Kiedy fala radiowa AM dociera do anteny, czy sygnał musi być w obwodzie zamkniętym, aby go wzmocnić?

To wymaga wyjaśnienia. Na schematach instrukcji radiowych zawsze widzę pojedynczą linię od anteny do wejścia dla wzmocnienia. Użyjmy na przykład wzmacniacza lampowego.

W rurze triodowej z anteny znajduje się pojedynczy drut do płytki, a elektrony ze źródła żarnika są przyciągane lub odpychane w drodze do katody. Nie mogę zrozumieć, w jaki sposób obwód jest kompletny, ponieważ na schematach pojawia się tylko jeden drut wychodzący z anteny.

Szczerze mówiąc mam ten sam problem z próbą zrozumienia, w jaki sposób ta sama lampa może wzmocnić telefoniczny sygnał prądu stałego, ponieważ myślę o pulsującym prądzie stałym z inteligencją głosu jako obwodem zamkniętym. Nie miałbym nic przeciwko, żeby ktoś postawił mnie prosto na jedno i drugie. Dziękuję Ci.

Kiedy fala radiowa AM dociera do anteny, czy sygnał musi być w obwodzie zamkniętym, aby go wzmocnić?

Tak i wierzcie lub nie, istnieje obwód zamknięty. Prosta antena jednobiegunowa wykorzystuje ziemię jako ścieżkę powrotną - nadchodząca fala radiowa uderza w strukturę anteny, a prąd krąży między monopolem a ziemią, a także pojawi się impedancja:

Powyższy wykres pokazuje, jaka jest impedancja elektryczna monopolu i jak jest ona zależna od długości anteny (wysokości) i długości fali fali radiowej. Tak więc, na długości około jednej czwartej fali monopole wygląda czysto rezystancyjnie, a rezystancja wynosi około 37 omów (trudno to zrozumieć na wykresie, który rozumiem). To impedancja, jaką przedstawia reszcie obwodu.

Oznacza to, że twoja fala radiowa jest przekształcana w sygnał o impedancji wyjściowej 37 omów. Ale wolna przestrzeń / powietrze ma również impedancję - wynosi lub około 377 omów, a wynika to z pojemności i indukcyjności wolnej przestrzeni, tj. Fizycznych właściwości fundamentalnych, które decydują o prędkości światła.$120\pi$

Więc tak, jest obwód zamknięty.

Oto przykład - jeśli chcesz dostroić się do transmisji AM o częstotliwości 1 MHz, możesz zbudować monopol ćwierćfalowy, ale ten monopol miałby 75 metrów długości i miał impedancję 37 omów.

Lub możesz zrobić 15-metrowy monopol o długości fali 0,05, który ma impedancję pojemnościową około 1000 omów (lub 159 pF przy 1 MHz). Dostajesz więcej sygnału z anteny ćwierćfalowej, ale byłby wtedy naprawdę duży i kłopotliwy, aby go dostroić, potrzebujesz bardziej złożonego obwodu niż antena 15-metrowa, ponieważ ta krótsza antena już wygląda jak 159 pF i może być bezpośrednio podłączona do cewki, aby zapewnić dobrą selektywność stacji. Tak zrobili użytkownicy zestawu kryształów Olde Worlde.

Jeśli chodzi o twoje drugie pytanie, nie mam pojęcia, co masz na myśli, więc mogą być wymagane dodatkowe informacje, takie jak obwód.

Niektóre anteny wydają się mieć tylko jedno połączenie. W takim przypadku uziemienie lub płaszczyzna uziemienia jest drugim domniemanym połączeniem. W przypadku czegoś takiego jak długi drut przez okno, drugie połączenie anteny jest uziemione. Dlatego musisz uziemić radia, które odbierają takie anteny.

Niektóre sygnały i tak będą wychwytywane, ponieważ podwozie radiowe będzie miało pewną pasożytniczą pojemność do ziemi. Przy takim ustawieniu zobaczysz znaczny wzrost siły sygnału po odpowiednim uziemieniu radia.

Niektóre anteny zawierają oba przewody bezpośrednio, jak dipol. W takim przypadku prąd przepływa między dwoma przewodami.

Regeneracyjne odbiorniki radiowe często pokazują jednoprzewodowe połączenie anteny z ich „wejściem”:

W tym przypadku radio jest dostrojone do częstotliwości określonej głównie przez L1 i C1 i przekazywane do wzmacniającej lampy próżniowej o bardzo wysokim wzmocnieniu (12AT6). Ważny jest symbol ziemi u dołu. Byłby podłączony do ujemnego końca zasilania + 150 V DC.

Połączenie uziemiające może być również podłączone do ziemi - pręta wbity w ziemię, do metalowych urządzeń hydraulicznych lub do uziemienia skrzynki elektrycznej. Zakłada się, że punkt ten wynosi zero woltów, zarówno dla napięć stałych, jak i napięć przemiennych o częstotliwości radiowej.
Jest to napięcie na zaciskach L1 i C1, które jest przekazywane do wejścia wzmacniacza. Ponieważ jego dolny koniec ma zero woltów i nie zmienia się, napięcie u góry jest znacznie większe. Ten szczególny stopień regeneracji ma wyjątkowo wysoką impedancję w miejscu połączenia anteny. Możesz myśleć o „LONG WIRE ANTENNA” jako o pojemności, która sonduje pole elektryczne wolnej przestrzeni. Mały sygnał tutaj indukuje duże napięcie przy częstotliwości rezonansowej L1 i C1.

Ten rodzaj anteny nazywany jest czasem anteną sondy pola elektrycznego . Oto przykład przedwzmacniacza o bardzo niskiej częstotliwości radiowej. Sama antena może być dość krótka, ale musi być fizycznie umieszczona ponad sąsiednimi budowlami, drzewami itp. Ponieważ samo-pojemność anteny jest dość mała, przedwzmacniacz o wysokiej impedancji musi być umieszczony bezpośrednio u dołu: gdybyś modelując ten obwód w symulacji SPICE, antena wyglądałaby jak mały kondensator połączony szeregowo z niewielkim oporem:

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Wierzę, że masz fundamentalne nieporozumienie.
Ogólnie rzecz biorąc, prawdą jest, że potrzebujesz obwodu zamkniętego . Najczęściej uczy się tego za pomocą obwodów prądu stałego , które wymagają „widocznych” lub „bezpośrednich” złączy, które pokazują obwód całkowicie zamknięty . Jednak, gdy przechodzisz do obwodów prądu przemiennego , musisz nauczyć się, że nawet „niekompletne” (otwarte) obwody są (lub mogą być) zamknięte , poprzez różne efekty pojemnościowe.
Należy pamiętać, że kondensator składa się z dwóch oddzielnych przewodów i chociaż są one fizycznie oddzielone, jeśli chodzi o prąd przemienny, są one połączone elektrycznie. Innymi słowy, za każdym razem, gdy zobaczysz kondensator (- | | -), jeśli chodzi o prąd przemienny (lub pulsujący prąd stały), działa to tak, jakby płytki były zwarte (- | - | -).

Jeśli chodzi o antenę, górna część anteny jest połączona z jedną stroną „wirtualnego kondensatora”, a druga strona „wirtualnego” kondensatora jest połączona z ziemią. Ponieważ spód anteny jest również podłączony do ziemi ( różnymi metodami) powstaje obwód „zamknięty” .

Wykorzystując obwód z lampą próżniową jako pomoc, jeśli użyjesz „małego” kondensatora i podłączysz go do górnej części anteny, a drugą stronę kondensatora do ziemi, utworzysz antenę o zamkniętej pętli . Pozwala to falom elektromagnetycznym indukować mały prąd w antenie pętlowej. Prąd ten indukuje następnie napięcie na kondensatorze podłączonym do siatki kontrolnej lampy próżniowej. Siatka i katoda lampy próżniowej również tworzą kondensator, więc gdy siatka ładuje się i rozładowuje, kontroluje (bramkuje) większy prąd z katody na płytkę, dzięki czemu zmiany zostają wzmocnione.
Wyjaśnienie pulsowaniaDC jest taki sam jak powyżej. Pulsujący prąd stały ładuje i rozładowuje jedną stronę kondensatora, co indukuje napięcie po drugiej stronie kondensatora ... w ten sposób zmiany zostają wzmocnione.

EDYCJA: Po ponownym przeczytaniu twoich pytań wykryłem kolejne nieporozumienie z twojej strony. Mówicie: „od anteny do wejścia demodulatora jest jeden przewód”. To nie jest prawda. W grę wchodzą trzy obwody „zamkniętej pętli”: 1 zamknięta pętla anteny, 2 pętli siatki sterowania i 3 pętli wyjściowej płyty.
1 Jest utworzony z drutu antenowego, ant. przym. korek C2, zbiornik rezonansowy L1 C1 i korek uziemiający (wirtualny) Cv.
2 Tworzy res. zbiornik L1 C1, korek zasilający C3 i kratka - korek kat. Cg.
3 Jest utworzony przez osłonę cath - plate Cp, res res. R1, korek wyjściowy C5 i res res. Rl. (Uwaga: kilku z tych symboli nie ma w wyznaczonym obwodzie)