Обсуждение:Радиокомпас

Вращение антенны

Надо будет внести поправки в текст: в современных радиокомпасах рамочная антенна не вращается механически Vladimir-sergin 09:10, 22 января 2015 (UTC)

То верно, сейчас фазовращателями виртуально "вращают" рамочную антенну. ВП-сообщество Вас поблагодарит за внесение уточнений в статью, основанную на АИ. Д.Ильин 12:34, 22 января 2015 (UTC).

Синус, косинус, нормаль рамочной антенны

Нормаль - перпендикуляр к плоскости. φ отсчитывается от нормали. ЭДС рамочной антенны дается формулой: Е = A*sin²(φ)*cos(ω*t + π*sin(φ)), ω - частота, φ - угол между нормалью и направлением на станцию, A - некоторая постоянная размерность в В, зависит от размеров, числа витков антенны и т. д. π*sin(φ) - фазовый сдвиг ЭДС в зависимости от ориентации. Д.Ильин 15:13, 7 июля 2015 (UTC).

Коллега, Вы где-то "не там" взяли приведенную Вами формулу, сообщите источник. Особенно бросается в глаза наличие Fi в аргументе косинуса: коли так, значит рамка вращается не вокруг своего фазового центра (для нашей статьи -- не вокруг своей вертикальной оси симметрии), а вокруг другой оси, смещенной на половину длины волны в сторону от центра рамки (судя по девиации фазы, равной в приведенном выражении pi), а это (sorry) абсурдно (для такой девиации в диапазоне ДВ ось вращения должна находиться от рамки в нескольких километрах :-0).

Благодаря тов. Фарадею и его закону нам известно, что ЭДС в разрыве рамки малого (нерезонансного) периметра зависит от скорости изменения во времени потока вектора B магнитной индукции через рамку (второе уравнение системы Максвелла). В случае плоской рамки поток B через рамку определяется произведением площади рамки, величины магнитной индукции B (она создается полем принимаемой волны) и косинуса угла между направлением вектора B (для нашей статьи B лежит в горизонтальной плоскости и перпендикулярен направлению на источник волны) и нормалью к плоскости рамки. Полярность ЭДС, наводимой в рамке, определяется по правилу правого винта.

В статье про радиокомпас косинус для удобства изложения мы махнули на синус (волюнтаризм здесь оправдан: вместо направления вектора B пользователю приятнее оперировать направлением на источник радиоволны при оговоренной поляризации), но вот возводить синус в квадрат правило вычисления скалярного произведения нам не велит (sorry). Лучше всего (IMO) об ЭДС в разрыве рамки и ДН рамки малого периметра излагает наша старая школа:

• Фрадин А. З. Антенно-фидерные устройства. М.: Связь, 1977. С. 125–127.

Но то же самое можно прочитать и здесь:

• The ARRL Antenna Book, 21st Edition / R. Dean Straw, ed. CT: ARRL, 2007. ISBN 0-87259-987-6. P. 5-3:
• Cynthia M. Furse, Om P. Gandhi and Gianluca Lazzi. Small Loop Antennas / In: Modern Antenna Handbook / Ed. C. A. Balanis. NY: John Wiley & Sons. 2008. ISBN 0470036354. P. 84–85.
• В. В. Никольский, Т. И. Никольская. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука, 1989. С. 333–336.

В этих и всех прочих известных мне источниках синус в первой степени. Собственно, ДН элементарного электрического и магнитного диполей совпадают между собой с точностью до принципа двойственности, и в ДН "по полю" у обоих -- (ко)синус, а не (ко)синус-квадрат.

---

Увидев оставшуюся после Вашей правки в статье фразу "Диаграмма направленности «по полю» или, иначе (??! :-0), коэффициент направленного действия такой рамочной антенны в горизонтальной плоскости в соответствии с законом Фарадея описывается функцией sin(Fi)**2…" я сперва подумал, что Вы действиетльно захотели в статье записать ДН рамки "по мощности" (как, собственно, ДН и определяет мой любимый ГОСТ 24375-80), и это меня VY огорчило. Посудите сами, страдает текст статьи: если записывать ДН "по полю" (что также повсеместно используется на практике), то и без всяких (sorry) буравчиков математически наглядна противофазность приема рамкой с одного и другого ее боков. Выбор методического подхода к изложению, конечно, вопрос вкуса… Но тут, в обсуждении статьи, появляется оригинальная формула с Fi в аргументе косинуса и интригующим коэффициентом A, происходит немая сцена и закономерный вопрос об авторстве приведенной Вами формулы (источник?).

Резюмируя, я предлагаю "вернуть усё как оно было", фактически, отменив Вашу правку (VY sorry). И я обещаю никому о ней не рассказывать :-). P.S. Простите если я что-то некорректно написал, никак не привыкну к здешним строгим порядкам.

RW3FO

---

поэтому для дипольного излучения

$dI={\frac {1}{4\pi c^{3}}}[{\ddot {\mathbf {d} }},\mathbf {n} ]^{2}d\Omega ={\frac {{\ddot {\mathbf {d} }}^{2}}{4\pi c^{3}}}\sin ^{2}{\theta }d\Omega .$

Приведите формулу из АИ для амплитуды ЭДС рамочной антенны в функции угла ориентации на станцию, и я сдамся... Множитель cos(омега*т + фазовый_сдвиг) - это для полноты. Д.Ильин 20:13, 8 июля 2015 (UTC).

Семён-Семёныч, I -- это от басурманского "Intensity", соответственно dI -- поток мощности в элементарном телесном угле, ватт/стерадиан. А мы с Вами не про ватты, а про ЭДС и напряженность поля хотим говорить, то есть про величины первого порядка. Понятно теперь, откуда квадраты берутся, Джоуль с Ленцем виноваты. (Студент: удельная электропроводность измеряется в сименсах на метр, значит пишем См/м, метры сокращаем и получаем -- Секунды!!!)

ЭДС в разрыве рамки? ЭДС(t) = -dФ(t)/dt (Фарадей); Ф(t) = B(t)*S*cosFi (скалярное произведение; S -- площадь рамки); B(t) = Bm*cos(omega*t) (N.B. никаких Fi); Bm = mu0 * Hm; Hm = Em/(120pi Ом).

Фрадин (толковые мужики были, как хорошо излагали, поколение Айзенберга, Бахраха, Пистолькорса, Котельникова) пишет результат для комплексных амплитуд:

ЭДСm = [ i*2pi/(lambda * mu0) ] * Em* S * sin(Fi),

Fi -- между нормалью и направлением на то, откуда.

P.S. Можно я статью всё-таки починю, пока никто не видел?

P.P.S. Мы тут еще и про рамочную антенну заготовку статьи написали.

RW3FO 21:14, 8 июля 2015 (UTC)

Сдался. В самом деле, амплитуда ЭДС пропорциональна площади проекции рамки на вертикальную плоскость где станция и рамка. Cледовательно, ~sin(φ), но при π < φ < 2*π, sin(φ) < 0, что чушь для амплитуды, поэтому, наверно, правильная формула для ЭДС будет Е = А*|sin(φ)|*cos(ω*t + π*sgn(sin(φ))).

Что касается Рамочная антенна, Магнитная антенна, Ферритовая антенна - создайте, у меня руки не дойдут, и ВП-сообщество и я в том числе Вам будут благодарны. С уважением, Д.Ильин 07:51, 9 июля 2015 (UTC).