Czy odbiorniki radiowe wykorzystują energię z nadajnika?


11

Ktoś podał mi tę analogię - włączenie telewizora lub radia nie kosztuje nadawcy więcej pieniędzy, ponieważ w przeciwnym razie fale radiowe zostałyby rozproszone przez powietrze lub inne przedmioty. Czy to jest poprawne? Trudno mi w to uwierzyć - z pewnością pewna część energii musi być pobierana przez obwód odbiornika radia, a fakt, że radio jest włączone lub wyłączone, nie zmienia właściwości tych obiektów.

(OK, to mogą być tylko miliwaty pobierane przez te urządzenia, ale wciąż jestem ciekawy, jak wiele by to zmieniło).


3
Myślę, że miliwaty byłyby bardzo optymistyczną ilością.
— Nick T

1
Pomyśl o Pico i Nano Watach.
— Kortuk

1
Nie jest „rozpraszany w powietrzu”. Specjalnie wybieramy częstotliwości radiowe, ponieważ powietrze jest dla nich przezroczyste. en.wikipedia.org/wiki/… en.wikipedia.org/wiki/… Powiązane: electronics.stackexchange.com/questions/4664/…
— endolith

Odpowiedzi:


20
  • Włączenie telewizora lub radia nie kosztuje nadawcy więcej pieniędzy, ponieważ transmisje radiowe zostałyby rozproszone przez inny obiekt.
  • część energii jest pobierana przez obwód odbiornika radia.

Oba stwierdzenia są prawdziwe. Czy uważasz, że jedno zaprzecza drugiemu? Uważam to za analogię do dużego dekoracyjnego zraszacza wody w lokalnym parku. (Zgadzam się, że „rozproszenie w powietrzu” wydaje się mało prawdopodobne).

  • Zezwolenie psu na wypicie wody z tryskacza nie kosztuje parku więcej pieniędzy, ponieważ ta sama ilość wody wypływa z tryskacza, niezależnie od tego, czy niektóre kropelki lądują na języku psa, czy też wszystkie spadają na ziemię.
  • Pies pobiera trochę wody.

Często kilka psów łapie krople wody na swoich językach w tym samym czasie przy tej samej fontannie, a mimo to ogromna większość wody „zmarnowana” ląduje na ziemi. Podobnie, tysiące ludzi dostroi się do tej samej stacji telewizyjnej, a nadal ogromna większość fotonów wylewających się z anten transmisyjnych nigdy nie uderza w antenę odbiorczą, ale zamiast tego „zmarnowana” uderza w drzewa lub góry lub ucieka w kosmos . Patrząc na wodomierz parku, nie można stwierdzić, czy dziesiątki psów piją wodę z tej fontanny, czy też nie ma żadnych psów - ta sama woda wypływa z tryskacza. Patrząc na licznik elektryczności nadawcy nie można stwierdzić, czy dostroiły się tysiące ludzi,

Jest to bardzo różne od sposobu, w jaki energia przepływa „przez powietrze” w transformatorze koncentrycznym z rdzeniem powietrznym, lub „przez powietrze” w kondensatorze dielektrycznym, lub sposób, w jaki urządzenia zasilane z sieci „pobierają” tylko ilość prąd i moc, której potrzebują.

  • Czy odbiorniki radiowe wykorzystują energię z nadajnika?

Kilka radioodbiorników kryształowych nie ma akumulatorów ani zasilania sieciowego - cała moc, jaką mają z nadajnika radiowego, a radio wykorzystuje moc z nadajnika do napędzania słuchawek.

Można argumentować, że większość radioodbiorników pobiera tylko sygnał ze stacji; cała moc z anteny kończy się rozgrzaniem złącza BE pierwszego tranzystora w przedwzmacniaczu, a 100% mocy „zużywanej” przez radio w późniejszych etapach i do napędzania głośników pochodzi z baterii lub zasilania sieciowego lub sprężyna zegarowa .

Ile by to zmieniło? Cóż, jeśli spakowalibyśmy wystarczająco dużo radiotelefonów i ich anten dookoła anteny nadawczej, ostatecznie stworzylibyśmy klatkę Faradaya - te radia pochłonęłyby całą nadawaną energię, a inne radia poza klatką Faradaya nie słyszałyby żadnych transmisji z jej wnętrza.

Jest kilka rzeczy, których ta analogia nie oddaje idealnie. Chociaż kuszące jest myślenie o antenie jako „wiadrze”, ponieważ im jest ona większa, tym więcej fotonów wychwytuje, jednak dostrojona antena może wychwycić znacznie więcej energii, niż można by się spodziewać po jej rozmiarze i lokalnej gęstości energii - „Energia - ssące anteny radiowe. Jeśli szczeniak łapie kropelki na języku, a następnie owczarek niemiecki przechodzi nad nim i łapie najpierw kropelki, wówczas nic nie dociera do szczeniaka - chyba że szczeniak przesunie się nieco na bok, aby wydostać się z cienia dużego pies. Podobnie, jeśli umieścisz jedną antenę radiową blisko i bezpośrednio „za” inną anteną radiową (widzianą z wieży transmisyjnej), górna antena radiowa odbierze doskonale, tak jakby nawet nie było radiotelefonu odbiorczego, a radio odbiorcze nic nie słychać - dopóki radio z odbiornika nie przesunie się nieco na bok, aby wydostać się z cienia dużego psa. Jeśli jednak odsuniesz antenę radiową w dół od anteny nadawczej (a jednak nadal za nią), zacznie ona także słyszeć stację - moc ze stacji „zakręca” wokół nadrzędnego radia.

Typowa wieża FM nadaje 100 kW ERP (+80 dBm) i 300 m wysokości. Odbiorniki radiowe FM powinny działać przy sile sygnału 0,5 mV / m. Typowy odbiornik radiowy ma czułość -90 dBm z anteną o długości około 1 m.


Inną analogią jest to, że odbiornik rzuca „cień”.
— markrages

wybacz mi, jeśli się mylę, ale -90 dBm odpowiada 1pW. Wystarczy dodać to dla tych, które nie wykonują dobrze konwersji dBm.
— Kortuk

na notatce ściany odbiorników, w tym przypadku myślę, że antena zacznie mieć efekty bliskie pola i odbite efekty mocy, ale to jest powyżej zakresu PO, po prostu chcę to zauważyć.
— Kortuk

@markrages: Nie sądzę, że to bardzo dobra analogia, ponieważ fale radiowe będą dyfrakować wokół obiektów wielkości człowieka.
— endolith

18

Czy Słońce wytwarza więcej energii, gdy kot leży na parapecie?


10
Tylko jeśli całkowita moc wyjściowa Słońca jest sprzężona z Oświeconym Kotem
— Toby Jaffey

1
@JobyTaffey, dobrze napisany. @Thomas, jest coś ważniejszego od tego, co napisał Joby, niż doskonały żart, w którym jeśli twój odbiornik powoduje zmianę impedancji wyjściowej nadajnika, możesz zmienić moc emitowaną przez wieżę. W rzeczywistości każde urządzenie w dowolnym zasięgu przekazuje informację zwrotną (idealny system antenowy emituje tyle mocy, ile odbiera), a to może połączyć się z pierwotną wieżą, powodując problemy z niedopasowaniem. Teoria może się bardzo skomplikować, ale związana z budowaniem w pobliżu metalowej ściany, która zużywa energię z 1/4 pola, to by to zmieniło.
— Kortuk

3

Możesz jedynie elektrycznie połączyć się z zanikającymi falami stojącymi w polu bliskim (mniejszym niż długość fali), gdzie impedancja E / H zmienia się, aż w końcu osiągnie limit 376,73 Ω. Warunki bliskiego pola rozpadają się gwałtownie proporcjonalnie do 1 / r ^ 2 i 1 / r ^ 3. Natomiast dalekie pole nie jest już elektrycznie połączone z nadajnikiem i rozpada się znacznie wolniej proporcjonalnie do 1 / r. Energia po prostu promieniuje, niezależnie od tego, czy jest odbierana przez jakąkolwiek antenę odbiorczą, ściany, czy cokolwiek innego. W pustej przestrzeni rozprzestrzeniałby się z prędkością światła zgodnie ze wzorem konstrukcji anteny, takim jak torus dookólny dla anteny dipolowej.


3

To jest poprawne; twoje stwierdzenie o rozproszeniu jest słuszne, po prostu promieniuje w przestrzeń kosmiczną lub na odległość. Pomyśl o świetle: każdy może spojrzeć na źródło światła, niezależnie od tego, czy może uderzyć w ścianę, czy nie, nie pobiera już więcej mocy.

Część energii jest odbierana przez odbiornik, ale nie wpływa to na nadajnik.


0

Tak, powiedziałbym, że w ten czy inny sposób zostaną rozproszeni. Każda energia rozproszona w urządzeniach byłaby prawdopodobnie w zakresie pikowatów.


0

Nie jestem fizykiem ani inżynierem elektrykiem. Nie znałem odpowiedzi na twoje pytanie, więc przeczytaj Wikipedię, aby uzyskać więcej informacji. Zastrzeżenie Emptor.

Zgodnie z definicją:

Fale radiowe są rodzajem promieniowania elektromagnetycznego o długości fali w spektrum elektromagnetycznym dłuższym niż światło podczerwone.

Z przepisów Maxwella: (wydają się ważne, słyszałem o nich)

Prawo Ampère'a z poprawką Maxwella stwierdza, że ​​pola magnetyczne można wytwarzać na dwa sposoby: przez prąd elektryczny (było to pierwotne „prawo Ampère'a”) i przez zmianę pól elektrycznych (była to „poprawka Maxwella”).

Korekta Maxwella do prawa Ampère'a jest szczególnie ważna: oznacza to, że zmieniające się pole magnetyczne tworzy pole elektryczne, a zmieniające się pole elektryczne tworzy pole magnetyczne. [1] [2]

Dlatego te równania pozwalają samopodtrzymującym się „falom elektromagnetycznym” podróżować przez pustą przestrzeń

Według cząstkowego modelu promieniowania elektromagnetycznego

Fale EM są emitowane i absorbowane jako dyskretne pakiety energii lub kwanty, zwane fotonami. Ponieważ fotony są emitowane i absorbowane przez naładowane cząstki, działają one jako transportery energii

Ilość otrzymanej energii jest określona w budżecie łącza . Ale nie jest sprzężony z nadajnikiem.

Czy wystarczająca liczba kryształowych zestawów radiowych może wyciszyć BBC World Service?


Żadna ilość radiotelefonów Crystal nie może ustawić BBC WS na wyciszenie (lub jakąkolwiek transmisję radiową);)
— ObsessionWithElectricity

-2

Nie sądzę, żeby odbiorniki radiowe w ogóle oddziaływały na nadajnik fal radiowych. Milion odbiorników radiowych w zasięgu transmisji nadajnika nie będzie oddziaływać na nadajnik więcej niż 1 radio w zasięgu. Radia szukają zmian narzuconych falom radiowym przez treść; tj. fale radiowe są nośnymi o określonej częstotliwości (a radia dostrojone do tej częstotliwości szukają tylko tej określonej częstotliwości); „treść” narzucona nośnikowi przez nadajnik modyfikuje profil falowy. Radia odtwarzają różnice między częstotliwością fali nośnej a modyfikacjami narzuconymi przez treść. JMHO.

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.