Říjen 2018

Jak jsem asi konečně pochopil prutové antény

Úterý v 7:22 | Petr |  Elektro
Věc se má takto : Evergreenem tohoto blogu ( a zejména některých čtenářů ) je "kojíci lampička" - což je LED světlo - nyní dislokované v "pánské pracovně" svítící dveřmi do chodby, aby paní Kubáčová viděla pod nohy, když celou noc kmitá ( kmitáme ) na trase ložnice - dětský pokoj, abychom nějak "zpacifikovali" dceru, která má potřebu spánku asi 2x20 minut denně. Když jsem lampičku postavil - živil jsem ji z laboratorního zdroje, který má klidovou spotřebu bez zátěže kolem 10W. To se lakomému vidlákovi zdálo mnoho tak jsem lampičku přepojil do "vysílačkového" zdroje, který je stavěn na dlouhé hodiny "na příjmu" a má klidovou spotřebu bez zátěže jenom 2W, což u lampičky s vlastní spotřebou 4W je výrazný rozdíl.

Na vysílačkový zdroj je ještě pořád napojena vysílačka - CB rádio Dragon 485 - dlouhodobě vypnutá, kterou jsem nedávno zkusil zapnout. A kupodivu - lidi jsou otráveni cenzurou a intrikařením na Facebooku do té míry, že alespoň v našem regionu "pásmo občanských radiostanic" zvané Cymbál opět ožilo a to nejenom důchodci. Moje první vysílání po letech skončilo studenou sprchou, kdy jsem dostal report : "Pěkný čistý signál, ale žádná modulace" - jakože vysílám jenom ticho. Vytáhl jsem někde staré schéma radiostanice, a z toho vyplynulo, že v mikrofonu je trimr, který bude patrně mít zoxidovaný jezdec, takže se signál z mikrofonu nedostane do stanice. Kouzlo je v tom, že moji radiostanici jsem koupil někdy v prosinci 1998 ( cestou a v euforii ze své první biochemické přednášky "v Karlově Studánce" ) a do roku 2007 s námi jezdila po expedicích. Plast mikrofonu byl neustálým držením ve zpocených rukou natolik zkřehlý, že místo odšroubování šroubku se mikrofon prostě rozpadl, jako kdybych píchnul šroubovákem do vajíčka.

Proto jsem koupil nový mikrofon, na kterém lze objasnit vojenský termín "ojebávka". Například mikrofon měl mít "dynamickou mikrofonní vložku". Tudle nudle Smolíčku Pacholíčku - místo dynamického mikrofonu je uvnitř jen plechové kolečko, aby se za mřížkou "něco lesklo" a zvuk snímá klasická ( a nejlacinější ) elektretová kapsle, která ani nemá připojené napájení, takže pokud máte stanici bez napájeného mikrofonního vstupu - půjde z mikrofonu zase jen ticho. Výsledkem je, že z mikrofonu po "přestavbě" zbyla jenom podsvětlená tlačítka a celá ostatní elektronika uvnitř je z "mých vývojových dílen". Za mikrofon jsem dostal "pochvalu nepochvalu" jakože moje modulace je příjemná, pro moji stanici typická, avšak nikoliv "expedičně uřvaná", což je ten ideál, kterého se všichni snaží dosáhnout.

OK to by byla otázka mikrofonu - zbývá však otázka antény. "Nejlepší anténu v okrese" - Ringo Ranger - vysoko nad městem s volným obzorem 360 stupňů dokola jsem nechal "na starém bytě". Když jsme se stěhovali, přidělal jsem na parapet za okno nového bytu anténu "magnetku, aby mi to nebylo líto", protože jsem s žádným vysíláním ani nepočítal. V pradávných dobách jsem dělal furianta. Na "dobročinné dražbě" antén - jejíž výtěžek šel na nějakou charitu, jsem "vydražil" tolik antén, že dodnes mám plný sklep, včetně exotických jako je, lodní anténa typu "broomstick", atd. Problém však je s kokotovitými sousedy ( čest výjimkám, abych neurazil ), díky kterým zůstanu u "magnetky za oknem" dokud současný byt ( s gustem ) neprodáme obchodíkům s chudobou, výrobcům pervitinu, pěstitelům marihuany nebo prostitutce s prošlou expirací a nepřestěhujeme se jinam.
ERGO jsem spíše ze sportu začal studovat jak vyrobit "nejlepší možnou magnetku" - tedy anténu, která se původě přidělávala velikým placatým magnetem na střechu auta a plech auta sloužil jako "zemníci rovina" alias "protiváha". U vysílacích antén samozřejmě nelze použít "prut jakékoliv délky" - anténa musí být přizpůsobena vysílací frekvenci a při vysílání se na ní "nakmitá" slušné napětí ( v tisících voltů ). Koho kopla vlastní anténa když omylem zavysílal do prutu, jehož kovové části se dotýkal - určitě mi to potvrdí. Obecně platí že "základní anténa" se kterou se porovnávají všechny ostaní je "půlvlnný dipól". Vysíláním do tohoto dipólu se na koncích dipólu nakmitá vysoké napětí a uprostřed dipólu, v místě napájení je maximum proudu ( vizte obrázek nahoře ).
Dipól je možné obrátit i svisle a dokonce jednu jeho polovinu nahradit "nekonečnou dokonale vodivou plochou" ( to jako "protiváhou" = střechou vašeho auta ), ve které se druhá půlka dipólu "virtuálně zrcadlí". Tím vznikne "anténa čtvrtka" neboli čtvrtvlnný dipól a ten už má zatraceně blízko k "magnetce na střeše". Problém "čtrtvlnného dipólu" na střeše je v tom, že pro CB pásmo má tento délku ( u běžné tloušťky tyčky s obvyklým zkracovacím koeficientem ) - 265 centimetrů, což nebrání některým Američanům takovou anténu na autě vozit. My ostatní máme raději antény kratší. Nicméně je nutno poznamenat, že účinnost antény kratší než 1/4 vlnové délky klesá s druhou mocninou délky ( velmi přibližně ) podle vzorečku
I = (L*F/75)2
Kde L je fyzická délka "prutu" v metrech a F je frekvence v MHz. Tedy elegantní "magnetka" délky 30 cm "pobere" jen kolem 1% signálu své velké 2,65m kolegyně. Ergo "moje magnetka" za oknem má 145 centimetrů což odpovídá 26% signálu ze "čtvrtky".
Anténa je LC obvod. "Cívka" v tomto obvodu je ten drát, a kondenzátor je kapacita proti zemi - ergo když je anténa krátká znamená to, že je "drátu málo" a tudíž převládá kapacita antény. Aby se taková anténa jevila radiostanici jako mnohem delší - musí se někde do antény zamontovat cívka, která "dodá indukčnost". Problém takové cívky je, že sice něco málo vyzařuje, ale rozhodně ne tolik jako anténní prut. Pro výpočet indukčnosti cívky jsou sloužíté empirické vzorce, ze kterých vyplývá, že čím je cívka blíže hornímu konci antény tím její indukčnost musí být větší. To naznačuje, že "ne všechny prutové atnény jsou stejné". Což naznačuje, že mému vozorečku navzdory budou některé "zkrácené" antény účinnější než jiné - i při stejné délce.
Radioamatéři válčili s délkou antén od nepaměti, proto už v roce 1953 vyšel článek, který mě osvítil. Pokud máme řadu antén stejné ( zkrácené ) délky pak nejlépe vysílá ta, kde průběhy proudů a napětí nejlépe kopírují půlvlnný ( čtvrtvlnný ) dipól. Je tedy žádoucí aby v patě čtvrtvlnné antény byla kmitna proudu a zároveň na konci antény byla kmitna napětí ( jako u poloviny dipólu ). Běžná "magnetka z obchodu" toto nesplňuje, protože ( kvůli nejmenší indukčnosti a tím nejlacinější výrobě ) má v patě cívku, která téměř nevyzařuje, proto ten vzoreček s druhou mocninou.

ERGO - výsledek mého bádání : Pokud máte anténu kratší než 1/4 lambda jsou 2 možnosti jak ji učinit "nejúčinnější možnou" :
  • "Napěťová anténa" , která má cívku v 1/2 - 2/3 výšky. Napětí kopíruje stav u čtvrtvlnného dipólu - s proudem je problém, protože v místě cívky vzniká "diskontinuita" - tedy fáze proudu těsně nad a těsně pod cívkou se výrazně liší.
  • "Proudová anténa" , která má na horním konci "kapacitní klobouk" - vodivý disk o průměru přibližně 1/3 rozdílu mezi délkou antény a 1/4 vlnové délky. I tyto antény mívají v patě malinkatou cívku, která kompenzuje "kapacitu klobouku", a dolaďuje anténu na přesný kmitočet. U této antény proud kopíruje průběh na čtvrtvlnném dipólu. To jest maximum proudu není ( zbytečně spálené ) v cívce, ale kapacita klobouku nutí proud kmitat nad cívkou to jest v základně antény, avšak na konci antény v místě kapacitního klobouku není maximum napětí - přesněji je, ale v kvůli posunům fáze v daleko nižších kilovoltech než u antény plné délky.
Znamená to že "drátek" délky 30 cm s cívkou nikoliv v patě, ale ve výšce 15 - 20 cm bude vysílat jako 265 cm dlouhý prut ? Tušíte na 100% že odpověď je NE. Protože jedna věc je, že začátek i konec proutku rezonují přesně stejně jak by rezonovala "anténa čtvrtka" a druhá věc je že tato rezonance se odehrává 9x blíže u sebe než u "čtvrtky" a tudíž nezanedbatelné množství energie se zničí interferencí, která u antény plné délky naopak signál zesiluje.

Ergo doporučení pro kupce "magnetky"
  1. Délku ničím nenahradíš, proto v prvé řadě preferujte ty nejdelší antény jaké si můžete dovolit.
  2. Při stejné délce - čím výše je cívka tím lépe.
  3. Obě pravidla aplikujte s rozumem - "Rozdílem délky i rozdílem polohy cívky" se myslí podstatné rozdíly, nikoliv 1% a méně. Anténa délky 145 cm s cívkou uprostřed bude navzdory bodu 1 lepší než anténa 150 cm s cívkou v patě.
  4. Pokud chcete pokusničit s "kapacitními klobouky" - jen do toho. Problém je, že třeba u mojí 145cm dlouhé antény tento vychází na průměr přes 40 cm a to je na umístění "do okna" ( v baráku plném idiotů ) prostě příliš.
A když už jsme u toho - zcela stejná pravidla platí i pro "pendreky" do ručních radiostanic, protože i tam se u CB jedná o "zkrácené čtvrtky" jenom jako "zemní rovina" alias "protiváha" slouží sama radiostanice a vaše ruka.

Jasné ?

Dnes mám téměř chuť udělit nějakou "radu pro blondýny" jako v dávných dobách. Místo toho jenom dotaz : Tušíte, co znamená, když si radio-důchodce na pásmu stěžuje : "protiváha mě nechce putit do hospody ?" Jenom napovím, že zaujetí ARRL příručkou v tom není.

Neschopnost zastavit uprostřed.

9. října 2018 v 5:26 | Petr |  Filosofování
Siddhártha Gautama zvaný Buddha prohlašoval : "Struna příliš volná nehraje a struna příliš napjatá praskne.". V celé řadě případů je tedy rozumné držet se "zlaté střední cesty", ale na druhou stranu každý v mládí slyšel "kompromisy to sú krysy" a například v oblasti politiky "flexibilní kompromisáři státotvornéhno typu" jsou vyloženě odporní a v dnešní době, kdy škrtem pera lze zničit společnost, která vás zrodila - dokonce nebezpeční.

Otázkou je zdali existovaly společnosti a také jejich vůdci, kteří zároveň byli dosti rozumní ke "zlaté střední cestě" a zároveň nebyli "flexibilní gumy", které slíbí cokoliv. Napadá mě Masaryk, a před ním snad některá (!!!) šlechta v období "Babičky Boženy Němcové" až někam do minulosti k reformám Marie Terezie. Pak tady byla období vyloženě extrémistická a netolerantní : běsnění Husitských válek nebo doba "obnoveného zřízení zemského" za Třicetileté války.

Pozoruhodná je otázka jak dochází k přechodu od doby "kompromisní" k době "nekompromisní". Malá menšina "nekompromisních jedinců" tlačí a tlačí na kompromisní většinu, která díky tomu "posouvá zlatou střední cestu" stále více ke kraji - až "není kde ustoupit". Když to takto čtete jistě nelze nemyslet na spoustu fenoménů dnešní doby : "práva" menšin, "ochrana" životního prostředí, exhalace automobilů, energetika, průmysl, "Směrnice Evropské unie" a spoustu dalších věcí, které ač vytrubovány jako "kompromis" ve skutečnosti tlačí společnost ke hraně útesu. A kdybychom náhodu neměli dost vlastních "bojovníků proti zlaté střední cestě" - máme tady miliardu mohamedánů s trestem smrti i za "zakolísání ve víře".

Neméně pozoruhodný je přechod od "doby nekompromisní" zpátky k době kompromisní. Ojediněle se stává, že nekompromisní menšina se stane většinou a jí prosazovaná věc normou. Občas k tomu dojde u věcí nekontroverzních avšak veřejnosti málo známých, třeba u (užitečných) technologických zlepšení. Nikdo nesvítil petrolejkou "ze zásady", pokud si mohl opatřit elektrické světlo..... Téměř nikdy se takový posun nepodaří u kontroverzních a politických záležitostí, jak by si přáli aktivisti. Tam je běžný jiný průběh věcí : Příklad : Francouzská šlechta 18. století. dává okázale najevo svůj majetek. Marie Antoinetta nikoliv ze zlého úmyslu, ale z totální dezorientace v realitě radí hladové chudině : "když nemají chleba, ať jedí koláče", až struna praskne a do začátku Napoleonských válek vyhubí gilotina ( = několik vln nesmiřitelných revolucionářů ) prakticky veškerou šlechtu i většinu tehdejší francouzské iteligence a střední třídy. Pak nastoupí Napoleon Bonaparte, který je úlevou proti revolučnímu běsnění, ale ani on není přítel kompromisu a po jeho definitivní porážce v roce 1815, to jest 26 let od dobytí Bastilly, je celá Evropa natolik unavená ( a vyvražděná ), že se sejde na Vídeňském kongresu, kde domluví "kompromisní pravidla", která v jisté formě platí dodnes.
Totéž Německo mezi válkami, totéž Rusko, kde "únava ke kompromisu" dodnes nenastala. (Od roku 1905 !!). Totéž africké státy, kde po pádu kolonialismu vládne tuhý ( černý ) rasismus. Historie naznačuje, že kyvadlo vychýlené do jedné krajnosti nelze zastavit uprostřed. Proto bude zajímavý pohled na současnou realitu. S mírnou nadsázkou lze říci, že neo-marxističtí intelektuálové tlačí společnost do krajnosti už od 60. let a jsou překvapení silou protitlaku, který způsobili, protože dnes už téměř není kam ustoupit. Možná jednodušší, protože od naší reality vzdálenější, bude pohled na současnost v USA. Levice od Clintona po Obamu tlačila modernistickou "agendu" tak dlouho až přišel Donald Trump, který sám není nijak bigotní ale je prvním pohybem kyvadla letícího opačným směrem. Aktivisti chtěli sňatky příslušníků třetího pohlaví a místo nich dostanou absolutní zákaz potratů. Chtěli "vědecky" bojovat proti globálnímu oteplování a místo toho dostanou placatou Zemi nesenou 4 slony na hřbetě želvy, stvořenou v roce -4500, za 7dní, kde Adam v Ráji loví dinosaury.

Evropská realita je nám bližší a proto poněkud mlhavější. Nicméně i zde to vypadá, jako kdyby jedny nesmysly měly být nahrazeny jinými nesmysly než se kyvadlo, po několika kmitech, "únavou" zastaví uprostřed. Tušíte o čem mluvím ? Italská vláda, která má na svém území milion migranů ze zanedbaných poměrů v Africe je přesvědčena o škodlivosti očkování. Jelikož to jsou radikálové ve věcech užitečných musíme vzít v potaz, že jsou radikálové i ve věcech škodlivých. "Velbloud táhne, ale smrdí" říkají bratři Arabové. Myslím, že i v Česku po celou dobu "pravicové kontrarevoluce" vidíme tento fenomén. Podivuhodné a médii vysmívané názory od lidiček z bývalých "Věcí Veřejných", přes Okamurovce po Zemana.

Máme tedy tedy zatratit Okamurovce i Zemana, protože až vykonají dobré, budou setrvačností konat zlé ? Máme místo nich volit "státotvorné gumy", kteří ve smrádku vládních kanceláří škodí už desítky let ? Nebo ( marně ? ) hledat masarykovskou osobnost, krerá by věděla i v "nekompromisní době", kde jsou hranice a kde je "zlatý střed" ? Čistě osobně jsem trochu frustrovaný z představy, která se rýsuje přede mnou. Totiž, že současná "nová šlechta" mě okopává kvůli "primitivismu" a budoucí "ještě novější šlechta" mě bude okopávat kvůli "elitářství", protože podporuju a vidím nutnost porážky současného blbismu, ale nejsem nadšen z pravděpodobného nástupu nového blbismu - zrcadlově obráceného.

V každém případě nejlepším bojem proti houpajícímu se kvyadlu je být si vědom co je čí propaganda a mít povědomost o reálném světě. Takové informace se nejlépe získají studiem věcí stojících mimo politiku a v politice - názorů všech soupeřících stran a intenzivním přemýšlením co do sebe zapadá a co ne. Proto opakuji opět a neustále : STUDUJTE, PŘEMÝŠLEJTE, NIKOMU ( bezmyšlenkovitě ) NEVĚŘTE !!!

Second system effect

2. října 2018 v 5:18 | Petr |  Příroda
Asi vypadám jako Brouk Pytlík, který věděl všechno, neb se vylíhnul v zábradlí kina "Osvěta", ale je na důvěře čtenáře aby nějak přijal, že v jisté době jsem měl ambici radikálně zlepšit způsob jak jsou v Česku vyšetřovány moče. Od té doby jsem považován za "experta" na tyto věci. Dnes žijeme v době automatizace, proto převážnou většinu močí nevyšetřují laborantky mikroskopem, ale "analyzátor" nafotí vzorky digitálním mikroskopem a pak v nich umělá inteligence počítá buňky. Nezanedbatelnou částí mé práce jsou občasná testování takových analyzátorů, abych mohl veřejnosti i výrobcům poskytnout nějakou zpětnou vazbu.

Takže jsem testoval vskutku výborný stroj "Firmy X". Opravdu výborný, bez jakékoliv ironie. Proto, když u jednoho z mých zaměstnavatelů nastala nutnost takový stroj koupit doproučil jsem "stroj X". Problém byl v tom, že "Stroj X verze 1" měl zásobník na 100 močových papírků a tudíž byl schopen vyšetřit jen 100 močí najednou, což při jeho rychlosti 60 močí za hodinu znamenalo jen 100 minut samostatné práce. Nevím jak v zahraničí, ale v česku jsem za 20 let praxe NIKDY neviděl, že by jakýkoliv automat pracoval 100 minut bez dozoru obsluhy, nicméně management "firmy X" si vymyslel "Stroj X verze 2" který měl mít zásobu 200 indikačních papírků. Aby se do bedny přístroje vešel druhý podavač na papírky, musela se kovová dráha po které se papírky posouvaly rozdělit na 2 kusy, což mělo 2 důsledky:
  1. "Druhý" podavač byl natolik nespolehlivý, že servisní technici od "firmy X" zapřísahali uživatele, aby jej nepoužívali.
  2. Dělená dráha pro papírky byla zdrojem poruch i pro papírky z původního podavače č. 1
Jasné ? Budiž tedy dnešní článek varováním pro všechny bastlíře, elektro-vidláky, inženýry a "vývojáře" ( pokud mě takoví ještě čtou ), aby si dali pozor a zlepšovali věci ze 70 na 90%, ale nikoliv už z 90 na 110%. Jistě jste pochopili, že představa, že vše vylepšíme o 100%, výsledkem čehož je paskvil se jmenuje : "fenomén druhého systému" neboli "second system effect".
Myslím, že softwarové firmy by mohly vyprávět. Třeba všechny "sudé verze" Microsoft Windows, po kterých následovaly opravené a ořezané "liché verze", které většinou byly úspěšné. Ale když už probíráme tu legraci s "močovými analyzátory" klidně můžu pokračovat. Nedávno jsem s kolegyněmi testoval asi 6 močových analyzátorů, který z nich je nejlepší, aby si jej v mnoha kusech koupil jeden z mých zaměstnavatelů.

Existuje v oblasti močové analytiky globální megakorporace, která až příliš uvěřila vlastnímu marketingu a předpisům. Tedy digitální mikroskop nafotí moč, spočte buňky a protože zatím nevládne důvěra v umělou inteligenci - musí každý stroj obrázky se spočtenými buňkami ukázat lidské obsluze. Ta se podívá a případné chyby opraví stylem, že "vezme lasem" špatně určené buňky a označí je jako správný typ, čímž se výsledek přepočte.

Zmíněná korporace Y, ale "v rámci bezpečnosti" zvolila jiný postup : Když stroj nějakou buňku nepoznal bylo třeba kliknout na buňku otevřelo se okno "Změnit buňku" pak se kliklo na "Nový typ buňky" a pak ještě na potvrzovací "Opravdu chcete změnit typ Buňky ? Yes - No - Cancel". Tím se oprava desítek chybně spočtených buněk ( běžné množství v některých vzorcích ) z jednoho "táhnutí lasem" stala hororem na stovky kliknutí.

Takže jsem dealrům od firmy řekl : "Hardware je krásný, ale kvůli softwaru tento stroj pronikne do holdingu - jen přes mojí mrtvolu!" A dealeři firmy jakože to vědí, ale nejsou schopni přesvědčit zahraniční centrálu firmy, že tuto funkci je třeba přepracovat. Takže přivezli ze zahraničí mladého, avšak vysoce postaveného manažera - ne nepodobného našemu dnešnímu ministru zdravotnictví, v proužkovaném obleku a drahých botách. Ten mluvil 10 jazyky, ve kterých jsme diskutovali o "Změnit buňku - Yes - No - Cancel". Kteroužto funkci urputně hájil, neb ji "odsouhlasilo představenstvo".

Takže jsem mu poněkud rozčileně řekl : "Jestli i nadále budete vlastnímu marketingu věřit více než reálným zákazníkům - tento stroj bude neúspěšný!!" Po této větě čeští podřízení tohoto muže úplně mřeli a snažili se zmizet pod židlí. Radu o "second system effectu" dostal mladý muž ještě s sebou na cestu. Zapsal si ji drahým perem do krokodýlího diáře. A výsledek ?
  1. Nejbližším uprgradem softwaru "přístroj Y" dostal schopnost "vzít buňky lasem" a hromadně změnit jejich typ.
  2. "Výběrové řízení" přesto vyhrála sprostá a otrocká čínská kopie úplně první verze "přístroje X" - toho co měl prostor jen na 100 proužků.
Hezké ne ?