Resonans filosofiskt sett

SM4FPD

Well-Known Member
Jag tänkte försöka mig på att bredda lite i ämnet resonans och filosofera lite.
Vi har sett att många önskar sig en bred antenn, dvs en som inte bara har resonans på en frekvens.
Resonans är ju något som vi radioamatörer har sysslat med i alla tider, inte minst vid lindning av spolar för avstämda kretsar, filter etc.
Önskemålet är att få så smal resonans som möjligt, vilket ger små förluster och god selektivetet.
En avstämd dipol 2 x 19,5 meter har resonans inom ett mycket litet frekvensområde, kanske 3750 +-20 kHz. Men önskemålet är att en antenn skall funka på andra frekvenser, esvis även på 3630 kHz. En rimlig önskan.
Det finns många sätt att bredda resonansen på, och man kallar det att dämpa kretsen. Större förluster så klart, även en antenn med dämpning, med motstånd får föluster.

Låt oss då se på andra avstämda kretsar, och vad är närmare än den egna bilen.
En klump upphängd i fjädrar, gungar omåttligt utan dämpning, och frekvensen är mycket smal. Kanske gungar bilen med 5 Hz +-1 Hz, mycket smal resonans.
Med dämpare, dvs motstånd parallelt med den avstämda kretsen, kallas stötdämpare men är resonansdämpare, blir frekensområdet bredare. Bilen klarar att svänga med i olka fekvenser. Kanske 5 Hz +-4 Hz nu.
På tävlingsbilar experimentear man med dämpningen av bilens resonans.

En annan resonanskrets är en fiol, strängarna svänger när vi gnider dem med stråken, fiollådan, den av Stradivarius byggda trälådan går i resosnans, och vi får inte dämpning utan försärkning.
Och det är nu det knepiga inträder, hur kan den ge bredbandig resonans och ändå ge förstärkning. Den skall ju resonera med alla frekvenser, som de olika strängarna ger och med olika längder, och kanske övertoner.
Dvs en bredbandig resonanskrets utan förluster?

Eller är det bara fusk, kanske fiolen har helt olika resonans på de olika frekvenserna? Och dämpar vissa, och resonerar med vissa övertoner istället, vilket då ger klangen.

Eller är det medevetet en mycket vetenskaplig form på trälådan som gör det, en rak trälåda skulle inte ge samma sound??

Hur kan vi göra detta elektriskt med en antenn????

Motsvarar det kanske en dipol med flera halvågstrådar i samma matningspunkt, eller finns något att lära här?

Vi ser flera resonansfall om vi ser oss omkring, och kan dels använda det till att bättre förstå antennen, dels för att kanske hitta på någon ny lösning.

Men i en högtalarlåda gör vi allt för att dämpa ut resonanser.

Detta är filosofi, jag motser lite filosofiska inlägg.


de
SM4FPD
 
Om vi bygger ett brett bandpassfilter krävs flera paralellresonanskretsar.
Varje paralellresonanskrets med högt Q kopplas till varandra i en lång kedja och slutresultatet är ett filter som är resonant över en mycket större bandbredd än vad varje separat paralellresonanskrets har.
Har vi nu uppnåt större bandbredd pga mera förluster eller bara för att vi har flera intilliggande paralellresonanskretsar?

Dipolen är vad jag förstår en sådan paralellresonanskrets och om vi kopplar flera sådana dipoler induktivt till varandra kan vi då uppnå samma effekt som i filtret?


/Micke
 
Resonans. I praktiken. Kanske oxo lite filosofiskt. Kolla den här. Det dröjer en stund innan något händer (Klippet är ca 7½ min totalt), men häng med till slutet Någon fiollåda med hokus-pokus är det inte, inte heller någon medicinmans besvärjelse. Dock blir det både resonans & rytm, så småningom. Koppla av och låt hjärnan syssla med något annan en stund :-)
Jo, här är den: Kenya Music 2 - YouTube
BCNU Guys !
 
Mitt förra inlägg kanske var malplacerat. Platsat bättre under Övrigt...
Jag hakade på underrubriken om filosofi (SM4FPD).
Kopplingen jag ville ha fram, är väl att en antenn har EN (1)
resonanspunkt (bortser från oktaver & andra fenomen). Punkt.
"bredden" av denna är en definitionssak. Avgörs av vilken reflektionsfaktor
för vald frekvens som kan accepteras.
Att få den att ändra resonansfrekvens sker praktiskt genom att på fysisk
eller konstlad väg förkortas eller förlängas. Detta kan göras antingen vid
eller med antennen, eller i nederändan av matarledningen (om sådan används,
den kan ju vara ansluten direkt). Om matarledning används, är det en del av
och ingår i ANTENNSYSTEMET, förhoppningsvis och önskvärt, utan att stråla ut
för mycket av energien.
Vanligtvis sker det i nedre änden av matarledningen. S.k. matchning.
Matchningen i den Kenyanske gitarrspelarens fall (min länk i tidigare inlägg),
sker genom att på konstlad väg förkorta eller förlänga strängen ("antennen")
genom att spänna eller slacka den. Förlängning motsvarar en induktiv förskjutning
den blir längre) och att spänna den motsvarar en kapacitiv förskjutning.
(Den blir kortare).
Därefter kan han finlira genom att tillföra en "avstämningskrets" genom att
införa en konstgjord förlängning eller förkortning av strängarna genom "handpåläggning".
En HF-strålare har samma egenskaper, där andra naturfenom ("Klangrum),
typ omgivning, som återverkar på resonansen, får liknande effekt.
En HF-strålare har fasta värden, under givna förutsättningar, för en given längd på en
given elektrisk ledare.
Vad som återstår, är en "yttre" anspassning (gitarraspelarens fingrar). I HF-fallet
använder vi spolar och kondensatorer i skilda konfigurationer.
Antenntuner/Matchbox/Tuner/Linetuner. Kärt barn har många namn. Rätt namn anser jag
vara "Antenntuner" (Eller på svenska antennavstämmare). Varför ? Jo, vad vi gör,
även om det sker via en matarledning, så är det ANTENNSYSTEMET vi avstämmer/anpassar.
Således även antennen, vilket är det preliminära målet. Eller hur ?
Filosofiskt nog ? En och annan tankegroda kanske hoppat upp, men vill bara filosofera.
Som sagt.
CUAGN !
 
OK, Micke om bandpassfilter av typen stackade filter.
Men nu talar jag om större frekvensområden.
Exvis den omtalade fiolen täcker över fyra oktaver, med relativt plan resonans. Utan dämpning så vitt jag ser saken.
Antenner med fyra oktaver blir ofta ett motstånd bara, dvs där fixar vi saken med dämpning.



Till QTP skulle jag vilja säga att det finns oändligt mycket jobb på SRS.
Själv tar jag hem mellan 10 och 50 mejl så gott som varje kväll och i lugn och ro svarar på dessa för att sända dem dagen därpå. Det blir några timmar vid datorn varje förmiddag och många timmar varje kväll och natt.

Har du synpunkter, QTP, på mitt sätt att arbeta och någon okänd kunskap om dessa så fram med det bara.

Om det tar för lång tid med mejl så ringer folk och då åtgår ofta tio ggr så mycket tid.

I många fall förbeder jag även inlägg på forum denna väg.

Många frågor kräver eftertanke och schemaläsning så det är nödvändigt att göra det indirekt.

Felsökning på radiostationer kräver många gånger eftertanke och att man angriper problemet från många olika håll, kanske i mångas ögon konstiga håll, med filosofiska inlägg.
Det är därför jag resonerar som jag gör många gånger.

De flesta som försöker laga en radio konstaterar oftast att det är fel på sluttransistoer eller CPU. Något som det aldrig är. Oftast är faktiskt felet på operatörens sida. Även sådan fel skall jag utreda, och sådana fel från exvis Polska radioamatörer är inte lätta att fixa utan kräver omtanke någon eller några nätter.

Just detta inlägg är direkt.

Var du har fått informationen om arbetsbeläggningen på SRS ifrån kanske du är så snäll att svara på inför alla som här läser.

Hoppas vi kan komma tillbaka till ämnet
Och förhoppningsvis alla lära oss mer om världens resonanser.
Många av oss behöver ständigt ny kunskap och måste aktivt söka sådan.



de
Roy
 
QTPs synpunkter på SRS

QTP skrev:
Dåligt att göra på SRS tydligen...

Hej QTP.
Din kommentar om SRS är ett slag under bältet som inte hör hemma i ett forum där man diskuterar olika tekniska synpunkter och lösningar.

SRS är enligt min uppfattning ett seriöst företag som inte bara levererar kommunikationsutrustning för amatörradio utan har länsstyrelsen, polisen, militären m m som kunder.

Roy lägger, enligt min uppfattning, ett fantastiskt arbete på att hålla kontakt med kundkretsen genom sitt engagera sig i HAM.SE och genom att publicera ett Newsletter då och då.

QTP, jag är nyfiken på vem du är? Har du amatörsignal, eller är du än hängiven lyssnare/byggare?

Varför inte använda amatörsignalen eller fullständigt namn när du debatterar eller kommenterar i detta forum?

Du är inte ensam om att försöka vara anonym. Själv signerar jag varje inlägg med SM6APQ - min fullständiga signal beroende på att en dag delas signalen SA 0-7 APQ ut.

73
Bengt SM6APQ
 
Last edited:
QTP skrev:
Dåligt att göra på SRS tydligen...

Roy lägger, enligt min uppfattning, ett fantastiskt arbete på att hålla kontakt med kundkretsen genom sitt engagera sig i HAM.SE och genom att publicera ett Newsletter då och då.

Kan bara hålla med Bengt. Jag är jätteglad att vi har bland annat har Roy här på forumet som besitter enorma kunskaper inom olika områden. Att Roy som jobbar på SRS och försörjer sig på att laga utrustning delar med sig av kunskapen helt fritt tycker jag är värt en eloge.

Det finns en enorm kunskap samlad här så låt oss använda oss av den istället för att fundera över huruvida någon har mycket att göra på jobbet eller inte.
 
Instämmer men åter till ämnet,

SM4FPD skrev:
En annan resonanskrets är en fiol, strängarna svänger när vi gnider dem med stråken, fiollådan, den av Stradivarius byggda trälådan går i resosnans, och vi får inte dämpning utan försärkning.
Och det är nu det knepiga inträder, hur kan den ge bredbandig resonans och ändå ge förstärkning. Den skall ju resonera med alla frekvenser, som de olika strängarna ger och med olika längder, och kanske övertoner.
Dvs en bredbandig resonanskrets utan förluster?

Eller är det bara fusk, kanske fiolen har helt olika resonans på de olika frekvenserna? Och dämpar vissa, och resonerar med vissa övertoner istället, vilket då ger klangen.

Eller är det medevetet en mycket vetenskaplig form på trälådan som gör det, en rak trälåda skulle inte ge samma sound??

Hur kan vi göra detta elektriskt med en antenn????

Motsvarar det kanske en dipol med flera halvågstrådar i samma matningspunkt, eller finns något att lära här?


Intressant filosofisk fråga. Nu tror jag kanske att jämförelsen mellan en antenn och en klanglåda inte blir helt analog. Akustisk resonans och egenresonans (resonansfrekvens) i antenner har inte riktigt samma syfte, då akustisk resonans kan sägas föreligga även om det inte innebär egenresonans.

Egenresonans i klanglådan till en fiol, inom dess tonala område, skulle nog bli förödande för klangen...

Sista stycket i citatet, tror jag ligger närmast som jämförelse.

73/Lasse
 
Bredbandig antenn.

Hej alla.
Det var en intressant ämne om bredbandighet du drog upp Roy.
Jag är ingen "matematisk" expert inom området utan nöjer mig med att skriva vad jag läst och den erfarenhet jag fått.

Enligt Dr Kraus, W8JKs handbok "ANTENNAS" finns det två huvudtyper av antenner; vandringvågsantenner och stående vågantenner.
Den första kategorin är bl a rhombantenner avslutade med motstånd, dito longwirar etc. Dessa är aperiodiska, saknar resonans och blir extremt bredbandiga.
Den andra typen, ståendevågantenner, är dipoler, beamar m m, d v s alla antenner som har en "stående våg" = minimum ström i trådens ändar och max. ström 90 grader från ändisolatorn. Denna typ av antenn är en "resonansantenn" och dess "bredbandighet" bestämmes i huvudsak av förhållandet LÄNGD/TRÅDDIAMETER. Jag kallar det för slankhetstalet.

Nu till ett praktiskt exempel. Om vi vill göra en extremt bredbandig dipol för t ex 20 meter ( 14.174 kHz - mitt på bandet) kan vi förfara enligt följande:

Vi tillverkar med hjälp av ringar (hulahop?) två "ryssjor" eller burar som är 1/20 del av totala längden.

Om vi gör dipolen 0.65 vågländer så inträffar helvvågsresonans när dipolbenen utgörs av "grova" ben = burar.
300/14.174 = 21,16 meter
21,16 x 0,65 = 13,76 meter (helvågsresonans, två halvvågor)
Burarnas diameter blir 13,76/20 = 0,69 meter (6 dm 9 cm).

Denna antenn blir extremt bredbandig. Hur bredbandig den blir vet jag inte. Man kan t ex sätta "mått" på bandbredden genom att definiera antennens område där SVF är < 2:1. Vilken impedans antennen kommer att presentera i matningspunkten är jag också osäker på. Jag ställer frågan till herrar AOM, AQW och EQL, men jag gissar omkring 600 ohm.

73
Bengt SM6APQ
 
Last edited:
Om antennen sitter mer än c:a 10 m över marken kan man vänta sig en
matningsimpedans av 550 - 600 ohm.
En uppskattning av bandbredden är 15 - 20 % av centerfrekvensen för SWR 2:1.
Bandbredden beror också på hur matningspunkten är utförd.

73/

Karl-Arne
SM0AOM
 
AOM de APQ
Hej.
Jag "snabbräknade" med 20 % och kom då fram att antennen skulle klara 12.757 till 15.591 kHz med ett SVF < 2:1.

Inte undra på att ryska ambassaderna (och även österstaternas och Cuba) hade sådana burar på taken. Kan man kalla dessa för "ryss-antenner" istället för ryssja?

Vad händer om man byter ut burarna mot två koner med spetsarna riktade mot matningspunkten och konernas diameter sätts till samma mått, 0.69 meter. Jag gissar att bandbredden blir mindre beroende på att mindre tråd ingår i konstruktionen?

73
Bengt SM6APQ
 
Roy, här har du en antenn som klarar hela 80 metersbandet med ett SVF max. 2:1 från 3285 kHz till 4015 kHz !
Längd 53,42 meter
Benens diameter (burar) 2,67 meter.
Mata med 600 ohms stege och avsluta med en Grangerbalun 12:1, 600 till 50 ohm.

Det blir ett stort åbäke mellan två hyreshus. Om hyresvärden klagar kan antennägaren förklara att burarna i luften är till för att infånga fåglar som kommer österifrån smittade med den dödliga fågelinfluensan.
"Det är därför antennen hänger i ungefär öst/västlig riktning!"

Keep smiling and keep up the good work Roy!

73
Bengt SM6APQ
 
Ni är härliga!
Roligt!

Fiolen har resonans inom minst fyra oktaver.
Fyra oktaver på HF är 1,8, 3,7, 7,14, 28 MHz.
Vi har en bit kvar.

Ibland är saker "omöjliga", men det omöjliga löses till slut.
De som ser allt omöjligt är många och finns i varje kategori.

Ett problem kan tas framifrån, och ter sig kanske omöjligt, bakifrån finner vi nya vägar, från sidan kanske ytterliagre vägar.
Vränger vi på problemet så finner vi kanske en väg till ocgh spegelvänder vi problematiken så.....

På SSA forum är det exvis omöjlgt att köra FM med subton, i USA gör man det.

Jag tänkte inte vi skulle nöja os med att det är omöjligt att göra en bredbandig antenn utan dämpning. Men man kanske måste ta problemet bakifrån eller spegelvända det.
Och glömma det där om omöjligt.

När vi bygger en högtalare så vill vi till varje pris undvika resonanas och det ahr byggt högtalarlådor inom HiFi Stereo av sandfyllda vägar, fyllda med dämpmaterial, (akustiska motstånd)

Hur skulle fiolen låta om vi spänner strängarna över en betongsugga? Resonsfritt?
Hur skulle en racerbil hålla sig på väögen utan at man dämpar ut resonansen med mekaniska motstånd?

Kanske en logpelle liknar fiollådan?

Någon som kan spegelvända problemet?

Eller är antenner "färdiga", omöjliga att ändra, och något nytt, eller nytänkade går inte att få fram???

Vi hör den här tiden på året nobelpristagare som har gjort det omöjliga med stort motstånd från sina kollegor, (konsevativa sådana?)

de
SM4FPD
 
FPD de APQ

Hej Roy.

Visst går det att göra bredbandiga antenner utan förluster, men det går åt stora mängder koppar! Koppar är numera dyrt och "förlusterna" ligger i plånboken.

73
Bengt SM6APQ
 
Och hur definerar man förluster i plånboken?
dB kronor? dBSEK
3 dB halva priset? Ellr är det 6 dB för dubbla priset?

Men nu är vi ute efter en antenn som ALLA radioamtörer önskar sig.
Minst 4 oktaver utan SWR
Konstnad: gratis

Är detta omöjligt, skall vi verkligen ge upp?
Har alla antenner redan konstruerats?

de
SM4FPD
 
Ni är härliga!
Roligt!

Hur skulle en racerbil hålla sig på väögen utan at man dämpar ut resonansen med mekaniska motstånd?

de
SM4FPD

det lyckas man inte med helt och hållet, resonansfrekvensen som ska dämpas är så pass variablel att man vill ha elektronik till hjälp för att kunna hålla sig till kontrollerade dämparvariabler i området (t.ex) 0-12Hz.
Nu får man inte ha elektroniska "dämpare" i F1. Men det finns andra sportbilar som har semi-elektrisk (variabla ventiler) eller ferrofluid som ger olika viskösa egenskaper mha. variabla magnetfält. Mekanik och mekanik....
 
Ja SM0NCL, men jag använder bara bilen som ett exempel på mekanisk resonans. Och hur smalbandiga de är.
Stötdämpare, dvs resonansdämpare finns justebara och med multimode, allt för att få fjädringen, som ju är en avstämd resonanskrets, att blir bredbandig.

Att använda liknelser av typen akustisk eller mekanisk resonans är mitt försöka att se saken annorlunda.

I vissa fall kan man se mer likheter och lösningar från andra håll.

Megnetresonansröntgen då? Nån som åkt sådan kamera?

Jag tänker på våghastighetsfaktorn nu, ofta omkring 95 procent av den i fri rymd. Hur skiljer sig våghastigeten mellan olika material vi bygger antenner av?
Kanske supraledare?

de
SM4FPD
 
Magnetresonansröntgen då? Nån som åkt sådan kamera? ...
Javisst, men det enda man upplever i den är diverse oväsen.

Ett rent fysiskt resonansfenomen kan man "råka ut" för när man sitter och ett stöder ett ben med tårna, inte med hela foten. Hela benet börjar plötsligt vibrera upp och ned tills man lyfter foten från golvet. Undrar om det går att beräkna resonansfrekvensen? Den är i varje fall flera Hz.

/ Göstha
 
Så finns dom som har resonans i käkleden oxo. bla bla bla.....
Man ser detta fenomen hos hundar ibland, att ett ben självsvänger.
Nu är vi nog mer inne på reglerteknik, och sådan kan sjävsvänga och får då en egenfrekens.

de
SM4FPD
 
Back
Top