Despre transferul de putere de Ing. Mihai Stocec

Articole > Echipamente si constructii radio

Comentati acest articol Tipariti

Despre transferul de putere

Ing. Mihai Stocec YO3AYX

1 Introducere

O problemă de analiză şi sinteză, prezentă spre rezolvare în toate configuraţiile de staţii emisie-recepţie, este cea referitoare la condiţiile optime de transfer al puterii între transceiver şi antenă, în ambele sensuri.

Circuitul de antenă al unui transceiver este compus din următoarele blocuri:

· Antena

· Fiderul de antenă

· Cirduitul de adaptare(sau transmatch, ca denumire)

Acest ansamblu de blocuri are o manifestare diferită faţă de transferul de putere, funcţie de modul de interconectare şi proiectare. Astfel că, în timp ce antena are parametrii electrici ca fiind daţi, impedanţa de intrare, radiaţia, coeficientul de unde staţionare, consideraţi ficşi pentru o bandă îngustă de frecvenţă, alţi parametri, ca lungimea fiderului, circuitul de adaptare(transmatch-ul) şi modul de interconectare, pot influenţa transferul de putere între antenă şi staţie.

Articolul analizează diversele configuraţii cu scopul de a avea un tablou sinoptic cu aceşti parametri şi care să ajute la alegerea soluţiei optime.

2 Configuraţii ale circuitului de antenă

In fig. 1 sunt prezentate trei configuraţii comune în practica radioamatorilor:

· Fig. 1a – configuraţie fără circuit de adaptare

· Fig. 1b – circuit de adaptare montat la intrarea în staţie

· Fig. 1c – circuit de adaptare montat la intrarea în antenă

Dacă staţia radio şi antena au poziţiile fixe, modul de conectare a transmatch-ului diferă, ceea ce face şi diferenţa între aceste situaţii, studiul axându-se asupra acestor configuraţii.

3. Parametrii electrici ai circuitului de antenă

Pentru caracterizarea acestor configuraţii, se va analiza atenuarea suferită de semnal, de la bornele staţiei până la punctul de alimentare al antenei. Pentru început se fixează datele problemei, astfel:

Parametru	Valoare
Impedanţa la bornele staţiei	50 Ω±5%
Impedanţa fiderului de antenă	50 Ω±5%
Lungimea fiderului	l [m]
Atenuarea lineică a fiderului	α [dB/m]
Impedanţa ieşire Transmatch la acord	50 Ω±5%
Atenuare de lucru Transmatch	A_T [dB]
Impedanţa la punctul de alimentare al antenei	Z_a [Ω + jΩ]

Descrierea funcţionării circuitului de antenă în cele două configuraţii în situaţia când staţia este în emisie:

Configuraţia din Fig. 1a

Semnalul de la borna de ieşire a staţiei parcurge traseul:

Staţíe radio – Fider antenă – Antenă

Semnalul de emisie este aplicat direct fiderului de antenă, fără circuit de adaptare. Configuraţia este utilizată când se lucrează cu o singură antenă, acordată pe frecvenţa de lucru, cu impedanţa apropiată de 50 Ω.

Configuraţia din Fig. 1b

Semnalul de la borna de ieşire a staţiei parcurge traseul:

Staţíe radio – Transmatch – Fider antenă– Antenă

Semnalul de emisie este aplicat circuitului de adaptare, transmatch-ul, montat la borna de ieşire a staţiei. Fiderul face conexiunea între transmatch şi antenă. Configuraţia este folosită la lucrul cu mai multe antene şi condiţiile locale nu permit montatea transmatch-ului la bornele antenei.

Configuraţia din Fig. 1c

Semnalul de la borna de ieşire a staţiei parcurge traseul:

Staţíe radio – Fider antenă – Transmatch– Antenă

Semnalul de emisie este aplicat fiderului care are montat transmatch-ul la punctul de alimentare al antenei. Configuraţia este folosită la lucrul cu mai multe antene şi condiţiile locale permit montatea transmatch-ului la bornele antenei.

Despre Transmatch

Transmatch-ul adaptează impedanţa de la intrare, oricare ar fi aceasta, la valoarea nominală 50 Ω astfel că

între transmatch şi staţie nu sunt reflexii. Transmatch-ul introduce o atenuare de lucru, A_T, care este funcţie de Q-ul componentelor. Cu cât Q-ul este mai mare, cu atât pierderile sunt mai mici. In această analiză vom considera că această atenuare este mică astfel încât efectul reţelei de adaptare este doar un defazaj între intrare şi ieşire.

Despre fider

Fiderul este caracterizat de impedanţa caracteristică, de frecvenţa de lucru şi de lungime. In tabelul Tab.1 sunt prezentate date privind atenuarea lineică pentru câteva tipuri uzuale de cabluri utilizate la alimentarea antenelor în gama undelor scurte.

Tab. 1

Frecventa [MHz]	1.8	3.5	7	14	28	54	Lungime
RG58 Atenuare [dB]	1.37	1.97	2.87	4.19	6.11	8.72	100 m
	0.69	0.99	1.44	2.09	3.05	4.36	50 m
	0.34	0.49	0.72	1.05	1.53	2.18	25 m
	0.17	0.25	0.36	0.52	0.76	1.09	12.5 m
RG213 Atenuare [dB]	0.71	1.04	1.55	2.32	3.45	5.04	100 m
	0.36	0.52	0.78	1.16	1.73	2.52	50 m
	0.18	0.26	0.39	0.58	0.86	1.26	25 m
	0.09	0.13	0.19	0.29	0.43	0.63	12.5 m

Tabelul exemplifică atenuarea cablurilor coaxiale pentru diverse lungimi uzuale şi la diferite frecvenţe.

4. Circuitul de antenă

Pentru analiza circuitului de antenă, am reprezentat sub formă de blocuri funcţionale componentele electrice în trei configuraţii, şi anume:

· Fig. 2a – conectare staţie radio la antenă prin intermediul unui fider

· Fig. 2b – conectare staţie radio la antenă cu transmatch lângă staţie

· Fig. 2c – conectare staţie radio la antenă cu transmatch montat la bornele antenei

Circuitul de antenă este caracterizat, în cazul acestei analize, de următoarele mărimi de calcul raportate la impedanţa nominală, 50 Ω, şi anume:

· , impedanţa caracteristică a circuitului de antenă

· , impedanţa antenei

· puterea absorbită de la staţie

· puterea disipată în fider

· puterea disipată în transmatch

· puterea utilă disipată în antenă

· curentul prin antenă

· putere directă, se propagă de la emiţător la antenă

· putere reflectată, se propagă de la antenă spre emiţător

Circuitul de antenă este caracterizat de randament, adică este raportul între puterea utilă livrată în sarcină, P_A, şi puterea absorbită de la emiţător, P_E, din care o parte se disipă pe fider datorită pierderilor.

Bilanţul energetic al circuitului este următorul:

(1)

Având în vedere că pierderile pe transmatch sunt mici, se poate neglija efectul acestora în expresia randamentului, în final, bilanţul de putere devenind:

(2)

Iar expresia randamentului devine:

(3)

unde reprezintă puterea disipată în fider, atât prin efect rezistiv cât şi datorită reflexiilor în cazul neadaptării.

Se poate considera că, pe fider, se propagă în sensuri diferite două unde, una directă şi una reflectată, compunerea lor rezultând în undele staţionare.

Având în vedere că, pe fider se produc unde staţionare, o modalitate de a exprima randamentul este ca expresia acestuia să se raporteze la mărimi scalare care pot fi uşor măsurate, cum este coeficientul de reflexie sau raportul de unde staţionare. Pentru unda directă şi unda reflectată (exprimate prin puteri) avem următoarele definiţii:

(4)

(5)

Raportul între cele două puteri se defineşte prin expresia coeficientului de reflexie, care este o mărime complexă, şi este dată de:

(6)

In antenă se dezvoltă puterea activă, directă, dată de:

(7)

Atenuarea pe fider, fără, reflexii sunt exprimate de relaţia (3)

(8)

Dacă apar şi reflexii, atunci, atenuarea pe fider are o componentă care este funcţie de . In această situaţie, puterea la intrarea antenei este:

(9)

Cu aceste notaţii şi definiţii, expresia randamentului devine:

(10)

La adaptare, şi (11)

Cu această notaţie, randamentul capătă expresia

(12)

Deoarece coeficientul de reflexie este mai greu de măsurat, se exprimă randamentul cu ajutorul raportului de unde staţionare care poate fi uşor de măsurat cu ajutorul unui VSWR, astfel:

de unde (13)

(14)

şi, în final, se obţine expresia randamentului care va fi folosită la evaluarea configuratiilor circuitului de antenă:

(15)

5 Evaluare configuraţii ale circuitului de antenă

Folosind expresiile din capitolul precedent, s-au făcut evaluări asupra tipurilor de cablu uzuale RG58 şi RG213, în gama de frecvenţe 1.8 MHz ÷ 54 MHz şi pentru valori ale raportului de unde staţionare, σ= 1÷10.

S-au efectuat calculele pentru lungimi de fider 12.5 m ÷ 100 m.

Atenuarea lineică a fiderului a fost prelevată din cataloage de producător, cu extrapolare pentru frecvenţele de lucru uzuale în practica radioamatorilor.

A fost ales ca parametru de analiză, randamentul circuitului de antenă, η, care cuprinde atât pierderile de atenuare în fider, cât şi pierderile datorită dezadaptării.

	F(MHz)	1.8	3.5	7	14	28	54	Lungime
	RG58	1.37	1.97	2.87	4.19	6.11	8.72	100m
	Atenuare	0.69	0.99	1.44	2.09	3.05	4.36	50m
	lineica	0.34	0.49	0.72	1.05	1.53	2.18	25m
	[dB]	0.17	0.25	0.36	0.52	0.76	1.09	12.5m
		Randament circuit antena functie de frecventa, lungime fider si σ
σ	1	72.88%	63.51%	51.59%	38.12%	24.52%	13.41%	100m
Γ	0.000	85.37%	79.69%	71.83%	61.74%	49.52%	36.63%	50m
		92.40%	89.27%	84.75%	78.57%	70.37%	60.52%	25m
		96.12%	94.48%	92.06%	88.64%	83.88%	77.79%	12.5m
σ	1.2	72.6%	63.2%	51.3%	37.8%	24.3%	13.3%	100m
Γ	0.091	85.2%	79.4%	71.5%	61.4%	49.2%	36.4%	50m
		92.3%	89.1%	84.6%	78.3%	70.1%	60.2%	25m
		96.1%	94.4%	91.9%	88.5%	83.7%	77.5%	12.5m
σ	1.5	71.2%	61.6%	49.8%	36.5%	23.4%	12.8%	100m
Γ	0.2	84.2%	78.2%	70.1%	59.9%	47.7%	35.1%	50m
		91.7%	88.4%	83.6%	77.1%	68.6%	58.6%	25m
		95.8%	94.0%	91.4%	87.7%	82.6%	76.3%	12.5m
σ	2	67.1%	57.2%	45.5%	33.0%	20.9%	11.4%	100m
Γ	0.333	81.3%	74.6%	65.9%	55.4%	43.5%	31.6%	50m
		89.9%	86.0%	80.5%	73.4%	64.4%	54.2%	25m
		94.8%	92.6%	89.5%	85.2%	79.5%	72.5%	12.5m
σ	3	63.0%	53.0%	41.5%	29.7%	18.7%	10.1%	100m
Γ	0.500	78.3%	71.0%	61.8%	51.2%	39.6%	28.4%	50m
		88.1%	83.6%	77.5%	69.7%	60.2%	50.0%	25m
		93.7%	91.2%	87.6%	82.7%	76.3%	68.7%	12.5m
σ	5	53.0%	43.0%	32.5%	22.6%	14.0%	7.5%	100m
Γ	0.667	70.2%	61.7%	51.8%	41.3%	30.9%	21.6%	50m
		82.7%	76.8%	69.2%	60.2%	50.1%	40.2%	25m
		90.6%	87.0%	82.1%	75.7%	67.8%	59.1%	12.5m
σ	10	37.4%	28.8%	20.8%	14.0%	8.4%	4.5%	100m
Γ	0.818	55.1%	45.8%	36.3%	27.4%	19.6%	13.3%	50m
		71.3%	63.3%	54.0%	44.3%	34.8%	26.5%	25m
		83.3%	77.6%	70.3%	61.8%	52.4%	43.2%	12.5m

	F(MHz)	1.8	3.5	7	14	28	54	Lungime
	RG213	0.71	1.04	1.55	2.32	3.45	5.04	100m
	Atenuare	0.36	0.52	0.78	1.16	1.73	2.52	50m
	lineica	0.18	0.26	0.39	0.58	0.86	1.26	25m
	[dB]	0.09	0.13	0.19	0.29	0.43	0.63	12.5m
		Randament circuit antena functie de frecventa, lungime fider si σ
σ	1	84.91%	78.67%	69.93%	58.66%	45.14%	31.31%	100m
Γ	0.000	92.15%	88.70%	83.62%	76.59%	67.19%	55.96%	50m
		95.99%	94.18%	91.44%	87.52%	81.97%	74.80%	25m
		97.98%	97.05%	95.63%	93.55%	90.54%	86.49%	12.5m
σ	1.2	84.7%	78.4%	69.6%	58.3%	44.8%	31.1%	100m
Γ	0.091	92.0%	88.5%	83.4%	76.3%	66.9%	55.6%	50m
		95.9%	94.1%	91.3%	87.3%	81.7%	74.5%	25m
		97.9%	97.0%	95.6%	93.5%	90.4%	86.3%	12.5m
σ	1.5	83.7%	77.2%	68.2%	56.8%	43.4%	29.9%	100m
Γ	0.2	91.4%	87.7%	82.4%	75.0%	65.4%	54.1%	50m
		95.6%	93.6%	90.7%	86.5%	80.6%	73.2%	25m
		97.8%	96.8%	95.2%	93.0%	89.7%	85.4%	12.5m
σ	2	80.7%	73.5%	63.9%	52.3%	39.4%	26.9%	100m
Γ	0.333	89.6%	85.3%	79.2%	71.1%	61.0%	49.7%	50m
		94.6%	92.2%	88.7%	83.9%	77.3%	69.2%	25m
		97.2%	96.0%	94.1%	91.4%	87.6%	82.6%	12.5m
σ	3	77.7%	69.8%	59.7%	48.1%	35.7%	24.1%	100m
Γ	0.500	87.7%	82.8%	76.0%	67.3%	56.8%	45.5%	50m
		93.5%	90.8%	86.7%	81.2%	73.9%	65.2%	25m
		96.7%	95.2%	93.0%	89.8%	85.4%	79.8%	12.5m
σ	5	69.4%	60.3%	49.6%	38.5%	27.6%	18.2%	100m
Γ	0.667	82.2%	75.8%	67.4%	57.6%	46.7%	36.1%	50m
		90.3%	86.4%	80.9%	73.7%	64.9%	55.3%	25m
		94.9%	92.7%	89.5%	85.1%	79.1%	72.0%	12.5m
σ	10	54.3%	44.4%	34.4%	25.2%	17.3%	11.1%	100m
Γ	0.818	70.6%	61.9%	52.0%	41.7%	31.8%	23.4%	50m
		82.8%	76.6%	68.7%	59.4%	49.2%	39.5%	25m
		90.6%	86.8%	81.5%	74.7%	66.3%	57.3%	12.5m

Pentru exemplificare pe un caz concret, s-au extras valorile randamentului în situaţia unui fider de 25 m.

	RG58 L=25 m
F[MHz]	1.8	3.5	7	14	28	54
σ	η = randamentul circuitului de antena
1	92.4%	89.3%	84.8%	78.6%	70.4%	60.5%
1.2	92.3%	89.1%	84.6%	78.3%	70.1%	60.2%
1.5	91.8%	88.5%	83.8%	77.3%	68.9%	59.0%
2	90.7%	87.1%	81.9%	75.0%	66.2%	56.1%
3	88.1%	83.6%	77.5%	69.7%	60.2%	50.0%
5	82.7%	76.8%	69.2%	60.2%	50.1%	40.2%
10	71.3%	63.3%	54.0%	44.3%	34.8%	26.5%

	RG213 L=25 m
F[MHz]	1.8	3.5	7	14	28	54
σ	η = randamentul circuitului de atena
1	96.0%	94.2%	91.4%	87.5%	82.0%	74.8%
1.2	95.9%	94.1%	91.3%	87.3%	81.7%	74.5%
1.5	95.7%	93.7%	90.8%	86.7%	80.9%	73.5%
2	95.1%	92.9%	89.6%	85.0%	78.7%	70.9%
3	93.5%	90.8%	86.7%	81.2%	73.9%	65.2%
5	90.3%	86.4%	80.9%	73.7%	64.9%	55.3%
10	82.8%	76.6%	68.7%	59.4%	49.2%	39.5%

O analiză interesantă este aceea de a evidenţia efectul dezadaptării comparativ cu atenuarea intrinsecă a fiderului.

Pentru a obţine aceste rezultate, s-a extras din valoarea totală a randamentului pierderea datorată doar fiderului. Rezultatele sunt prezentate în tabelele următoare.

	RG58 L=25 m
F[MHz]	1.8	3.5	7	14	28	54
σ	pierdere de randament datorita dezadaptarii
1	0.0%	0.0%	0.0%	0.0%	0.0%	0.0%
1.2	0.1%	0.2%	0.2%	0.3%	0.3%	0.3%
1.5	0.6%	0.8%	1.0%	1.3%	1.5%	1.5%
2	1.7%	2.2%	2.9%	3.6%	4.2%	4.4%
3	4.3%	5.7%	7.3%	8.9%	10.2%	10.5%
5	9.7%	12.5%	15.6%	18.4%	20.3%	20.3%
10	21.1%	26.0%	30.8%	34.3%	35.6%	34.0%

	RG213 L=25 m
F[MHz]	1.8	3.5	7	14	28	54
σ	pierdere de randament datorita dezadaptarii
1	0.0%	0.0%	0.0%	0.0%	0.0%	0.0%
1.2	0.1%	0.1%	0.1%	0.2%	0.2%	0.3%
1.5	0.3%	0.4%	0.6%	0.8%	1.1%	1.3%
2	0.9%	1.3%	1.8%	2.5%	3.2%	3.9%
3	2.4%	3.4%	4.7%	6.3%	8.1%	9.6%
5	5.7%	7.8%	10.6%	13.8%	17.0%	19.5%
10	13.2%	17.5%	22.8%	28.1%	32.7%	35.3%

Analizând valorile obţinute, se constată că până la σ=3, pierderea de randament este de maxim 10% comparativ cu pierderea prin efect Joule.

Ca un corolar, diferenţa de randament pentru cele două situaţii de montat circuitul de adaptare, la staţie sau la bornele antenei, este de maxim 10% pentru σ<3.

Forţând un pic raţionamentul, dacă se construieşte o antenă acordată în mijlocul benzii de lucru, circuitul de antenă montat la staţie este responsabil de o pierdere de randament de cel mult 10%.

Sau altfel spus, montajul adaptorului la bornele antenei nu aduce un avantaj substanţial câtă vreme σ<3.

4 Bibliografie

· Antene si Propagare – Vol.1 Prof Universitar Edmond Nicolau, Ed Ditactica, 1963

· Analiza si Sinteza Circuitelor Electrice – Prof. dr. docent Gheorghe Cartianu, Editura Didactica, 1971

· Manualul inginerului electronist – Vol. 1 Prof Universitar Edmond Nicolau şi alţii Editura tehnică 1987

Decembrie 2024

Ing. Mihai Stocec YO3AYX

Articol aparut la 20-12-2024

2385

Inapoi la inceputul articolului

Comentarii (23)

Postat de Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2024-12-20 14:36:18 (ora Romaniei)
Interesanta abordarea circuitului de antena pentru a scoate in evidenta efectul neadaptarii asupra randamentului, problema pe care o consider foarte importanta si destul de neglijata. Pierderile in linia de alimentare m-au interesat si pe mine pentru a evalua incalzirea acesteia, cum am aratat in "ÎNCĂLZIREA LINILOR DE ALIMENTARE" la https://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=1295
de unde se observa ca incalzirea produsa de undele reflectate are efect invers proportional cu lungimea liniei, la aceeasi neadaptare liniile mai scurte se incalzesc mai mult, asadar aici trebuie luate in seama pierderile prin nedaptare deoarece liniile scurte sunt de preferat. Din articol inteleg ca intereseaza situatia din figura 2b, caz in care in linia de alimentare pot apare unde reflectate.
Fara sa minimizez aportul autorului, cred ca sunt necesare cateva completari:
1. In schema din figura 2b prin "Z indice F" (din pacate nu pot redacta aici cu indici sau exponenti), neexplicitat in text, trebuie sa se inteleaga impedanta echivalenta a ansamblului linie-antena, care se afla cu relatia aratata in figura 1 din articolul "CUM FACEM O ANTENĂ MAI BUNĂ" la https://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=1339
Un calcul manual este foarte dificil, eu am programat astfel de relatii care opereaza cu numere complexe.
2. Randamentul (energetic) al unei antene este influentat mult mai drastic de constructia ei, prin impedanta de radiatie Zrad si rezistenta proprie a conductorului R0 in curent de radiofrecventa. Din acestea doua, numai Rrad transforma energia electrica de radiofrecventa in energie a undelor electromagnetice. Daca o antena are o impedanta de radiatie Zrad a carei componenta rezistiva Rrad este foarte mica (si numai aceasta depinde de amplsare, nu si rezistenta proprie), randamentul dat de Rrad/(Rrad+R0) va fi extrem de mic. Am calculat ca o antena dipol pentru 3,75 MHz, din conductor de cupru de 3 mm, plasat la inaltimea de 24 m, se acordeaza (adica nu apar reactante) la o lungime de 38,96 m, la care are Zrad =89,4+0j Ohm si R0=2,06 Ohm, deci un randament de 97,7%. La o inaltime de 8 m, cu lungimea de 39,41 m si un diametru de 1 mm are Zrad=20,85+0j Ohm si R0=6,26 Ohm, care duc la un randament de 77%. Cu un diametru de 3 mm, la inlatimea de 2 m (intr-o escapada “la iarba verde”), lungimea este de 39,61 m, Zrad=1,44+0j Ohm, R0=2,1 Ohm, randamentul este de 40,6%. Ca sa nu mai amintesc de antenele magnetice cu a lor rezistenta de radiatie de fractiuni de Ohm. Pentru diferite valori ale rezistentei de radiatie o antena se adapteaza usor la cei 50 Ohm ai unui cablu coaxial alegand alt loc de alimentare, la distanta “d” fata de unul din capete data de
d=lambda/(2PI) x arcsin(radical(Rrad/Ralimentare))
unde functia “arcsin” trebuie sa dea rezulattul in radiani.

Postat de Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2024-12-22 10:45:40 (ora Romaniei)
Nedaptarea se evalueaza ca raport intre puterile undelor reflectate si directe. Pentru ca, asa cum arata autorul, este greu de masurat coeficientul de reflexie, pentru multi chiar si puterile directe sau reflectate, s-au construit relatii bazate pe elemente mai accesibile, cum ar fi impedantele antenei si circuitului de antena. In acest sens cred ca este util sa aduc niste completari, bazate pe propriile mele analize dar si pe evaluari practice pe antenele construite de mine. Cu precizarea ca nu am folosit – si nici nu folosesc – dispozitive de masurare a caracteristicilor antenelor cum ar fi cele pentru impedante, diagrame Smith, frecvente de acord, in conditiile in care folosesc si antene multiband.
In relatiile (1) – (6) folosite de autor intereseaza puterile active, deoarece puterile reactive nu se disipa. Si, pentru ca puterea activa se disipa numai pe componenta activa a impedantei antenei, in loc de VSWR (Voltage Standing Wave Ratio, prin raportul tensiunilor, folosit cu notatia “sigma” in articol) ar trebui sa se folosesaca raportul puterilor active, cuscut ca SWR (Standing Wave Ratio) care se calculeaza mult mai simplu, SWR=max{(R/R0),Ro/R)}, unde R este componenta activa a impedantei de alimentare a antenei iar R0 este impedanta circuitului de antena cum sunt notate in articol. SWR se calculeaza ca raport al celor doua componente astfel incat sa rezulte o valoare mai mare decat 1. Daca in impedanta de alimentare a antenei lipseste componenta reactiva X, calculul cu relatia (13) da aceeasi valoare cu a SWR-ului, indiferent daca R>R0 sau R0>R. Iata cateva exemple, unde R0=50 Ohm: ZA=85+30j Ohm, VSWR=2,0 si SWR=1,7; ZA=32-80j Ohm, VSWR=6,04 si SWR=1,56. Daca in cele doua exemple lipseste componenta reactiva rezulta pentru VSWR valorile pentru SWR. Se mai constata si ca SWR este mereu mai mic decat VSWR, se poate deduce si analizand formulele.
Acum 15-20 de ani in urma m-a ajutat un coleg de radioclub sa masor impedanta catorva antene proiectate de mine si au rezultat valori atat de apropiate de cele calculate incat ma bazez numai pe propriile calcule si iata un exemplu concret: o antena Windom din fir gros de 3 mm, la inaltimea de 8 m fata de sol, lunga de 40 m si alimentata la 12,6 m fata de capat, pe care o folosesc la tara, are pe 3,56 MHz impedanta ZA=30,5+84j Ohm, VSWR=6,73 si SWR=1,64. Tunerul automat al statiei (FT-450 D) realizeaza acordul daca SWR<3 si il face corect, deci nu conteaza VSWR ci SWR. La fel stau lucrurile si pe celelate benzi pana la 28 MHz, inclusiv pe benzile WARC, fara sa ii atasez “mustatile” suplimetare. Cu 25 W in moduri digitale am lucrat toate contienntele, cele mai indepartate statii fiind din Australia sau Noua Zeelanda. Cu doi ani in urma am ajutat un proaspat HAM din Braila sa isi construiasca o antena Windom intr-un spatiu foarte inghesuit, numai pentru benzile de la 14 la 28 MHz, impedantele antenei duc la un VSWR destul de mare dar un SWR mult mai mic si a reusit din primul an sa lucreze toata lumea, singurul sau necaz fiind ca nu poate face trafic si cu statiile YO pe 3,5 sau 7 MHz. La fel de bine se acordeaza si alte antene ale mele, precum Triple-leg pe 14 MHz, J-Pole pe 50 MHz sau recenta antena “din nucul de langa fereastra”prezentata pe radioamator.ro ca antena imposibila. In proiectarea lor folosesc in special Sophocles J. Orfanidis, Electromagnetic Waves and Antennas http://www.ece.rutgers.edu/~orfanidi/ewa dar si cele doua volume Manual de radiotehnică, Editura Energetică de Stat, coordonate de B.A. Smirenin si aparute la loi in 1953 si 1954, transpuse intr-un soft propriu.
73 de Tavi YO4BKM!

Postat de Simion Cristian - YO3LW (yo3lw) la 2024-12-22 12:58:21 (ora Romaniei)
Buna ziua. Felicitari pentru articol si pentru abordare.
Sincer, nu inteleg comentariile lui Tavi...
73 si sarbatori cu bine! Cristi YO3LW

Postat de MIHAI - YO3AYX (yo3ayx) la 2024-12-22 13:12:27 (ora Romaniei)
Buna ziua Cristi. Multumesc pentru apreciere si pentru aplecare asupra articolului.
73 si sarbatori fericite! Mihai YO3AYX

Postat de Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2024-12-22 15:32:41 (ora Romaniei)
Unele lucruri se inteleg mai greu. Dar, daca nu s-a inteles, vin cu detalii, de aceea exista invitatia la comentarii.
In primul meu comentariu arat ca m-a interesat si pe mine transferul de putere de la emitator la antena cand am evaluat incalzirea liniei de alimentare caz in care undele reflecatte au efect de incalzire cu atat mai pronuntat cu cat linia este mai scurta. Pe de alta parte am mai aratat ca, pe langa piederea de randament de cel mult 10 % evidentiat de autorul articolului, apar pierderi mult mai mari chiar la o antena corect acordata daca are o impedanta de radiatie mult prea mica.
In al doilea comentariu arat ca, pe langa VSWR mai se foloseste si SWR, notiune calculata direct din raportul puterilor si insist pe observatia ca trebuie luate in considerare puterile active, care se disipa pe sarcini active, nu reactive. Si am aratat acest lucru cu exemple practice, determinate pe antene reale, proiectate si construite de mine, in articol nu am observat nici un exemplu aplicat la o antena concreta. In aceasta privinta, a discuta eficient pe marginea unei antene concrete presupune unul din doua lucruri:
- Fie sa ai aparatura necesara pentru a determina impedanta de alimentare a antenei, inclusiv a impedantei de radiatie. Aici apare problema raportului pret/eficienta.
- Fie sa poti evalua corect acesti parametri din algoritmii de calcul ai antenei. Aici se afla pe piata o sumedenie de aplicatii de incredere si apare iarasi raportul pret/eficienta. Si, din cate se stie, un produs bun si de incredere ori este scump, ori nu se gaseste, mai sunt si cazuri cand ingrasa, HI! Eu unul m-am simtit mai atras de aplicatiile proprii deoarece sunt si ele o incercare in plus pentru un amator.
Si mai este ceva, am urmarit evaluarile prin rating-ul anonim folosit tot mai mult pe radioamator.ro. Pana la momentul cand scriu acum, la primul meu comentariu am observat secventa 0, -1, -2, -1, 0, +1, +2,+1 si imi vine sa cred ca cel putin 4 evaluari pozitive (niciuna de la mine) s-au facut pentru ca s-a inteles ceva care a fost de folos. La al doilea secventa este 0, -1, -2, -3. Astfel de evaluare s-ar potrivi pentru o creatie artistica, place unora sau altora, gusturile difera, dar in tehnica evaluarea functioneaza pe alte criterii.
In concluzie, convingerea mea este ca un articol tehnic trebuie sa produca discutii care sa detalieze, sa raspunda la alte discutii, sa puna intrebari, sa se dezbata in continut, de aceea este un articol public, nu sa se incheie cu o chestie pur formala de exemplu “multumim, felicitari” etc. De aceea ma intereseaza – si intreb - cum au fost folosite practic cele aratate in articol. Doar ca sa arate ca la un VSWR<3 putem neglija piererile de randament? Dar mai sunt si alte pierderi mult mai mari, le-am aratat deja. Iar in cazul cel mai folosit, cu tunerul langa emitator, neadaptarea dintre emitator si ansamblul linie-antena depinde nu numai de impedanta antenei, depinde si de lungimea liniei exprimata in lungimi de unda si este posibil ca, in cazuri bine alese ale lungimii, tunerul se faca adaptarea direct intre emitator si antena ca si cum linia nu ar exista, pentru alte lungimi ale liniei tunerul adapteaza un ansamblu radiant de energie compus din linie si antena care poate avea, la tuner, un SWR>>3, pe cand numai intre antena si cei 50 Ohm ai liniei poate sa apara SWR<3, “efortul” tunerului este semnificatiov mai redus. Relatia pentru impedanta la intrarea in linie (care este un mediu de transmisie pentru unde), functie de lungimea si caracteristicile ei si de impedanta antenei se cunoaste la noi de peste 7 decenii, a se vedea relatia (75) pagina 134 in “Manual de radiotehnica de Smirenin, vol. I, 1953”, eu am ambele volume in original dar stiu ca se afla si pe internet, relatia apare si in lucrarile mai noi, nu numai de radiotehnica ci si in monografii care trateaza undele de orice fel, inclusiv cele acustice care pot fi si longitudinale sau de torsiune, nu numai transversale.
Pe tema antenelor si a liniilor de alimentare se pot discuta si comenta foarte multe, cu castig pentru radioamatori dintr-un simplu motiv: la performantele unei statii de radio emisie-receptie emitatorul participa cu 50%, receptorul cu 50% iar antena cu 50% (HI!) deoarece emitatorul poate functiona fara receptor dar nu fara antena, receptorul poate functiona fara emitator dar nu fara antena, deci antena este cea de “a treia jumatate”.
73 de Tavi YO4BKM!

Postat de Marian - YO4HGX (yo4hgx) la 2024-12-22 22:59:50 (ora Romaniei)
Un subiect foarte interesant, tunere-le externe, plasate in punctul de alimentare al antenei, nefiind prea populare in randul radioamatorilor.

Cateva comentarii daca imi este permis, pierderile din transmatch-uri, sau tunere, sau cum vreti sa le spuneti, nu sunt chiar mici. Standardul maritim, foarte apropiat de cel militar, da un randament de 60-80 % tunerelor externe, montate la baza antenelor. Este adevarat, antenele folosite in general sunt relativ scurte, in special pentru banda de medie frecventa, dar chiar si asa, luand in consideratie valoarea optimista, 20 % pierderi nu sunt de ignorat. Si vorbim de tunere serioase, cu bobine cat pumnul.

Atenuarea in cablu este exprimata in dB, si nu sare in ochi procentual, 0.9-1.0dB pare putin insa asta inseamna aproximativ 25%, care iar nu este un procent de ignorat cand vine vorba de pierderi.

Si in final, concluzia din articol este corecta, dar nu singulara. Alta concluzie ar fi ca la swr-uri mari, de peste 1:10, pierderile din cablu datorate swr-ului, adica de 35%, incep sa merite efortul plasarii tuner-ului in punctul de alimentare al antenei. Dealtfel acolo este punctul in care de obicei exista dezadaptarea majora de impedante.

*** recunosc ca mi-ai luat ceva timp sa inteleg ca prin litera aia ciudata se face referire de fapt la SWR :)

@yo4bkm, cred ca ati inceput sarbatorirea Craciunului un pic prea devreme… dar hai noroc!

Postat de Marcel - YO5YM (yo5ym) la 2024-12-23 08:23:05 (ora Romaniei)
Un articol excelent. Cu componentele academica si aplicativa la nivel corespunzator.
Mai trebuie tratat "randamentul etajului final" , unde am constatat din discutii si articole ca s-ar fi ajuns la cifre impresionante. Oricum fizica de clasa a X-a (si nu numai)nu permite >50%. Da mai stii ce descoperiri se mai fac .
Cu respect

Postat de MIHAI - YO3AYX (yo3ayx) la 2024-12-23 10:15:26 (ora Romaniei)
Buna ziua Marian si Marcel
Multumesc pentru comentarii si aprecieri.
Sunt corecte si la obiect. Articolul a fost scris pentru a estima pierderile aferente fiderului si tuner-ului in principalele configuratii de lucru. Un montaj cu rezultate foarte bune este cel cu adaptorul langa antena dar care necesita conditii de realizare mai dificile pentru amatori: condensatori pe aer, bobine din Ag cu puritate >99%; in aceste conditii s-au realizat la IEMI statiile R1300 si R1301(la care am participat la ounerea in fabricatie).
Articolul a fost scris pentru a vedea limitele de randament in cele doua configuratii si pentru a decide care este realizabila pentru conditiile existente.
O problema care va fi tratata intr-un articol viitor este cea sesizata de Marcel si anume influenta etajului final la adaptare. presupunerea ca acesta are 50 ohmi la iesire este o aproximatie. In conditii de semnal puternic tranzistorul final nu mai este liniar si conditiile de proiectare avute in vedere initial nu mai sunt valabile. Pentru statiile profesionale, sau pentru cel care urmaresc un randament ridicat, se utilizeaza alte configuratii ale finalului care tin seama de acest fapt.
Vom incerca sa dascalcim in viitor cel putin o configuratie.
Toate cele bune in noul an.
73! de Mihai - YO3AYX

Postat de Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2024-12-23 15:28:05 (ora Romaniei)
@YO5YM, se poate obtine un randament >50%. Daca mai tin bine minte cum era pe atunci, in fizica "de clasa a X-a" se arata in ce conditii se debiteaza puterea maxima pe o sarcina, respectiv cand rezistenta sarcinii este egala cu rezistenta interna a sursei in cazul curentului continuu. In acest caz randamentul este, teoretic, 50%. In curent de radiofrecventa conditia transferului maxim de putere este ca impedantele sursei si sarcinii, ca numere complexe, sa fie conjugate.
Daca nu se urmareset transferul maxim de putere se pot crea conditii ca randamentul sa treaca de 50%. In "Amplificator final cu tranzistoare IRF 510" de Florin YO8CRZ (din 2009, la https://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=590) se arata ca amplificatorul prezentat are randamete intre 44% si 58% functie de banda, in conditiile explicate de autor. Dar se poate si mai mult, deocamdata ma opresc aici.
73 de Tavi YO4BKM!

Postat de Simion Cristian - YO3LW (yo3lw) la 2024-12-23 15:40:08 (ora Romaniei)
@YO4BKM, va rog, cand puteti, sa ne spuneti care sunt conditiile ca randamentul sa treaca de 58% si de ce pentru solid state si nu pentru lampi? Care sunt conditiile la limita pentre cele doua situatii.
Un curios absolvent de fizica, Cristi, YO3LW. 73!

Postat de Grig - YO2CFS (yo2cfs) la 2024-12-23 19:16:56 (ora Romaniei)
Hmmm, ani la rind am masuat cu un set HP-435 si acuma am aflat ca ceva era ceva decalibrat, masurasem la un final cu GU19 vreo 60W putere utila din vreo 90W imput in CW...

Postat de Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2024-12-23 20:28:47 (ora Romaniei)
@YO3LW trec peste doza de malitiozitate strecurata cu un aer nevinovat si raspund acum intr-un mod simplificat pentru pentru a fi inteles cel putin in principiu, dar si pentru ca un raspuns detaliat necesita timp. Punctez mai intai ipotezele:
- sursa de radiofrecventa si sarcina nu au reactante, asta inseamna ca nu apare putere reactiva;
- ma refer la randamentul calculat din raportul puterilor de radiofrecventa utile si consumate pentru ca, daca ar fi vorba de un randament energetic global, ar trebui incluse in bilant si alte puteri disipate pe etajul final precum cea cu curentul de repaus.
Randamentul stabilit ca mai sus poate rezulta ca raport intre rezistenta activa a sarcinii R si suma rezistentelor active din circuitul serie r+R, respectiv sursa r si sarcina R. Daca R=r rezulta un randament de 50%. Daca R>r rezulta un randament peste 50%, dar si o neadaptare care produce unde reflectate cu un SWR=R/r, aceeasi valoare si daca s-ar calcula ca VSWR fara reactante. Din articol inteleg ca daca SWR<3 pierderile de randament sunt de maxim 10%. Admitand SWR=3 randamentul ar rezulta 3r/4r=0,75 din care scazand 0,1 (pierderea de randament) se obtine 0,65 care este mai mare decat 0,58. Cum a obtinut YO8CRZ acest randament, aflati de la domnia-sa.
Revenind la intreaga intrebare mai adaug ca
- nu am facut nicio referire directa la constructia etajelor finale, indirect am aratat doar cazul cu solid state din articolul lui YO8CRZ;
- in privinta conditiilor, dupa cum apare si in articolul lui YO8CRZ se analizeaza punctal o serie de factori, pe moment nu am o astfel de analiza;
- mi-am exprimat parerea ca randamentul poate trece de 58% pe baza a ce am aratat mai sus, fara alte conditi; daca nu este suficient, in finalul comentariului mai gasiti o referire “nemteasca”.
Stiu o metoda prin care se poate afla cat este randamentul etajului final al unui emitator, functie de dotarea proprietarului, respectiv fie avand un watt-metru de radiofrecventa si un ampermetru, fie un emitator cu reglarea puterii de emisie la valori cat de cat garantate si un ampermetru, am aflat-o dintr-o discutie cu mult timp in urma cu YO7CKQ, se preteaza in special pentru etaje finale cu tranzistori cu efect de camp dar nu am aplicat-o inca deoarece nu m-a interesat. Cand ma voi duce la resedinta de la tara la inceputul verii viitoare o voi folosi, din pura curiozitate, acolo am singurul aparat de masura din dotare, un multimetru analogic vechi din 1975 si de care m-am folosit la toate constructiile realizate, transceivere sau amplificatoare de putere cu care am lucrat in toti acesti ani. Si mai am in lucru un amplificator de putere cu 12 bucati IRF510, pacat ca aici nu pot atasa si poze, este construit pe radiatorul unui modul de 250 W din etajul final al statiei KSG1300 care avea tranzistorii (bipolari) distrusi. Am folosit mai multe surse de documentare, printre altele articolul lui Mike Kossor WA2EBY partea 1 publicat in QST martie 1999 pg. 40 la care se refera si YO8CRZ
(https://lu6dk.com/Archivos/LIBROS%20y%20REVISTAS/Revista%20QST/QST%20Mar%201999.pdf),
sau FET-Kompakt-PA von DL9AH
(https://www.dl9ah.de/mosfet_1/FET-Kompakt-PA%20von%20DL9AH.pdf)
cu IRF710, scoate 1300 W, aici se arata si un randament de 60%, puteti afla ca este posibil chiar si mai mult.
73!
Comentariu modificat de autor.

Postat de Marcel - YO5YM (yo5ym) la 2024-12-25 18:22:50 (ora Romaniei)
Cred ca ar trebui sa deschidem un alt topic despre RANDAMENTUL QRO.
"Daca nu se urmareste transferul maxim de putere se pot crea conditii ca randamentul sa treaca de 50%", adica se lucreaza dezacordat? Sigur ca este posibil, da cine lucreaza neacordat?. Cred ca masurarea puterii utile (QRO spre fider) cu POWERmetrele noastre este cheia misterului. Alea indica PUTERE MAXIMA! si este bine asa. Da nu se poate raporta la puterea utila masurata cu V si A de valori efective.
Cu stima

Postat de MIHAI - YO3AYX (yo3ayx) la 2024-12-26 09:01:05 (ora Romaniei)
Buna dimineata tuturor si la Multi Ani!
Intai vreau sa va multumesc pentru aplecare asupra articolului ceea ce inseamna ca subiectul este de interes. Discutiile pe marginea lui au fost insa deplasate spre o zona care nu face obiectul asupra ceea ce am scris. Asa cum am declarat inca de la inceput, articolul face o analiza a traiectului care cuprinde antena si fiderul in doua configuratii de montaj cu scopul de a releva doar contributia antenei si a fiderului in bilantul energetic. Bine inteles ca si alte componente prezente cum sunt amplificatorul final si circuitele de adaptare intre etaje au aportul lor la trannsferul de putere dar ele nu au fost analizate in acest articol. Asa cum am spus, am focusat atentia asupra fiderului si al antenei. Randamentul analizat se refera la portiunea de fider si antena atat pentru a releva cat se pierde datorita dezadaptarii si cat datorita fiderului prin efect Joule.
Pentru a avea o vedere de ansamblu asupra randamentului trebuie introduse in analiza si celelate etaje, prefinal, final, adaptare intre etaje, transmatch, fider antena si totul raportat la puterea radiata versus puterea consumata din sursa.
Marcel ai dreptate, problema trebuie tratata mai amplu in cadrul unei analize separate. Subiectul este o provocare si il voi aborda dupa o documentare corespunzatoare. Voi reveni in curand pe acest subiect.
Sa ne auzim cu bine.
73! de Mihai - YO3AYX

Postat de Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2024-12-26 09:44:25 (ora Romaniei)
@YO3YM, ideea nu este rea, am apreciat cu un vot pozitiv, adica sa functioneze eventual pe forum la sectiunea "Discutii cu subiecte tehnice" capitolele "Antene" sau/si "Echipamente radio" un subiect legat de transferul de putere de la etajul final pana la undele electromagnetice. Cu intrebari si discutii din partea oricui este interesat, cate sunt necesare la lamurirea problemelor, toti vor avea de castigat.
Cat priveste lucrul cu antena dezacordata, un dezacord apare frecvent. Chiar daca antena a fost acordata corect pe o frecventa, schimband frecventa apare si dezacordul, mai mare sau mai mic, acceptabil sau neacceptabil, unii il accepta pana la SWR=3. Se arata in articol ca la SWR=3 pierderea de randament este de maxin 10% si asta duce la o diminuare a puterii P transferate cu valoarea 10log(0,9P/P)=-0,46 dB. Diminuarea puterii variaza logaritmic, la o pierdere de randament de 25% diminuarea puterii este -1,2 dB, la o pierdere de randament de 50% se ajunge la -3 dB.
In referinta indicata de mine (https://www.dl9ah.de/mosfet_1/FET-Kompakt-PA%20von%20DL9AH.pdf) autorul articolului si constructiei determina randamentul de 60% tinand cont si de curentul de repaus din etajul final.

Pe autorul articolului de fata il rog sa explice mai clar relatiile (4), (5) si (6) din articol, eventual sursa lor, in documentatia pe care o am si care cuprinde lucrari in domeniu din 1953 pana in prezent apare altfel si vreau sa inteleg de ce.
73 de Tavi YO4BKM!

Comentariu modificat de autor.

Postat de Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2024-12-26 14:10:11 (ora Romaniei)
In afara de confuzia YO5YM cu YO3YM din postarea anterioara (scuze, dr. Marcel), tare as vrea sa stiu ce nu este corect in ce am scris, ratingul postarii anterioare este deja -2. Deoarece se evita discutiile deschise si la obict iar evaluarea se face anonim prin majoritate de voturi de parca ar fi vorba de o creatie artistica apreciata sau nu dupa gustul fiecaruia, completez mai jos ce voiam concret sa aflu de la autorul articolului:
1. Dupa cum stiu (poate gresesc?), puterea este o marime fizica scalara si, ca orice marime scalara, este caracterizata prin valoare numerica si unitate de masura. Ori, in relatiile (4) si (5) observ marimi exprimate prin numere complexe (ZA si IA), numerele complexe avand in plus modul si faza si reprezentate geometric prin vectori. Sunt operatii cu vectori care duc la rezultaee scalare, dar din raportul a doua puteri (marimi scalare), relatia (6), rezulta o marime complexa notata cu "Gama", deci un vector.
2. Nu inteleg de unde apare cifra "2" la numitorul relatiilor (4) si (5).
3. Ce fel de putere rezulta din (4) si (5), sa fie o putere activa, sa fie o reactiva, sa fie altceva?
4. In documentatia mea vectorul coeficient de reflexie "Gama" este definit prin raportul tensiunilor maxime din undele reflectate si directe. Pe baza acestuia se calculeaza Voltage Standing Wave Ratio (notat cu VSWR), nu din raportarea puterilor. Este clara definirea prin "Voltage", in articol nu se vorbeste despre tensiuni.
5. Din intamplare, greselile din articol se anuleaza reciproc si in final rezulta o expresie corecta pentru "Gama".
Din motivele aratate mai sus ma interesa sa aflu de unde a cules autorul expresiile folosite care duc la ipoteze de calcul incorecte.

Vin acum cu o completare: Daca ar trebui sa se evalueze raportul puterilor trebuie sa fie folosite puterile active, deoarece numai acestea se disipa in undele radio sau in incalzirea conductorilor. Pentru asta, din impedante se considera numai partea reala (rezistiva) iar raportul puterilor reflectate si directe duce la raportul rezistentelor active din care se obtine Standing Wave Ratio (notat cu SWR) egal cu max{R/R0,R0/R}. Aceeasi valoare se poate obtine si din relatia (13) daca in relatia pentru "Gama" dispar componentele reactive ale impedantelor. Iar protectia etajului final se face fata de efectul puterii reflectate, deci prin SWR. In ce priveste randamentul transferului de putere folosind VSWR sau SWR, problema trebuie aprofundata, in primul rand cu ce se masoara practic VSWR care nu este la fel cu SWR decat in lipsa reactantelor. Iata un exemplu pentru o antena reala, in banda de 3,5 MHz acordata in mijlocul benzii care, datorita inaltimii relative mici (masurata in lungimi de unda) are Zalimentare=18-56j (la frecventele inferioare din banda este prea scurta), rezulta VSWR=6,47 si SWR=2,78.

Articolul nu este de neglijat, am aratat asta de la inceputul primului meu comentariu. Numai ca se produc si greseli, oricine poate gresi, dar interesul este corectarea sau completarea articolului cu experienta tuturor, nu aprecieri formale pe nu stiu ce criterii sau formulari malitioase. Oare nu ne intereseaza pe noi toti sa cunoastem cat mai corect cu ce ne ocupam?

Recomandare: puteti continua evaluarile "din pix" ca mai inainte, nu ma intereseaza, poate ca intereseaza pe cineva ca am scris.
73 de Tavi YO4BKM!
Comentariu modificat de autor.

Postat de MIHAI - YO3AYX (yo3ayx) la 2024-12-26 20:59:54 (ora Romaniei)
Cateva referinte despre formulele utilizate 4, 5 si 6.
Explicatii mai amanuntite se gasesc in referintele bibliografice:
a) Antene si Propagare – Vol.1 Prof Universitar Edmond Nicolau, Ed Ditactica, 1963: pag. 214-217
b) Manualul inginerului electronist – Vol. 1 Prof Universitar Edmond Nicolau şi alţii Editura tehnică 1987: pag.320-321

In articol am preluat rezultate ale unor studii mai elaborate pe teme conexe cu acesta.
Nu am dezvoltat demonstratii pt ca acestea se gasesc in literatura indicata ca referinte sau in cunostintele de baza dobandite in facultatile de profil. Literatura este foarte bogata pe tema liniilor de transmisiune unde se gasesc raspunsuri la toate intrebarile.
Cu stima.

Postat de Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2024-12-27 14:52:13 (ora Romaniei)
Buna ziua,
Cred ca am gasit explicatii la intrebarile mele, nu din cartile recomandate pe care nu le am ci din alta lucrare la care ma voi referi mai jos, care trateaza si acest lucru. In realatiile (4) si (5) curentul trebuie sa fie sub forma de modul al unui numar complex. Apare cifra 2 la numitor si dispare modulul in cazul in care se lucreaza cu componentele reale ale numerelor complexe si se considera inclusiv pierderile din etajul final. Din fericire, asa cum am mai aratat, aceste erori dispar surprinzator in relatia (6) unde se obtine un numar complex din operatii cu scalari. In realitate exprsia lui :Gama” rezulta din analiza tensiunilor maxime din unda reflectata si unda directa, exprimate sub forma de numere complexe.
Nu stiu unde a aparut eroarea, la tehnoredactarea cartii, la neglijarea acestor detalii atunci, la preluarea relatiilor, pot fi multe surse, in cei peset 60 de ani s-au schimbat multe.

Iata o reproducere din Sophocles J. Orfanidis, Electromagnetic Waves and Antennas, Cap. 11.10 (pg. 561) cu titlul “Power Transfer from Generator to Load”, exemplul 11.10.2:
“A 150 ft long RG-58 coax is connected to a load ZL = 25 + 50j ohm. At the
operating frequency of 10 MHz, the cable is rated to have 1.2 dB/100 ft of matched-line
loss. Determine the total loss of the line and the excess loss due to the mismatched load “.
Din calcule rezulta coeficientul de reflexie (ca numar complex) intre sarcina si linie “Gama”=(ZL-Z0)/(ZL+Z0)=1/13+8j/13, modulul sau fiind 0,62 ca radacina patrata din suma patratelor partilor reale si imaginare. Lucrarea foloseste niste notatii mai putin cunoscute pentru numerele complexe, de genul “modulul si unghiul in grade”, adica “0,62<82,87 grade”, semnul “<” insemnand “unghi de faza”. Pierderea din cablu exprimata in unitati absolute, “a”, este a = 10^(1,8/10) = 1,51. Pierderea tatala “L” este L = 10 log((a^2-|Gama|^2)/(a(1-|Gama|^2)))=3,11 dB.
Am descarcat lucrarea de la http://www.ece.rutgers.edu/~orfanidi/ewa sub forma mai multor editii, incapand cu cca 20 de ani in urma si a fost cartea de baza dupa care am invatat foarte multe, am “luat-o cu creionul” ca pe vremea studentiei, acum vad ca nu mai exista resepctivul link. Va voi trimite lucrarea la adresa de gmail, respectiv editia din care am citat mai sus precum si erata acesteia. Am nadejdea ca va va fi de folos.
73 de Tavi YO4BKM!

Postat de MIHAI - YO3AYX (yo3ayx) la 2024-12-27 15:23:15 (ora Romaniei)
Buna ziua.
Multumesc pentru info. Am descarcat-o si o voi pune la rand cu alte carti de antene. Este o carte de baza.
73 de Mihai YO3AYX

Postat de Grig - YO2CFS (yo2cfs) la 2024-12-27 16:00:09 (ora Romaniei)
Aceasta este adresa curenta:
https://eceweb1.rutgers.edu/~orfanidi/ewa/

Postat de Tavi - YO4BKM (yo4bkm) la 2024-12-28 15:09:52 (ora Romaniei)
Multumesc Grig, acum am toate datele, cel putin sa fiu la curent daca mai apare ceva nou.
LMA, 73 de Tavi YO4BKM!

Postat de Nicolae Crisan - YO5OUC (yo5ouc) la 2024-12-30 17:56:06 (ora Romaniei)
Mie mi-a placut ca autorul a avut curajul sa abordeze un subiect atit de elaborat si plin de capcane cum e acesta, al fenomenelor electrice in care cimpurile se joaca cu mintea noastra si noi ne bucuram la propriu sa vb. prin intermediul lor. Tavi are dreptate ca nu as da un Orfanidis pe zece Edmonzi. Dincolo de neclaritatile explicatiilor din literatula specifica anilor 80, merita sa laudam autorul pentru efortul depus si pasiunea pentru radio. Pe mine ma cucerit cu termenul "tablou sinoptic" si a fost mai usor sa trec de confuzele ecuatii 4 si 5. Tavi cred ca e singurul ce a sesizat ca nu poti sa aduni puteri active cu cele reactive e cam ca si cum ai spune ca ipotenuza e suma catetelor in triunghiul dreptunghic (e un defazaj pe acolo). Puterea activa e definita ca produs intre doua marimi coplex conjugate (tensiuni sau curenti) tocmai pentru a rezulta o marime reala. Ecuatiile totusi sunt corecte daca antena e rezonanta si ZA este egala cu rezistenta de radiatie. 2-ul de la numitor provine de la marimile U si I care reprezinta valorile maxime deci Uefectiv=U/sqrt(2). Prin ridicare la patrat a marimii efective rezulta puterea cu 2-ul de la numitor. Minusul din ecuatia 5 este pentru ca curentul total intr-ul punct al liniei este diferenta dintre unda directa si reflectata de curent. Acest lucru rezulta din ec. telegrafistilor. Tavi a sesizat si problema cu VSWR-ul si SWR-ul. Confuzia este indusa de ecuatia 6, unde este folosit coeficientul de reflexie in putere si in 7 aceasi notatie gamma este coef. de reflexie in tensiune. 7,9 si 10 sunt corecte dar atentie ca alfa este in Neperi/metru nu in dB/m si ec 11 este o aproximare a seriei Maclaurin in jurul originii la primii doi termeni deci valabila numai pentru linii cu pierderi foarte mici. In cazul unei linii RG58 de 100m nu cred ca e valabila aproximarea ta Mihai. Eu felicit autorul si il incurajez sa continue si sa mai scrie. Sunt sigur ca dupa Orfanidis va mai face un studiu si mai bun. Oricum concluziile nu sunt gresite. Linia este cea responsabila de pierderi nu AT-ul. Va doresc din inima tuturor iubitori ai ec. lui Maxwell un an nou cu multe realizari in domeniu si nu numai...DX-uri. Nicu- YO5OUC

Postat de MIHAI - YO3AYX (yo3ayx) la 2025-01-06 15:16:48 (ora Romaniei)
Buna ziua la toata lumea. Va multumesc pt atentia cu care ati citit articolul. Observatiile sunt corecte si pe viitor voi fi mai atent la continut.
Acum am sa fac cateva clarificari:
Obs. la ecuatiile 4 si 5 este corecta. In materialul de casa expresiile sunt cu modul la suma algebrica a impedantelor iar curentul foloseste de asemenea modulul. In felul acesta vom avea numai marimi scalare in formule. A fost neatentia mea la redactare.
Obs. La formula 11. Am folosit expresia simplificata pentru cei care vor sa afle rapid si aproximativ influenta fiderului in transferul de putere. Calculele din tabele au fost facute insa cu functiile hiperbolice sinh si cosh.
Chestiunea cu gama o las pe alta data.
Va multumesc inca o data pentru lectura.
73 de YO3AYX Mihai

Opiniile exprimate în articole pe acest site aparţin autorilor şi nu reflectă neapărat punctul de vedere al redacţiei.

Nume utilizator (forum)
Parola (forum)
Retine parola:

Nu aveti cont?	Ati uitat parola?
Pagina alternativa pentru logare!
Atentie, dupa 5 incercari nereusite de autentificare, contul se blocheaza. Puteti debloca contul de acces AICI Probleme? Vizitati pagina FAQ!