Wünsche für die Sim zu Mikrowellen #206

schilchris commented 2023年07月21日 18:31:44 +02:00

1. Optionales Anzeigen der Zerlegung des Feldstärke-Vektors zum tieferen Verständnis der Abnahme der empfangbaren Leistung bei Drehung des Empfängers gegenüber dem Sender

2. Verschiebung des Empfängers in y- und z-Richtung ermöglichen; Ziel: Abstrahlcharakteristik eines Dipols erarbeiten

3. Optionales Mitberücksichtigen der Abstandsabhängigkeit des empfangbaren Signals

1) Optionales Anzeigen der Zerlegung des Feldstärke-Vektors zum tieferen Verständnis der Abnahme der empfangbaren Leistung bei Drehung des Empfängers gegenüber dem Sender 2) Verschiebung des Empfängers in y- und z-Richtung ermöglichen; Ziel: Abstrahlcharakteristik eines Dipols erarbeiten 3) Optionales Mitberücksichtigen der Abstandsabhängigkeit des empfangbaren Signals

tk100 commented 2023年07月22日 09:48:48 +02:00

Dazu einige Fragen:

1. Bezüglich welcher Richtungen soll der Feldstärke Vektor zerlegt werden? An welcher Stelle der Darstellung?

2. Die Simulation ist stark vereinfacht. Sie betrachtet nur einen eindimensionalen Schnitt (also eine Ausbreitungsgerade) des dreidimensionalen Raums. LIegt das Zentrum des Empfängers nicht auf dieser Gerade, kann die Welle nicht mehr so dargestellt werden wie aktuell. Die Visualisierung müsste dann aus meiner Sicht komplett anders erfolgen, siehe z.B. Wikipedia Das wäre dann eine neue App, die in drei Dimensionen die Intensität der Strahlung darstellt - und dazu beliebige Schnitte erlaubt.

3. Wie soll der Abstand berücksichtigt werden? Man kann in der vorgegebenen Geometrie nicht gut zwischen Nah- und Fernbereich unterscheiden. Ich würde zur Fernbereichsnäherung tendieren, wo die Feldstärke "nur" mit r−1 abnimmt (Nahfeld mit r−3). Das Problem dabei ist, dass die Feldstärke für geringe Abstände gegen Unendlich geht - das würde sowohl beim Sender als auch beim Gitter / der Platte auftreten.

Dazu einige Fragen: 1. Bezüglich welcher Richtungen soll der Feldstärke Vektor zerlegt werden? An welcher Stelle der Darstellung? 2. Die Simulation ist stark vereinfacht. Sie betrachtet nur einen eindimensionalen Schnitt (also eine Ausbreitungsgerade) des dreidimensionalen Raums. LIegt das Zentrum des Empfängers nicht auf dieser Gerade, kann die Welle nicht mehr so dargestellt werden wie aktuell. Die Visualisierung müsste dann aus meiner Sicht komplett anders erfolgen, siehe z.B. [Wikipedia](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2e/DipoleRadiation.gif) Das wäre dann eine neue App, die in drei Dimensionen die Intensität der Strahlung darstellt - und dazu beliebige Schnitte erlaubt. 3. Wie soll der Abstand berücksichtigt werden? Man kann in der vorgegebenen Geometrie nicht gut zwischen Nah- und Fernbereich unterscheiden. Ich würde zur Fernbereichsnäherung tendieren, wo die Feldstärke "nur" mit r−1 abnimmt (Nahfeld mit r−3). Das Problem dabei ist, dass die Feldstärke für geringe Abstände gegen Unendlich geht - das würde sowohl beim Sender als auch beim Gitter / der Platte auftreten.

tk100 commented 2023年07月22日 09:58:36 +02:00

Zu 3: Ich vermute, du hättest gerne eine Darstellung wie das erste Video unten - ist leider aber physikalisch aus meiner Sicht falsch...

Also noch fälscher, als sie eh schon ist :-)

Zu 3: Ich vermute, du hättest gerne eine Darstellung wie das erste Video unten - ist leider aber physikalisch aus meiner Sicht falsch... Also noch fälscher, als sie eh schon ist :-)

schilchris commented 2023年07月22日 10:20:12 +02:00

Zu 1) Die Zerlegung soll direkt am Empfängerstab erfolgen. Und zwar in x- und z-Richtung.

Zu 2) Genau, eine Darstellung der Intensität wäre wohl das beste. Damit könnte man dann die Empfangssituation in Abhängigkeit von der Position des Empfängers untersuchen. Idealerweise noch inklusive Drehung des Empfängers und damit verbundener Abschwächung bzw. Verbesserung der empfangbaren Leistung

Zu 3) Das mit der em. Welle wäre nicht sinnvoll. Da gebe ich Dir recht. Diese Abstandsabhängigkeit wäre dann aber eh in 2) inkludiert.

Zu 1) Die Zerlegung soll direkt am Empfängerstab erfolgen. Und zwar in x- und z-Richtung. Zu 2) Genau, eine Darstellung der Intensität wäre wohl das beste. Damit könnte man dann die Empfangssituation in Abhängigkeit von der Position des Empfängers untersuchen. Idealerweise noch inklusive Drehung des Empfängers und damit verbundener Abschwächung bzw. Verbesserung der empfangbaren Leistung Zu 3) Das mit der em. Welle wäre nicht sinnvoll. Da gebe ich Dir recht. Diese Abstandsabhängigkeit wäre dann aber eh in 2) inkludiert.

tk100 commented 2023年07月22日 10:51:03 +02:00

Zu 1) Das werde ich versuchen, meine Idee wäre den "auftreffenden" E-Feld-Vektor in einen zum Empfänger senkrechten und parallelen Anteil zu zerlegen.

Zu 2) Das sprengt vermutlich meine Physik-Kenntnisse, die zugrundeliegenden Gleichungen sind ziemlich komplex, die Berechnung aufwändig und die Visualisierung alles andere als trivial. Aber ich habe ein neues Ticket erstellt: #207

Zu 1) Das werde ich versuchen, meine Idee wäre den "auftreffenden" E-Feld-Vektor in einen zum Empfänger senkrechten und parallelen Anteil zu zerlegen. Zu 2) Das sprengt vermutlich meine Physik-Kenntnisse, die zugrundeliegenden Gleichungen sind ziemlich komplex, die Berechnung aufwändig und die Visualisierung alles andere als trivial. Aber ich habe ein neues Ticket erstellt: https://codeberg.org/MintApps/client/issues/207

tk100 commented 2023年07月22日 11:37:05 +02:00

Alles sehr ernüchternd... Was ich nun geändert habe:

1. In der Ebene des Empfängers (graue durchsichtige Fläche) wird nun auch der Feldstärkevektor des ankommenden Signals angezeigt. Somit ist besser sichtbar, wie groß der parallele Anteil ist. Diesen Vektor noch zu zerlegen führt in der 3D Ansicht dazu, dass nichts mehr erkennbar ist, außerdem verdeckt der Dipol (=Zylinder) den parallelen Anteil. Also wird das leider nichts.

2. Ich habe zunächst einen Hinweis im Informationstext aufgenommen, der auf eine externe Simulation verweist, die das kann.

Alles sehr ernüchternd... Was ich nun geändert habe: 1) In der Ebene des Empfängers (graue durchsichtige Fläche) wird nun auch der Feldstärkevektor des ankommenden Signals angezeigt. Somit ist besser sichtbar, wie groß der parallele Anteil ist. Diesen Vektor noch zu zerlegen führt in der 3D Ansicht dazu, dass nichts mehr erkennbar ist, außerdem verdeckt der Dipol (=Zylinder) den parallelen Anteil. Also wird das leider nichts. 2) Ich habe zunächst einen Hinweis im Informationstext aufgenommen, der auf eine externe Simulation verweist, die das kann.

tk100 commented 2023年09月18日 18:54:53 +02:00

done

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