Форум сайта retrotexnika.ru

Рассказ о столь давней истории с поступлением в аспирантуру, естественно всколыхнул воспоминания о том дне, точнее еще об одном важном моменте, возникшем во время сдачи вступительного экзамена по специальности.

Ответив на штатные вопросы из программы по специальности вступительного экзамена профессору Левину Б.Р., я услышал от него следующий вопрос по моему реферату с названием «О распределении огибающей на выходе коррелятора с ограничением» - Эти материалы получены лично вами? Я ответил, что да. На что Борис Рувимович сказал – Я бы рекомендовал это исследование опубликовать в одном из научных журналов. Для меня такая рекомендация была выше отличной оценки за экзамен.

Вступительный экзамен мне зачли, как сдачу кандидатского минимума, а статья с названием реферата появилась в журнале «Радиотехника» в 1977г. в третьем номере.
Фактически статья послужила началом моего пристального внимания к исследованию этого устройства, прежде всего, как нелинейного умножителя случайных сигналов с последующим накоплением малого числа выборок. Это сложная задача. И все-таки, мне удалось найти распределение на выходе оптимального коррелятора, который формирует оценки модуля и аргумента коэффициента корреляции методом максимального правдоподобия для малого числа выборок накопления, используя распределение Уишарта.

Сообщение отредактировано в соответствии с правилами форума.

Получил по почте ra3dhl@yandex.ru интересный вопрос: Почему я называю коррелятор нелинейным устройством, ведь тогда и обычный смеситель приемника следует рассматривать как нелинейное устройство?
Вопрос задан не совсем корректно. Коррелятор и смеситель объединяет лишь одно их общее свойство: они осуществляют перемножение входных сигналов, а вот дальше начинаются существенные их различия.

В корреляторе перемножаются случайные флюктуирующие сигналы. Вот американское определение корреляции «Correlation is a statistical measure that indicates the extent to which two or more variables fluctuate together». Именно корреляцию и измеряет коррелятор и при умножении осуществляет нелинейную операцию.

Смеситель перемножает принимаемый сигнал на детерминированный сигнал гетеродина, который имеет значительно большую амплитуду, и поэтому в первом приближении смеситель может считаться линейным устройством.

Сообщение отредактировано в соответствии с правилами форума.

Прежде всего, хочу поблагодарить модератора за наведение порядка в моей теме. Обсуждение корреляционной обработки привело к определенному оживлению в моей теме и, что важно, получению мною нескольких вопросов, заданных мне на мою почту.

Судя по вопросам и просьбам, среди читателей моей темы я бы отметил людей по - настоящему устремленных к знаниям. Вот, например, такой вопрос : «Коррелятор измеряет коэффициент корреляции и это понятно, а вот что за коррелятор, который измеряет модуль и аргумент коэффициента корреляции?».

Отвечаю. Если обработка производится некогерентная, например, после детектирования, то такой коррелятор использует только амплитудную информацию. Если же обработка ведется на промежуточной частоте или с использованием квадратурных сигналов (в том числе и оцифрованных), то в корреляторе выделяется огибающая (модуль коэффициента корреляции) и фаза (аргумент коэффициента корреляции).

И еще по Вашему запросу, уважаемый Михаил, я отправил Вам статью о корреляторе с жестким ограничением на входе. Кстати, это особый случай, когда перемножаемые сигналы в корреляторе сохраняют только фазовую информацию.

Владимир Григорьевич, таки сдаЁтся мне что ошиблись Вы и не на порядок, а поболее 500 000 квт это жэж 500 мегаватт. Целый "Харп" получается, а то и поболее. И 500 км тоже многовасто будет. ДажЭ совремЁнные грозоотметчики обнаруживают молнию менее чем за 100 км, а за 500 поверхностной волной грозу и на хороший приЁмник не слышно. Таким образом получается если примем усреднЁнную мощность молнии 500 квт, расстояние 50 км. Подставив эти значения в формулу получаем около 3 В/м, кста, почему В/м? Откуда берЁтся этот метр? Может быть просто 3 вольта?

Крутил приЁмник "Волна-К" в недалЁкую грозу (грома не слыхать, но в эфире треск порядочный вплоть до 3-4 мгГц. В диапазоне 12-60 кГц разряды почти не слышны, только где-то начиная с 50-ти килогерц слышен треск. Наибольший уровень помех в диапазоне от 100 до прмерно 300-т килогерц, потом опять начинает снижаться. На частоте 225 кГц (Варшава-1; 600 квт; 300 км) при выключенной АРУ разряды слышно, при включенной уже нет.

Ну и вот в заключение линк на современный (2004 г) грозоотметчик Сто долларов в 2004-м



И ещЁ один за 260$, но сегодня.





З. Ы. ВерЁвочная лестница на флоте называется "Штормтрап". А у авиаторов каг?

Уважаемый Сергей Викторович! Спасибо за интересное сообщение о современных грозоотметчиках. Мы обязательно продолжим с Вами разговор о чувствительности приемников А.С.Попова по мере того, как он их совершенствовал.

Сообщение отредактировано в соответствии с правилами форума.

Сергей Викторович, прежде всего хочу ответить на Ваши сомнения по поводу напряжений молнии в сотни миллионов вольт токов в тысячи ампер. В данном случае речь идет о мгновенной мощности ведь молния имеет продолжительность десятки миллисекунд. Вот как развивается грозовой разряд.

По мере концентрации зарядов в облаке увеличивается напряженность электрического поля, и когда она достигает критического значения, то становится возможной интенсивная ионизация воздуха. В сторону земли начинает развиваться электрический самостоятельный разряд. Потенциал грозового облака относительно земли при этом может достигать примерно 100 МегаВольт.

На начальной стадии разряд протекает по лидерному механизму. Канал лидера развивается ступенчато. Ступени следуют друг за другом с интервалами 30–50 мкс. Во время каждой ступени канал удлиняется на 5–100 м. Новая часть разрядного канала светится очень ярко, в то время как старая часть вспыхивает сравнительно тускло. Лидерный процесс развивается со средней скоростью (1–2)105 м/с и продолжается (в видимой с земли части) 10–30 мс.

По мере приближения лидера к земле индуктированный заряд и напряженность электрического поля на вершинах возвышающихся над поверхностью земли объектов вырастают, и с них могут начать развиваться встречные лидеры, имеющие заряды, по знаку обратные заряду лидера. Ток в лидерной стадии молнии имеет порядок десятков и сотен ампер.

Когда канал развивающегося от облака лидера приближается к земле или к одному из встречных лидеров на расстояние 25–100 м, то между ними возникает высокая напряженность электрического поля, среднее значение которой оценивается в 10 кВ/м. Промежуток между лидерами пробивается за несколько микросекунд, и в нем выделяется энергия 0,5–5 МДж, которая расходуется на нагрев и термоионизацию.

И только после этого становится возможным электромагнитное излучение. Я правильно понимаю? Кста, 5 мегаджоулей это всего-навсего около 1 кг тротилового эквивалента или 1.389 квт/час. Не густо. Рихмана подзорвать хватило конечно, но чтобы когеррер возбудить на расстоянии сто км и более, полагаю, маловато будет.



И какой-такой новый Рихман к молнии осциллограф подключил?

Впрочем, даже если согласиться что полная мощность молнии (в импульсе) может достигать 500- мегаватт, то вряд ли на электромагнитное излучение расходуется более одного процента как, например, при ядерном взрыве.



5 000 000 ватт или 5 мегаватт мощность конечно солидная, но вполне соизмеримая с мощностью современных передатчиков. Да ещЁ и размазанная по диапазону...

Уважаемый Сергей Викторович, я Вам благодарен за столь убедительное сравнение природной энергии молнии с другим более мощным рукотворным энергетическим коллапсом, возникающим при атомном взрыве, в результате которого может выйти из строя электронная аппаратура, не отвечающая требованиям спецстойкости.

Вы задаете вопрос, кто такой новый Рихман, который подключил осциллограф к молнии. Зарегистрировать электромагнитный импульс, возникающий в результате грозового разряда не сложно, тем более на современном уровне развития техники цифровой обработки сигналов.

Но своим вопросом Вы мне напомнили фильм 60х «Иду на грозу», созданный по роману Даниила Гранина. Сюжет фильма рассказывает о новых Рихманах – советских ученых занимающихся научным исследованием грозовых явлений. К слову сказать, из-за огромного энергетического потенциала грозовых разрядов, эта тема по сей день остается в круге реальных научных интересов ученых во всем мире. Этот фильм можно посмотреть здесь https://www.kinopoisk.ru/film/42573/

Ну и, наконец, в подтверждение высоких потенциалов молнии говорит сообщение уважаемого Игоря Федоровича на дружественном сайте: Были две одинаковые неонки, при проверке зажигались от 50 вольт. От молнии на расстоянии до 20 км также зажигались одна в антенне веревке, вторая в петлевой, обе на 3,5 МГц. Вот Вам еще один простой грозоотметчик.

Вообще-то точность тут хромает не на порядок а десятки порядков.
Но это полностью простительно так как и параметры молнии находятся в диапазоне дающем разброс её мощности в том же диапазоне.
Единственно в чём наблюдается стабильность так это длительность разряда - в пределах одной миллисекунды. Не всего процесса развития молнии, правильно описанного автором топика, а именно разряда энергии молнии.
Поиск того что заряжено в молнии дал такие результаты. Более близкие к истине параметры молнии - напряжение 1 - 1000 миллионов вольт, ток 10-500 тысяч ампер. Кроме того тут ошибочно обсуждается важность значения энергии разряда. И по результатам того что как раз энергия молнии не такая уж впечатляющаяя делаются совершенно неправильные выводы. Нет, в свете рассмотрения чувствительности, имеет значение именно мощность, а вот она как раз у молнии не просто большая, а в максимуме чудовищно большая.
И если исходить из предыдущих расчётов и попробовать прикинуть не среднее значение, а диапазон то выйдут более интересные результаты.
Автор взял как раз самый минимальный отсчёт и его значение мощности разряда молнии - 500 000 килоатт самый минимум, для самой скромненько даже не молнии и так, грозового пшика.
А вот у самых серьёзных молний мощность в пределе может быть просто невообразимая - до 250*10^12 ватт (250 миллиардов киловатт).
Что может дать даже с учётом того что КПД излучения радиоволн только 1% , мощность радиосигнала далеко превышающую возможности радиопередатчиков - до миллиарда киловатт. Разве только радиолокация может поближе пробегать. Но там всё таки другие диапазоны частот.
Так что наверно чувствительность грозоотметчика ещё хуже чем рассчитывалось как единицы вольт. Пожалуй десятки или даже сотни вольт будет ближе к истине. И кстати, совсем не верно говорить о его чувствительности в мв/м. Этот параметр характеризует коплекс приёмник - антенна. Для только приёмника параметром чувствиельности будет либо напряжение на его входе, либо мощность. Но для когеррера у которого входное сопротивление в режиме ожидания сигнала очень велико, а также исходя из его принципа действия, наиболее подходящим параметром чувствительности будет именно напряжение.

А вообще гораздо проще и быстрее получить ответ просто сделать когерер и его исследовать живьём. Тем более это уже делалось рукастыми любознательными ребятами не раз и на раз.
Вот тут инструкции на эту тему:
http://msevm.com/2010/04/kogerer.htm