопротивление равное внутреннему.Здесь вроде б никто не против.

Хайо, если собственный резонанс антенны (петли ,штыря-веревки) намного выше рабочего диапазона ,то никакого волнообразного изменения входного сигнала ,если принимать сигнал с мощного генератора шума, вы не увидите. Если антенна имеет достаточно большую длину , то ее сопротивление меняется и на разных частотах будет наблюдаться то подъем уровня , то его завал - КПД меняется.

Mihaill
Всё что происходит в кабеле - это результат суперпозиции. То, что установили с одного конца 50 Ом, не отменяет трансформацию для несогласованного терминатора с другого конца и результат будет их наложение. Полное погашение частотной зависимости КПД передачи будет только при двухстороннем согласовании.
Вы почему то делаете только половину работы и на основе этого результата делаете вывод для кабеля в целом. Открыто оставленный (или КЗ) конец кабеля никак не может эффективно обменяться сигнальной мощностью с другим правильно терминированным концом. И эта нестыковка имеет бугрую АЧХ. ПРи удачной длине кабеля может рамка даже удачно работать на отдельных частотах из-за трансформации близко к 50 Ом от приёмника. ТОлько меняете длину фидера - и провал. Всё это выравнивается тем, что ставить резисторы. Это давно проверенный метод в СВЧ-технике и в антенностроение на СДВ....КВ для широкополосных систем.

ats52
Забыл , вставляю : Максимальная передача мощности будет при нагрузки генератора на сопротивление равное внутреннему.Здесь вроде б никто не против.

Могу только уточнить, что это справедливо при чисто активном внутреннем сопротивлении генератора.
В остальном только ЗА! :)

ats52
П1 превратит кабель в трансформатор, в той или иной степени.

Кабель не будет трансформатором только когда все
R равны генератора=кабеля=нагрузки ну и все не имеют реактивности.

Хайо
ТОлько меняете длину фидера - и провал. Всё это выравнивается тем, что ставить резисторы.

Здесь не понятно.
Имеем "провал" во входном сопротивлении относительно 50 Ом, да еще его и терминируем.
Общее сопротивление будет меньше наименьшего.

Имеем "провал" во входном сопротивлении относительно 50 Ом, да еще его и терминируем.
Создаём режим бегущей волны и провалы исчезают т.к. кабель перестаёт быть трансформатором
(резонансным устроиством) с резонансами.

Получаем это
Кабель не будет трансформатором только когда все
R равны генератора=кабеля=нагрузки ну и все не имеют реактивности.

1428
Создаём режим бегущей волны и провалы исчезают

Нам и создавать-то ничего не нужно - кабель 50 Ом, входное приемника 50 Ом.
Поэтому в кабеле будет бегущая волна, а сопротивление рамки эту бегущую волну не волнует :)

Именно с этого и начался весь сыр-бор, который длится ровно год.
Не знаю про всех, но мне эти споры принесли только пользу.
И в учебники залез, и реально гонял в кабеле волны и одиночный импульс, измерял анализатором входные сопротивления везде, где можно и не можно :)

Именно с этого и начался весь сыр-бор, который длится ровно год.
Три R должны быть равны, а не два и не одно.
Рамка не 50 Ом т.е. из трёх R одно выпадает и кабель превращается
в резонансное устроиство.
Терменируя рамку убираем резонансы кабеля одновременно
убираем и работу оплётки кабеля как антенны.
При равенстве всех трёх Р кабель перестаёт быть антенной т.к.
экранирующие свойства кабеля включаются на полную только при равенстве трёх R.

Началось это год назад из-за нежелания части публики читать учебник по АфУ.

....Началось это год назад из-за нежелания части публики читать учебник по АфУ.- не плохо бы цитату с этого учебника,у меня ни одного не осталось. А в технике , где имеет место смена режима работы фидера ( смена направления распространения сигнала) , конечно, надо обеспечивать нагрузку фидера на его волновое с обеих сторон.
Были случаи, когда с выхода передатчика удавалось получить заметно большую мощность за счет простейшего СУ между фидером и выходом передатчика по сравнению с тем , когда фидер и СУ отсутствовали при измерениях. Просто выходное было ниже ,чем имеет фидер с нормальной нагрузкой. КПД выходного каскада повышался. На УКВ это было.

Mihaill
приëмный конец, а вы его закоротили
1 Ом это почти кз. И, если к этому R подвести сигнал, то через 1/4 почти ничего не пройдет, в отличие от 1/2.

andory
если через лям/4 поставить затвором полевый транзистор, то нормально)

Очередные эксперименты в микрокапе:

Кабель выбрал 50 Омный RG213U длиной 0,3 м (1 фут), частота 162 МГц - подобрал резонансную четвертьволновую. Резонанс получился острый, резонатор высокодобротный.

При подаче от 5 Ом источника по кабелю на нагрузку 500 Ом получил, как и должно быть увеличение амплитуды сигнала в 10 раз.

1 Ом - источник, 2500 Ом – приёмник, - увеличение амплитуды сигнала в 23 раза вместо теоретических 50 раз. Добротность всё-таки ограничена.

Теперь главное: оставляю источник 1 Омным, нагружаю кабель 50 Омами – и никакого резонанса. АЧХ ровная от 50 до 300 МГц без каких-либо намёков на неравномерность.

Mihaill

Спасибо, результат моделирования для меня очень познавательный.
Учтем на будущее.

А что будет, если внутреннее генератора 50 Ом, волновое кабеля 50 Ом, а нагрузка высокоомная?

Вопрос , конечно, интересный. КСВ равен бесконечности, на выходе сигнал должен меняться в зависимости от эл. длины кабеля.

Valery
Да, интересный результат.
Источник 50 Ом, кабель 50 Ом, нагрузка кабеля 2500 Ом. Подаю амплитуду 5 В, на 2500 Омах получаю практичеки те же 5 В, а вот на входе кабеля после 50 Ом маленький сигнальчик амплитудой порядка 0,1 В. Частота 162 МГц, длина кабеля 0,3048 м.

Меняю частоту - сигнал на нагрузочном сопротивлении по амплитуде не меняется, остаётся 5 В, а вот после резистора 50 Ом возрастает и достигает почти тех же 5 В на 300 МГц.

Читал внимательно все вышеуказанная размышления, но так и не понял, надо ли терминировать 50Ом-ми итак закороченный замкнутым витком малой рамки вход кабеля (при питании длинным кабелем больше чем лямбда 1/4). Еще с положительным эффектом терминирования кабеля высокоомной антенны можно согласиться, а вешать на КЗ еще и 50-Ом ну никак в голове не укладывается.

Теперь главное: оставляю источник 1 Омным, нагружаю кабель 50 Омами – и никакого резонанса. АЧХ ровная от 50 до 300 МГц без каких-либо намёков на неравномерность.

а КПД передачи какой и как меняется при изменении частоты?

Хайо

По науке, чем меньше внутреннее сопротивление генератора, тем больше КПД.
При нулевом сопротивлении генератора КПД составит 100%.
При полном согласовании КПД будет 50%.

Mihaill
Да, интересный результат.

Где-то здесь я упоминал, что все формулы для длинных линий выведены при нулевом сопротивлении генератора, но сея "глубинная" мысль была названа бредятиной.
Объяснение такое - генератор с нулевым сопротивлением замкнет вход кабеля :)

На самом деле, внутреннее сопротивление генератора "вылезает" только в вопросах согласования и при обсуждении переходных процессов.

Mihaill
то что сигнал после 50 Ом с левой стороны "исчезнет" я выше описал, это с того, что выходной параллельный высокоомный резистор 2500 Ом трансформируется в последовательный низкоомный 1 Ом (идеальный кабель) на другом конце, который "жрёт" максимальный ток из генератора 50 Ом. И после трансформации получаетет на выходе "высокое напряжение" по сравнению с другим концом. Но из-за экстримального делителя напряжения 50Ом/1Ом теряете по мощности очень много и на выходе только 5В имеете. Но трансформация на самом кабеле то есть по праилам отрезки лям/4.

И как вы видели, при двойной частоте всё меняется, так как выходные паралллеьные 2500 Ом передаются к стороне генератора также как 2500 Ом параллельно. Поэтому напряжение и там и тут одинаковое. Но опять, по мощности всё плачевно ,так как генератор 50 Ом в нагрузку 2500 Ом мало что отдаст.

Т.е. эффективность надо не мерить передачей напряжения только, а надо по мощности смотреть. И тогда увидите, что только при совпадении тойки Rgen - Zcable - Rload передаётся максимум мощности. При любом несовпадении имеем частотнозависимую эффективность работы этой тройки. Этим можно пользоваться в отдельных случах для согласования генератора и нагрузки, которые равноудалены от Zcable и при длин екабеля лям/4 при рабочем диапазоне системы.

Вот и пришли к тому, стоит ли к маленькой рамке поставить последовательно резистор 47...51 Ом? Если вы по длине кабеля случайно попали для работы в ВАМ интересную частотную полосу, то не стоит, если помехи Вас не достают.
Если хотите работать в широком диапазоне везде одинаково, то стоит поставить. Да, теряется 6дБ на диапазонах, где до этого работало хорошо. Но начинает вообще работать н адиапазонах, где раньш еничего не принималось из-за крайне низкого КПД передачи по резонансным причинам.

Т.е. всё сводится к тому, полезны в Вашем конкретном случае кабельные резонансы или врядят. Если вредят при задаче приёма только одноо или гармонично к нему второго диапазона, то менять длину кабеля. Если хотим принимать всю КВ-полосу, то ставить резистор 50 Ом в рамку (где механически по-проще.

Подобное делается и на больших проволочно-рамочных антеннах для широкополосной работы приёмной станции. Для передачи это в принципе работает тоже, но понятно, жаль греть резистор.

Valery
Вам рекомендую чтение курса электроцепей и методика их расчёта - часть про генреаторы напряжения и тока и как они участвуют в расчёте.
Не стоит путать короткое замыкание в бытомвом его смысле чтобы свет погас в доме, а в плане методики расчёта цепей, где сам источник напряжения имеет нулевое сопроитвление и вырабатывает ЭДС. Эта красота портится от внутренного сопротивления реального источника (электроды, контакты, провод к клеммам, сопротивление генераторной обмотки, электоролит...)

Поэтму для методики расчёта цепей (и ещё при применении метода суперпозиции) методично принимается источник напряжения как короткое замыкание для других источников в исследуемой схеме.

Простой пример:
Берём 2 аккумулятора, хороших LiIon и заряженных. Один на 3,3 В и второй на 6,6 В. По минусу их соединим и между плюсами ставим 33 Ом. Формально ток посчитаем

Ток из акку 3,3В через КЗ во втором 6,6В-акку = 0,1 А.
Ток из акку 6,6В через КЗ во втором 3,3В-акку = -0,2А (соблдаем направление!!!)
итоговый ток = -0,1А.

Этим мы вовращаемся и к язычной проблеме, о которой я ранее писал, что генератор "нагружает" кабель с коротким замыканием (низким сопротивлением). В плане русского языка - полный бред и оттуда и конфуз. Правильно надо сказать, что генератор терминирует кабель со своми внутренним сопротивлением. Т.е. генератор участвует в определении (терминировании) режима работы кабеля. И насколько это существенно - это зависит от того, что ещё терминирует режим в конкретной схеме.

да между прочим, у электриков все тоже так.

Хайо
Ток из акку 3,3В через КЗ во втором 6,6В-акку = 0,1 А.
Ток из акку 6,6В через КЗ во втором 3,3В-акку = -0,2А (соблдаем направление!!!)
итоговый ток = -0,1А.

С такой технологией расчета не согласен.
Расчет Вашей схемы по правилам Кирхгофа дает итоговый ток положительным.
В данном случае аккумулятор 6.6В является источником, а второй аккумулятор потребителем.

Правильно надо сказать, что генератор терминирует кабель со своми внутренним сопротивлением.

Ни разу не довелось встретить в литературе такого утверждения :)

Хайо

Теперь главное: оставляю источник 1 Омным, нагружаю кабель 50 Омами – и никакого резонанса. АЧХ ровная от 50 до 300 МГц без каких-либо намёков на неравномерность.

а КПД передачи какой и как меняется при изменении частоты?

КПД нетрудно посчитать, в данном случае практически вся мощность уходит в нагузку, при изменении частоты не меняется, и как правильно заметил Valery, при нулевом выходном сопротивлении генератора КПД будет равным 100%.
Конечно, без учëта потерь в кабеле.

При установке правильного трансформатора перед 50 Ом кабелем после 1 Ом генератора получаем выигрыш по напряжению сигнала на приëмном конце в 3,5 раза. При этом КПД упадет до 50%. Вот такой "парадокс".

Mihaill
При этом КПД упадет до 50%. Вот такой "парадокс".

А мне нравится "парадокс" КПД с батарейкой.
Максимальный КПД будет при бесконечно большом сопротивлении нагрузки.
Только мощщя в такую нагрузку пойдет мизерная и лампочка светиться не будет :)

Нам в антенном хозяйстве нужен не КПД, а максимальная передача напряжения или мощности.
ИМХО

Valery
Вчера ещë раз внимательнее посмотрел на график работы генератора с выходным сопротивлением 1 Ом на пятидесятиомный кабель, нагруженный на резистор 2500 Ом. На самом деле напряжение трансформируется в 46 раз, а не в 23, как я написал. Не учëл падение напряжения на 1 Оме, а там половина напряжения теряется. Так что добротность четвертьволнового резонатора на кабеле RG213U на частоте 162 МГц очень даже не плоха.

Если хотите работать в широком диапазоне везде одинаково, то стоит поставить. Да, теряется 6дБ на диапазонах, где до этого работало хорошо. Но начинает вообще работать н адиапазонах, где раньш еничего не принималось из-за крайне низкого КПД передачи по резонансным причинам.

А еще лучше наверно поставить диф. усилитель от рамки или хотя бы какой-то "кабельный драйвер" выходом 50 (75) Ом и закрыть вопрос с согласованием кабеля, за одно и поднять уровень сигнала в кабеле, чтобы "прокачать" все наводки и другие антенно-фидерные эффекты.

Valery
всегда при приёме решается вопрос С/Ш через мощность и рассматривать АФУ только по напряжению или только по току приведёт к провальным экспериментам.

Из аккумулятора извлекается максимальная мощность, когда от нагрузки напряжение на клеммах падает до 50% от х.х.
То, что это не хорошо по другим соображениям - это уже вопрос к эксплуатации.