Не важно как Вы резонанса добьетесь.
Или полотном или внешними реактивностями.
Про это коротко здесь посмотрите.
viewtopic.php?p=1172525#p1172525

А вот и давайте разберемся.
Поскольку предыдущий оратор счел унизительным для себя закончить расчеты, попробую за него закончить я.

Исходные условия - как я писал выше, в з.4.
Искомая емкость: 2*pi*sigma*sigma0 / ln(2*l/R) = 2 * 3,14 * 8,8542x10^-12 * 1,00059 / ln(2 * 10 / 0.001) = 5,6 пф.
Искомая индуктивность: l * u0/(2*pi) * (u * ln(l/R) + 1/4 * uCu) = 10 * 1.256637x10^-6 / (2*3,14) * (1,00000037 * ln(10/0,001) + 1/4 * 0,999994) = 18,92 мкГн.
Резонансная частота: F = 1 / 2 * pi * sqrt(L * C) = 1 / 2 * 3,14 * sqrt(5,62x10^-12 * 1,892 * 10^-5) = 15433109 Гц = 15,433 МГц.
Длина волны: C / F = 299792458 / 15433109 = 19,43 м.

Реальная антенна, конечно будет несколько отличаться от расчетов, за счет окружающей обстановки, НО:
Цифры говорят сами за себя: Резонансная антенна - такая антенна, у которой резонанс определяется L,C полотна И ее длина РАВНА 0,5 длины волны.

Господа! Призываю не ругаться, и не обижаться. Извилина у меня не очень… , но не стреляться же, из-за таких пустяков.

Сомнения у меня.

- не понимаю формулу расчета ёмкости. Тоньше провод – больше
ёмкость?
- у коллеги rustot получилось 62,5 пФ, у вас 5,6 пФ. Где косяк?
- а если длина полотна 1,0 волны - это не резонансная антенна? Будет
излучать менее эффективно?
- у петлевого полуволнового вибратора емкость и индуктивность будут
ОЧЕНЬ другие, а резонанс всё равно при 0,5 волны! Почему?

Наоборот.


у коллеги rustot...


Резонансная, только ее резонанс ниже по частоте.Излучать конечно же будет, при условии согласования сопротивлений.
Вообще "коллега rustot"(c)Suh - прав: излучать будет любой кусок провода, если его согласовать. Но об эффективности такой антенны не может быть и речи...


Потому, что петлевой вибратор можно рассматривать как два полуволновых, соединенных параллельно. Отсюда индуктивность - меньше, емкость - больше, резонанс так же при 0.5 волны, а входное сопротивление и полоса пропускания - выше.

Открыт интернет-магазин MEAN WELL.Market – весь ассортимент MEAN WELL, выгодные цены

Открыта удобная площадка с выгодными ценами, поставляющая весь ассортимент продукции, производимой компанией MEAN WELL – от завоевавших популярность и известных на рынке изделий до новинок. MEAN WELL.Market предоставляет гарантийную и сервисную поддержку, удобный подбор продукции, оперативную доставку по России. На сайте интернет-магазина посетители смогут найти обзоры, интересные статьи о применении, максимальный объем технических сведений.

Подробнее>>

В формуле, длина – в числителе, радиус - в знаменателе. Отсюда и вопрос.

LED-драйверы MOSO - надежные решения для индустриальных приложений

Продукция MOSO предназначена в основном для индустриальных приложений, использует инновационные решения на основе более 200 собственных патентов для силовой электроники и соответствует международным стандартам. LED-драйверы MOSO применяются в системах наружного освещения разных отраслей, включая промышленность, сельское хозяйство, транспорт и железную дорогу. В ряде серий реализована возможность дистанционного контроля и программирования работы по заданному сценарию. Разберем решения MOSO подробнее>>

А все это под логарифмом.

Глубоко извиняюсь, господа!
Если, через логарифм, вычисляется ПОГОННАЯ ёмкость, то всё проясняется.
И становится понятна разница в 10 раз. Коллега a_klyuev , вероятно, забыл умножить её на ДЛИНУ проводника, по тому, ЕГО формула вызвала у меня СОМНЕНИЯ.
А если поверить результату коллеги rustot , то резонанс по L, C не будет совпадать по резонансу с относительной длиной полотна.
А где ПРАВДА?

Прошу прощения, мой полосатый собрат Suh, Вы абсолютно правы. Более того, в расчете индуктивности у меня тоже косяк, и тоже в 10 раз.
Позже разберусь, в чем дело.
Для прояснения ситуации предлагаю пока упрощенные формулы, без учета диаметра проводника и высоты подвеса:
C = 2*sigma0*l/pi = 2 * 8,8542x10^-12 * 10 / 3,14 = 56,3 пф
L = u0 * l / (2 * pi) = 1,256637x10^-6 * 10 / (2 * 3,14) = 2 мкГн
F = 1 / (2 * pi * sqrt(L*C)) = 1 / (2 * 3,14 * sqrt(0,000002 * 5,6368x10^-11)) = 14,99 Мгц
Лямбда = C / F = 299792458 / 14989623 = 19,(9) м.

Как видите, цифры слегка отличаются, но тем не менее, мой вывод не изменяют.

Вот скажите, пожалуйста!
1. Почему длина антенны должна быть в идеале равной длине волны.
2. Почему чем выше частота тока, тем лучше для передачи. Иными словами почему на низкой частоте тока передача невозможна.



Сюда перенес.
Читайте.

aen

1. Ну, не в идеале, а оптимально и не длине волны, а её половине.
2. Передача возможна на любой частоте, ограничения чисто технические.
Чем выше частота - тем выше энергия, излучаемая с единицы поверхности, но и интенсивнее поглощение этой энергии.

1.Самая минимальная длинна антенны при которой она ещё хорошо работает это длинной в четверть длинны волны.

СВЧ сильно поглощается к примеру водяным паров в воздухе.
Поэтому дальность связи низкая,но зато размеры антенн малы и проще сделать направленные антенны с большим КУ.

А вот длинные волны могут огибать горы.И практически нет зон неуверенного приёма.Но нужен передатчик с мощной энергетикой.Вот к примеру радиовещательный ДВ передатчик «Талдом» — представляет собой антенную систему для длинноволнового и коротковолнового диапазона радиочастот, расположенную около г. Талдом в посёлке Северный, Россия.
Один из длинноволновых передатчиков работает на частоте 261 килогерц и обладает мощностью 2500 киловатт, являясь самой мощной радиовещательной станцией в мире.


Самые дальнобойные это КВ волны.Но там механизм передачи другой,благодаря ионосфере.

насчет зависимости от частоты можно показать так: напряженность поля излучения пропорциональна величине ускорения заряда. скорость заряда пропорциональна величине тока, а вот ускорение гармонически колеблющегося заряда пропорционально произведению тока на частоту.

v = I/p = I0*sin(w*t)/p (p - линейная плотность заряда в проводнике)
a = dv/dt = w*I0*sin(w*t)/p

то есть для одинакового увеличения поля излучения, вместо увеличения тока в N раз можно в N раз увеличить частоту

Ну вы, кошаки, даёте!
Во-первых всех с Новым Годом!
Далее. Все интересующие нас факторы, в конце концов сводятся к простому факту - чем больше ЭНЕРГИИ мы выплевываем в эфир, тем выше достоверность (качество) полученной (на приёмном конце) информации.
Ну, а энергия, как мы знаем из школьного курса, бывает потенциальной и кинетической. Первая нас мало интересует, поскольку она определяет только начальные условия и не характеризует конечного (практического) результата. Другими словами говоря для нас куда важнее кинетическая энергия - энергия скорости изменения количества движения (электронов, поскоку они имеют массу покоя и можно сопоставить простое Ньютоновское соотношение (Е=mv^2/2). т.е. то, о чем говорит rustot a = dv/dt , однако все эти измышления, мне кажется, выходят за рамки муссируемой темы, и, поэтому, нам бы следует переместиться в соответствующий раздел.

То, о чем говорит rustot, это просто бездумное и бессмысленное манипулирование формулами, что не дает никакого понятия о работе антенны и автору вопроса нужно просто пропустить все это не читая.

А теперь для автора вопроса.Смысл антенны на самом низком уровне - это получение электромагнитного поля в открытом пространстве.
Далеко распространяться в пространстве может электромагнитное поле, поэтому нам нужно его и получить.
Если взять колебательный контур, то в нем электрическое и магнитное поле существует раздельно.
Электрическое находится в конденсаторе, а магнитное в катушке.



Для того, что бы получить электромагнитное поле в открытом пространстве поступили очень просто. Просто развернули обкладки конденсатора и в результате этого получили электромагнитное поле в «одном флаконе».



Для того, что бы эффективность такой антенны была хорошей, её открытая емкость должна быть большой, а это ведет к увеличению её размеров.
Одной из обкладок такого открытого конденсатора часто является земля, тогда это выглядит так, как нарисовано на вашей картинке.




Впервые способ открытого колебательного для получения электромагнитных волн в пространстве использовал в своих опытах Герц.


А теперь объяснение работы антенны на основе длинной линии, т.к. сейчас именно этой теорией пользуются для объяснения работы антенн.

Длинная линия — регулярная линия электропередачи, длина которой сравнима с длиной волны колебаний, распространяющихся в ней.
В длинной линии емкость и индуктивность распределены по всей длине линии.
Если взять обычную длинную линию например длиной в четверть волны, то т.к. емкость и индуктивность в ней распределены по всей длине линии, то в ней есть электромагнитное поле, но оно сосредоточено между проводами длинной линии и мало выходят наружу.



Для того, что бы это электромагнитное поле выходило наружу, т.е. было в открытом пространстве, то эту длинную линию опять же просто развернули и получили полуволновый вибратор.



Как видим размер такой антенны должен быть сравним с длиной волны излучаемой генератором и если на УКВ оно составляет единицы метров, то на коротких волнах её размер уже должен быть десятки метров.
С помощью теории длинный линий можно описать любые типы антенн, т.к. большинство ими и является, только конструктивно сделаны так, что бы электромагнитное поле не концентрировалась внутри линии, а выходило в свободное пространство.

Простейший пример модификации длинной линии в виде коаксиального кабеля в котором электромагнитная волна не выходит в свободное пространство, а если только завернуть оплетку кабеля вниз, то электромагнитная волна идущая внутри кабеля окажется в свободном пространстве.



Можно и дальше рассматривать разные типы антенн, но все они сводятся к одному, это
получения электромагнитного поля в открытом пространстве.



Еще раз обращаюсь только к автору вопроса.Если Вы поймете те примитивные основы про антенны, то, что я написал, то это Вам поможет двигаться впоследствии дальше и при желании разбираться в теории антенн на более высоком уровне.

Совершенно верно. Для общего понимания процесса, этого достаточно. Айзенберга и Ротхаммеля достаточно для практики. У меня с ними не было разногласий.
Если копать глубже, то без F=mv^2/2 и a = dv/dt , не обойтись.
Однако, пресоловутое движение электронов, вызывает сомнения.
Нутром чувствую, а формулой выразить не могу…

С Новым Годом!

Ну ОК, щас я расскажу всю правду о том, как работают антенны.

Итак, сначала несколько фундментальных соображений.

1. Ток - направленное движение заряженных частиц. В металлах - электронов.

2. Если заряженная частица движется с ускорением, она излучает Э/М поле.

3. Однименно заряженные частицы отталкивются, разноименно заряженные - притягиваются.

4. Если заряженную частицу поместить в поле, она будет двигаться с ускорением.

Теперь об антеннах. Рассмотрим классический случай - просто провод. Внутри провода насыпаны большие круглые синие электроны. Они заряжены. Но пока внешних воздействий нет, они просто тусят внутри в стиле теплового движения.



Теперь создадим у одного конца антенны поле. Электроны начнут двигаться в этом поле, и будут излучать. Электроны двигаются, ток есть, антенна излучает.



Поменяем знак поля. Электроны будут двигаться обратно, опять ускоренно, т.к. в поле, антенна опять будет излучать.



Вот так, на пальцах. Без формул и "развернутых конденсаторов".

Резюмируем.

1. Ток в антенне и правда есть. Ну и что, электроны двигаются сначала туда, потом обратно? Главное, что направленно.
2. Электроны движутся в ускоряющем поле генератора, и потому излучают, отбирая у него энергию.

Больная тема, без споров тут никак. Антенна - медиаконвертер энергии ускоренного движения в энергию поля, сущности достаточно туманной. Масса, энергия... В ЦЕРНе пожгли электромагниты на LHC, а результата пока не получили...
Кстати, мы всё про диполи, а ещё имеются и рамки, вибратор квадрата, например....

вопрос же был не как происходит излучение, а как протекает ток. в замкнутых рамках вроде как с протеканием тока вопросов не возникает

а насчет излучения рамки - описывается все тем же ускорением заряда. у штыря на низких частотах все заряды ускоряются в одном направлении, поэтому если смотреть издалека, все векторы ускорения зарядов совпадают по направлению и складываются. потому штырь замечательно излучает на низких частотах, не резонансных, проблема только разогнать в нем ток на низких частотах

с рамкой хуже - издалека вы видите заряд ускоряющийся вверх на одной стороне рамки но одновременно видите заряд, ускоряющийся вниз на другой стороне рамки и они гасят друг друга почти до нуля. "почти" - потому-что вы находитесь на разном расстоянии от противоположных сторон рамки и потому поля ослаблены чуть по разному, но это слабо помогает на больших расстояниях. другое дело когда частота соотвествтует размерам рамки. тогда вы видите заряд, ускоряющийся вверх на ближней половине рамки и одновременно видите заряд _тоже_ ускоряющийся вверх на дальней стороне, потому-что вы видите его с задержкой, пока поле долетело от дальней до ближней стороны рамки, ток успел смениться на противоположный и они оказались синфазными. поэтому рамки заточены на конкретные частоты, там не просто труднее создать ток другой частоты как в штыре, но даже если вы его создадите нормально излучать она не будет

вообще расчет "как излучает антенна в которой протекают во всех точках такие то токи" совершенно тривиален для сколь угодно сложной антенны, чистая арифметика, просуммировать излучения каждой маленькой частички. проблема как раз рассчитать какие именно токи в ней текут в разных частях. в той же рамке на тех частотах, где она нормально излучает, ток (и его изменение) становятся различным в разных участках рамки, не меняется везде одновременно, что все усложняет

Вопрос был не такой.
Читайте название темы.

"Как работает антенна?"

Как уже говорили выше наша задача получить электромагнитную волну в свободном пространстве.

Ге́нрих Ру́дольф Герц сделал это с помощью открытого колебательного контура.
В настоящее время чаще используют антенны на длинный линиях изменяя их конфигурацию так, что бы электромагнитное поле выходило за пределы такой линии в свободное пространство.
Пример развернутой четвертьволновой линии уже приводили.

А в том случае, когда мы можем получить электромагнитную волну сразу хотя бы в клистроном генераторе, то там нужно просто с помощью волновода эти электромагнитные волны подать на рупорную антенну и в результате этого электромагнитные волны окажутся в свободном пространстве и задача решена.
Вот как мог нарисовал упрощенно передатчик на отражательном клистроне.
В нем сразу получают электромагнитную волну и остается её только выпустить в свободное пространство.
Т.е. в данном случае задача совсем упрощается.
Получили, передали, выпустили в свободное пространство и все без всяких преобразований.



Магнетрон рисовать не буду. Это в микроволновке сами смотрите.


А все эти манипуляции с формулами вытащенными из Интернета может и интересно для развития воображения того, кто ими манипулирует, но не дают никакого ответа на вопрос поставленный автором.
Объяснить простыми словами сложные вещи намного труднее, чем манипуляция формулами и не нужно считать, что люди объясняющие простыми словами сложные вещи сами имеют знания на этом же уровне. Уровень их думаю не ниже тех, кто тут поднимает крик, что это примитивно, а возможно даже выше критикующих. Просто они умеют снизойти до уровня спрашивающего и говорить просто о сложном и могут помочь спрашивающему пробить стенку непонимания в которую он уткнулся, а дальше уже дело тех, кто задает подобные вопросы.
Спрашивающий может удовлетвориться уровнем ответом или на основе этого ответа разбираться дальше и глубже, но в любом случае он уже не будет стоять перед глухой стеной.

только нужно иметь в виду, что это не эта же волна, которую многократно отразили в воловоде и потом выпустили в свободный полет. любое "отражение" волны - это взаимодействие исходной волны с зарядами проводника, вызывающее их ускоренное движение и вследствие этого излучение ими новой волны. новая волна по одним направлениям складывается с исходной в противофазе и гасит ее, по другим направлениям гашения нет и новая волна распространяется. так что в итоге то финальная волна излучена только токами в рупоре, а вся предыдущая система нужна чтобы сформировать эти токи.

но для расчетов всех этих деталей конечно не нужно знать, отразилась, отразилась и полетела - вполне нормально. так же и в оптике никто не рассматривает процесс переизлучения а просто говорят тут вот отразилось, тут вот преломилось, тут вот скорость замедлилась