Diskuzní fórum Elektro Bastlírny

Podle RF kalkulátorů je 24km od AM vysilače 954 kHz 200kW (asi ERP) výkon 100W. Určeno z Free Space Path Loss.
Znamená to, že na správně polarizované lambda/2 anténě uprostřed bude k dispozici 100W? Tedy že na odbočce pro 50 ohmů bude RF napětí 70,7V?
Jaké poměry/proudy budou na naladěné smyčkové anténě LC vhodné orientace? Určitě má vliv plocha smyčky...

Já vůbec netuším, co ta kalkulačka počítá.
Pro takové přiblížení dané situace mi to ukazuje, že za ideálních podmínek (ur=er=1, vysílací anténa všesměrová) bude při vysílacím výkonu 200kW v místě příjmu hustota výkonu Ps=0,7W/m², čemuž odpovídá efektivní hodnota intenzity elektrického pole v daném místě Eef=2,45V/m (snad jsem se ve výpočtu nesekl).
Vzhledem k tomu, že tato konkrétní vysílací anténa nezáří do kulového prostoru, musíme znát charakteristiku antény (zisk v daném směru) a veličiny Ps a Eef podle toho přepočítat.

oprava - protože neumím počítat, tak napodruhé mi vyšlo Ps=27uW/m² a Eef=32mV/m

Kalkulačka počítá útlum signálu ve volném prostoru.
Převedl jsem uváděný výkon vysilače Dobrochov na dBm, odečetl a převedel na W. Ale nemám jasno, co mají pod oznčením výkon na mysli.

Pokud vydělím 200kW plochou pomyslné koule o poloměru 43km, dostanu 8,6 uW/m2.

Já myslím, že pojem výkon v daném místě příjmu je nesmysl, smysl má pouze pojem hustota výkonu (výkon, připadající na plochu).

Mimochodem - je to velmi zajímavé téma, snad se zdejší anténaři zapojí.
Konkrétně - když v daném místě znám hustotu výkonu Ps (nebo velikost intenzity elektrického pole E nebo intenzity magnetického pole H), jaké bude např. nakmitané napětí na půlvlnném dipolu (skládaném či přímém), zatíženým a přizpůsobeným zátěží Z ?.
Kdyby to někdo věděl i s jednoduchým odvozením, bylo by to super.
(určitě to někde bude popsáno v nějakých skriptech, knize nebo v AR, PE atd, ale nějak jsem to nenašel...)

k výpočtu trasy používám tohle:
útlum[dB]=92,4+20*LOG(kmitočet[GHz]*vzdálenost[km])
je to najdené někde ve VŠ skriptech . . .
nakolik je to hodně přesné nevím . . .
. . . ale docela to odpovídá

Tazatel ale uvádí kmitočet cca 1MHz - tam snad ani s útlumem na těch 24km není potřeba počítat

ok1hga píše:k výpočtu trasy používám tohle:
útlum[dB]=92,4+20*LOG(kmitočet[GHz]*vzdálenost[km])

Je to ekvivalentní vztah. Udělal jsem teď přímý přepočet toho z linku a sedí to.

Jestli nebudou ty rozdíly v tom, že ideální vertikální dipól nemá vyzařovací diagram kulový, ale anuloid, navíc zdeformovaný kapacitním nástavcem. Nerovnost terénu se postará o další deformaci.
To, co se získá z přijímací antény, podléhá stejným vlivům. Řekl bych, že ten vzorec obsahuje konstantu útlumu, která je asi nejblíže průměrné hodnotě, ať už z řady měření, nebo teoretického výpočtu šíření vlnění na přímou viditelnost.

myslím si to, že to mám dobře . . .
takto to používám již nějakou dobu a našel jsem to v nějakých VŠ skriptech z Brna . . .
ten výpočet by měl platit ve volném prostoru a nepočítá s vlivy země . . .

Tak v tom případě, když ten výpočet by měl platit ve volném prostoru a nepočítá s vlivy země, mi tady něco nesedí.
Chápu, že s vysokou frekvencí (nějaké GHz) je potřeba počítat s útlumem v atmosféře, který závisí na frekvenci - možná ta kalkulačka je opravdu pro tak vysoké kmitočty.
Ale pro SV/DV je vzduch skoro jako vakuum - a tam hustota výkonu (Poyntingův vektor) přece na kmitočtu vůbec nezáleží. V daném příkladě, pokud je to výkonový útlum v dB, by to podle té kalkulačky bylo 60dB, což by byla hustota výkonu v místě příjmu 0,2W/m² a navíc by to záviselo na frekvenci, pro 100kHz a 1MHz by byl rozdíl 20dB, což vůbec nechápu.
Tak co mi vlastně prakticky ta kalkulačka říká - kolik a čeho (ve fyzikálních jednotkách) bude po 24km od 200kW vysílače při 1MHz ?

Prakticky kalkulačka říká jak velký je útlum mezi výstupem vysílače a vstupem přijímače.

Že když pustíš do vysílací antény výkon třeba 200kW(83dBm), tak na výstupu přijímací antény vzdálené 24km dostaneš výkon o 60dB slabší. Platí když obě antény mají zisk 1 (0dB) a kmitočet je 1MHz.
Takže dostaneš 23dBm, což je 200mW.

Ale vzoreček bude v praxi nepoužitelný pro hrubé nesplnění kritérií volného profilu, narušení 1.fresnelovy zóny, že nebyl volný prostor v blízké zóně antén,....

A podle vzorečku je útlum závislý i na kmitočtu. Beru to jako fakt. Ona taky vlna dlouhá 3cm sebou musí mnohem víckrát mrsknout než vlna dlouhá 300m, aby se dostala do vzdálenosti třeba 10km. Takže je unavenější mnohem víc a tím pádem je na vyšším kmitočtu taky vyšší útlum.

V tom vzorečku ale musí být přece nějak implicitně zapracovaná podmínka, o jakou přijímací anténu jde. Víme že její zisk je 0dB - je to tedy půlvlnný dipól, který je přizpůsobený zátěži a na zátěži bude 200mW?
A opravdu vysílač 200kW na DV 150kHz bude mít v místě příjmu o 20dB větší výkon než vysílač 200kW na SV 1500kHz?? Tomu nemůžu uvěřit.

Takže ten vzoreček platí i v kosmu, kde žádný útlum není? To asi ne, protože by se pak ale v něm nemohl vyskytovat údaj o frekvenci, protože Poyntingův vektor, který popisuje šíření elektromagnetického záření, na frekvenci vůbec nezávisí.
Asi mi uniká nějaký detail, možná stačí ťuknout a hlava to pobere

Do vzorečku kalkulačky si přece doplníš zisk konkrétní obou antén které máš k dispozici. Uvedl jsem příklad zisku 1. Jaký zisk má anténa vysílače Dobrochov netuším.
Pokud se ti podaří vyrobit přijímací anténu pro délku vlny 300m se ziskem 1, tak budeš spíš miliardář nebo totalitní diktátor než běžný kutil.

Bavíme se o této kalkulačce útlum signálu ve volném prostoru a dole máš vzoreček, ve kterém jeden člen je logaritmus kmitočtu.
Není to tak nelogické a nesouvisí to vůbec s vodními parami nebo atmosférou. Vzduch se bere v podstatě za vakuum*)
Neumím si sice představit, jak vlna v prostoru vypadá, ale jedna delší vlna zabere v prostoru ve stejné vzdálenosti od zdroje větší plochu a proto má menší útlum než kratší vlna v té samé vzdálenosti. Jednotkou plochy se protlačí různá porce záření v závislosti na délce vlny - neumím to srozumitelně popsat.


*) což přestává platit při dešti či husté mlze až někde při kmitočtech nad 10GHz).

A jak si vysvětluješ, že tedy v tomto volném prostoru hustota výkonu ∏o nebo intenzita elektrického pole E v daném místě vzdáleném r od vysílače záleží pouze na vysílaném výkonu P a frekvence tam vůbec nevyskytuje?

okamžitá hustota výkonu ∏o= ExH (W/m²)
Eef=√(30P/r²)=√(30P)/r

Shodneme se, že o "síle" signálu v daném místě rozhoduje intenzita elektrického pole E ? (nebo hustota výkonu nebo intenzita magnetického pole, to už je fuk, jedno odvodíme ze druhého).

S Bernardem se raď. Na mě je to moc učené.

Jsem si jist, že za současného stavu fyziky a poznání světa je vzoreček dobře a že by si dávno před tebou někdo všimnul chyby. A vím z praxe, že výpočet velmi dobře odpovídá skutečnosti.