Usuario discusión:FreddyOfMaule

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Antena de bucle

Copiado de Talk:Antena de bucle

Ambos artículos utilizan "campo electromagnético" para designar un campo eléctrico y un campo magnético que satisfacen las ecuaciones de Maxwell, y definen una descomposición de un campo electromagnético incidente arbitrario armónico en el tiempo en cuatro campos electromagnéticos armónicos en el tiempo elementales , , y . El punto importante es que cada uno de los campos electromagnéticos armónicos en el tiempo elementales podría existir independientemente de los otros. es la parte simétrica en espejo del componente eléctrico transversal de , es la parte simétrica en espejo del componente magnético transversal de , es la parte antisimétrica en espejo del componente eléctrico transversal de , y es la parte antisimétrica en espejo del componente magnético transversal de . La descomposición es la base de la fórmula (70) del nuevo artículo ^[1] que da el voltaje de circuito abierto de una antena de bucle de alambre planar arbitraria utilizada para recepción como una función de solo , y . Esta fórmula es aplicable a cualquier antena de alambre planar (circular, cuadrada, poliédrica, etc.), cualquier configuración de campo incidente y válida en cualquier frecuencia en la que se aplique la aproximación de alambre delgado. Es posible, especialmente a bajas frecuencias, considerar que provoca la respuesta deseada de la antena, mientras que puede provocar una respuesta no deseada. En la fórmula (70) del nuevo artículo, el efecto de se subdivide en una integral de superficie de , que puede verse como la respuesta deseada de la antena, y una integral de línea de , que puede verse como un término de corrección para el ancho del espacio y la no uniformidad de la distribución de corriente de alta frecuencia, ya que esta integral de línea se anula si la corriente es uniforme en la trayectoria de integración. y no tiene efecto sobre la antena. Este análisis explica las características y limitaciones de una antena de bucle de alambre plana utilizada como antena de medición o como radiogoniómetro, y es una respuesta precisa a la discusión de "recibir predominantemente el componente magnético de la onda electromagnética". ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{i}=(\mathbf {E} _{i},\mathbf {H} _{i})}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{A}=(\mathbf {E} _{A},\mathbf {H} _{A})}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{B}=(\mathbf {E} _{B},\mathbf {H} _{B})}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{C}=(\mathbf {E} _{C},\mathbf {H} _{C})}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{D}=(\mathbf {E} _{D},\mathbf {H} _{D})}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{A}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{i}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{B}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{i}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{C}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{i}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{D}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{i}}$ ${\displaystyle \mathbf {H} _{A}}$ ${\displaystyle \mathbf {E} _{A}}$ ${\displaystyle \mathbf {E} _{B}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{A}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{B}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{A}}$ ${\displaystyle \mathbf {H} _{A}}$ ${\displaystyle \mathbf {E} _{A}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{C}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{D}}$

Hola Fred, eso es exactamente lo que decía tu artículo, pero mi cerebro viejo no es tan flexible como antes. No absorbo grandes cantidades de información como antes. Me gustaría entender lo que dice. Con tu indulgencia, me gustaría empezar con algunas preguntas que se pueden responder en su mayoría con un sí o un no. Pueden parecer triviales, pero me gustaría estar seguro de que estamos de acuerdo en los conceptos básicos y la terminología, etc., para no perder el tiempo discutiendo el significado de las palabras. Así que aquí están las primeras preguntas:

• ¿Su artículo asume que el campo incidente es una onda plana que se propaga, o es más complicado que eso?
• Por conveniencia, ¿podemos convenir en un sistema de unidades en el que E y H tengan las mismas unidades y la permitividad y la permeabilidad del espacio libre sean la unidad? Eso hace que la discusión sea mucho más sencilla, ya que escribimos E+H sin complicarnos con constantes de conversión. Para quienes dudan, esto se logra colocando estratégicamente la constante c (la velocidad de la luz) unos cuantos lugares en las ecuaciones de Maxwell y las otras ecuaciones de EM.
• ¿Estamos de acuerdo en que el campo electromagnético en un punto puede representarse como un conjunto de seis coordenadas, tres de las cuales se designan como el o el campo eléctrico y tres o que se designan como el o el campo magnético ? ${\displaystyle E_{i}}$ ${\displaystyle H_{i}}$
• Suponiendo eso, ¿estamos además de acuerdo en que si hay dos observadores en el mismo marco de referencia de inercia que están de acuerdo en el sistema de ejes, el potencial de tierra, las unidades, las ecuaciones de Maxwell y las demás leyes del electromagnetismo estarán de acuerdo en esos seis números? En otras palabras, ¿dos observadores sentados uno al lado del otro midiendo el campo electromagnético en el mismo punto y tiempo obtendrán los mismos resultados para y aunque utilicen métodos diferentes, siempre que no hayan cometido errores (ignorando el ruido del instrumento)? ${\displaystyle E_{i}}$ ${\displaystyle H_{i}}$
• Llegando hasta ahí, representas como una combinación lineal de cuatro campos , , y . ¿Estamos de acuerdo en que en general, ninguno de es el campo magnético , o o un simple múltiplo escalar de ? ${\displaystyle (E_{i},H_{i})}$ ${\displaystyle (E_{A},H_{A})}$ ${\displaystyle (E_{B},H_{B})}$ ${\displaystyle (E_{C},H_{C})}$ ${\displaystyle (E_{D},H_{D})}$ ${\displaystyle E_{A},H_{A},E_{B},H_{B},E_{C},H_{C},E_{D},H_{D}}$ ${\displaystyle H_{i}}$ ${\displaystyle H_{i}}$
• Suponiendo que estemos de acuerdo hasta aquí, ¿estamos de acuerdo en que debe expresarse como una combinación lineal de y ? Me detendré aquí porque creo que podría haber alguna discusión en este punto. ${\displaystyle H_{A}}$ ${\displaystyle E_{i}}$ ${\displaystyle H_{i}}$

Constant 314 ( discusión ) 22:05 13 ene 2023 (UTC) [ responder ]

@ Constant314 : @ Evemens : Antes de responder a sus preguntas, permítame decir que agradezco las preguntas y los debates, y que no necesita preocuparse demasiado por la validez de la teoría, ya que el "artículo anterior" ^[2] fue revisado por pares y publicado por el IEEE, y el "nuevo artículo" ^[1] es solo una versión mejorada, ampliada y de acceso abierto del anterior.

Respecto a su primera pregunta: Como se dijo en la introducción de ^[1] el propósito del artículo es "investigar algunas propiedades generales de una antena de bucle de alambre plana (que no necesita ser eléctricamente pequeña ni circular) utilizada para recibir un campo electromagnético incidente (que no necesita ser una onda plana uniforme), para comprender mejor sus características y limitaciones como antena de medición o como radiogoniómetro".

Respecto a tus preguntas 2, 3 y 4: sí, pero debes tener en cuenta que, como se dijo en la introducción del nuevo artículo ^[1], "campo electromagnético" designa el par ordenado de un campo eléctrico y un campo magnético que satisfacen las ecuaciones de Maxwell en una región específica. En el caso del campo electromagnético incidente , esta región es homogénea y sin fuentes de campo, ya que es producido por alguna fuente de campo externa, en ausencia de la antena de bucle. En este contexto, está completamente definido por o , porque estamos considerando una región en la que podemos usar las ecuaciones de Maxwell, a una frecuencia distinta de cero. En tus preguntas consideras que en un punto dado del espacio está dado por 6 escalares. Esto es correcto. Pero, en la región que estamos considerando, solo necesitas la distribución de o la distribución de , es decir, 3 distribuciones escalares. ${\displaystyle {\mathcal {F}}=(\mathbf {E} ,\mathbf {H} )}$ ${\displaystyle \mathbf {E} }$ ${\displaystyle \mathbf {H} }$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{i}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{i}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{i}}$ ${\displaystyle \mathbf {E} _{i}}$ ${\displaystyle \mathbf {H} _{i}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{i}}$ ${\displaystyle \mathbf {E} _{i}}$ ${\displaystyle \mathbf {H} _{i}}$

En relación con la pregunta 5, el cálculo de en el plano de la antena de bucle es muy simple, porque se da en la ecuación (63) del nuevo artículo. En el resto de la región, el cálculo de es mucho más complejo. El cálculo de , , y se aborda en la Sección VIII del nuevo artículo para el caso general, y en la Sección VI del nuevo artículo para el caso especial (mucho más simple) donde es una onda plana. ${\displaystyle \mathbf {H} _{A}}$ ${\displaystyle \mathbf {H} _{A}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{A}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{B}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{C}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{D}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{i}}$

En la región que estamos considerando, preguntarse si la antena de bucle "recibe predominantemente el componente magnético de la onda electromagnética" o no no tiene sentido, porque la distribución de determina completamente la distribución (y viceversa). Por el contrario, los campos electromagnéticos , , y son independientes. Es por eso que podemos expresar de manera significativa nuestra conclusión utilizando estos campos electromagnéticos. Sin embargo, las ecuaciones (63) y (70) del nuevo artículo nos dicen que , que comprende un campo magnético y el campo eléctrico asociado, de alguna manera juega el papel del "componente magnético" en su discusión sobre "recibir predominantemente el componente magnético de la onda electromagnética". FreddyOfMaule (discusión) 09:35 14 ene 2023 (UTC) [ responder ] ${\displaystyle \mathbf {H} _{i}}$ ${\displaystyle \mathbf {E} _{i}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{A}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{B}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{C}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{D}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{A}}$

@ FreddyOfMaule : @ Constant314 : OK FreddyOfMaule, he visto el artículo ^[1] según el cual el voltaje de circuito abierto de la antena de bucle es

${\displaystyle e=e_{AH}+e_{AE}+e_{BE}}$

donde corresponde a la integral de superficie de en la ecuación (70), corresponde a la contribución de a la integral de línea en la ecuación (70), y corresponde a la contribución de a la integral de línea en la ecuación (70). Estoy de acuerdo en que "recibe predominantemente el componente magnético de la onda electromagnética" no tiene mucho sentido, como usted explicó. Sin embargo, podemos preguntarnos si la antena de bucle se puede utilizar para medir , que representa un valor medio del componente de . El artículo también proporciona una respuesta a esta pregunta (ver la conclusión del artículo), porque puede en este contexto verse como un error de medición, en el que es causado por y por lo tanto está relacionado con , y es causado por y por lo tanto independiente de . Evemens ( discusión ) 12:57, 22 de enero de 2023 (UTC) [ responder ] ${\displaystyle e_{AH}}$ ${\displaystyle \mathbf {H} _{A}}$ ${\displaystyle e_{AE}}$ ${\displaystyle \mathbf {E} _{A}}$ ${\displaystyle e_{BE}}$ ${\displaystyle \mathbf {E} _{B}}$ ${\displaystyle e_{AH}}$ ${\displaystyle z}$ ${\displaystyle \mathbf {H} _{A}\cdot \mathbf {u} _{z}}$ ${\displaystyle \mathbf {H} _{A}}$ ${\displaystyle e_{AE}+e_{BE}}$ ${\displaystyle e_{AE}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{A}}$ ${\displaystyle e_{AH}}$ ${\displaystyle e_{BE}}$ ${\displaystyle {\mathcal {F}}_{B}}$ ${\displaystyle e_{AH}}$

1. Broyde, F.; Clavelier, E. (enero de 2023). "El voltaje de circuito abierto de una antena de bucle de alambre plana utilizada para recepción". Excem Research Papers in Electronics and Electromagnetics (6). doi :10.5281/zenodo.7498910.
2. Broyde, F.; Clavelier, E. (marzo de 2020). "Contribución a la teoría de antenas de bucle de alambre planas utilizadas para recepción". IEEE Transactions on Antennas and Propagation . 68 (3): 1953–1961. doi :10.1109/TAP.2019.2948568.