Як працює “антена” Терміна?

Я завжди вважав, що форма антен важлива; вертикальний монополь для тону і горизонтальний контур для гучності, думаючи, що це мінімізує їх втручання один в одного. Але, схоже, вони насправді працюють більше в діапазоні 200-500 кГц. На цих частотах хороша антена мала б сотні метрів, і використання різних частот для кожної антени є достатнім для запобігання перешкод.

З іншого боку, схема Moog Etherwave має купу котушок послідовно з антенами, які могли б бути електричними подовженнями ?

Більшість описів, які я читав, пояснюють, що просто здатність людини до заземлення виводить з ладу осцилятори, тому будь-яка металева мета буде робити, оскільки вона просто виступає в якості конденсаторної пластини.

На цій сторінці описано щось інше, чого я не розумію:

Зміни нахилу радіочастотного гетерогену в межах 4 дюймів (10 см) обумовлені змінами "стійкості до випромінювання". Це загальна електромагнітна потужність радіочастотного випромінювання, випромінювана антенною висотою, поділена на квадрат чистого струму, що надходить у антену висоти. Поле тону - це подвійна електрична / магнітна рівновага, а не просто ємнісне поле, як зазвичай.

Ще кілька пояснень тут

Це правильно? Що не так з поясненням ємності?

Більше:

http://www.thereminworld.com/silicon_chip_theremin_modifications.html

Лінійна чутливість крок - я виявив, що верхня октава сильно стискається і що найвищі ноти, які я хотів відтворити, були настільки близькими до антени, що точне вібрато було неможливим. Спосіб лінеаризації реакції - послідовно поставити індуктор з антеною.

http://www.dogstar.dantimax.dk/theremin/thersens.htm

Цей ефект частково компенсується характером відрегульованого контуру ЖК, частота якого залежить від оберненого квадратного кореня ємності. Я вважаю, що це головна причина, чому осцилятори, що базуються на одному полюсі (лише одна реактивна складова, тобто ємність), ніколи не приймали за собою використання. Я, і, мабуть, багато інших, експериментував з РЦ-осциляторами, намагаючись позбутися цих примхливих котушок; навіть звичайний таймер NE555 може бути використаний для цієї мети. Однак у таких ланцюгах коливальна частота обернено пропорційна ємності, а не квадратний корінь ємності, і ефект «квадратного закону» відповідно набагато гірший. Іншим способом дивитися на це є те, що чутливість (dF / dC) ланцюгів RC пропорційна 1 / C2 замість 1 / C1.5 у випадку ланцюга LC.

Той факт, що тамтешні використовують гетеродинові змішувачі, не має нічого спільного з РЧ. "Антени" не є антенами у класичному, радіочастотному сенсі. Пояснення ємності правильне.

Конденсатори та терміни "антени"

Найпростіший тип конденсаторів - це конденсатор паралельної пластини . Це означає, що конденсатор складається з двох металевих пластин, розділених деяким матеріалом, що називається діелектриком. Рівняння ємності такого конденсатора дорівнює C = εA / d, де ε - проникність діелектрика (ε≈8.8541878176 .. × 10 ^ −12 F / м для повітря).

Коли ви керуєте терміналом, ваша рука - одна пластина (ваша рука ефективно заземлена), антена - інша, а повітря між ними - діелектриком. Під час переміщення руки ви змінюєте ємність між землею та антеною. Обидві руки впливатимуть на обидві антени, оскільки вони діють як дві пластини паралельно, збільшуючи загальну площу.

Дві антени знаходяться під прямим кутом, оскільки це зменшує вплив лівої руки на праву антену і навпаки. Наприклад, коли ви рухаєте рукою вгору і вниз над гучною антеною, вона підтримує відносно постійну відстань від антени високої тону, таким чином її внесок у загальну ємність є постійним (і малим).

Теорія функціонування

Примітка / оновлення: Будь ласка, зверніться до відповіді FredM для більш детального опису генератора.

Обидва антени є частиною двох різних складних активних осциляторів LC . 'L' означає індуктори, які зберігають енергію в магнітному полі; "С" відноситься до конденсаторів, які зберігають енергію в електричному полі. У осциляторі ЖК енергія постійно тече назад і назад між ними, змінюючись від електричного до магнітного потенціалу.

Частота генератора нахилу перевищує звукові частоти, тому його не можна використовувати безпосередньо. У ньому є третій осцилятор, який працює з фіксованою частотою. Осцилятор тону та виходи нерухомого осцилятора подаються в змішувач гетеродина , в результаті чого вихід, що включає суму та різницю частот двох входів. Сума частоти навіть вище, ніж вихідний сигнал, тому він марний і фільтрується . Отриманий сигнал є одиночною частотою (плюс гармонік ) в аудіодіапазоні.

Частота генератора гучності використовується для управління силою посилення звукового сигналу. Коли ви рухаєте рукою, частота змінюється, тому посилюється посилення підсилювача, і, отже, змінюється обсяг виходу.

Існує деяка плутанина, оскільки є дві загальні топології з ними, однак, в обох випадках механізм зондування відстані є чисто ємнісним (електричним / електростатичним, а не магнітним або електромагнітним у значній мірі)

Дві основні топології є (а) генератором ємності з резервуаром LC із серією L, з'єднаною з антеною, що утворює послідовний резонансний контур. Антена L набагато більша, ніж резервуар L, а резервуар C набагато більший, ніж антена C. Зміни в антені C "перетворюються" через резонанс LC таким чином, що викликає ці зміни (за рахунок відповідних налаштувань робочі частоти антени і резервуара) в "віртуальну" змінну індуктивність, що спостерігається по індуктору резервуара - тому, поки резонатор антени реагує на зміну ємності, частота резервуара (генераторів) контролюється змінною індуктивністю - і вони взаємодіють між собою інші складним способом, що покращує музичну лінійність.

(b) Інша поширена (нижча) топологія полягає в тому, коли конденсатор резервуара знаходиться прямо паралельно ємності антени, а частота генератора - це проста функція LC, і надзвичайно нелінійна.

Прикладами топології (а) є всі тумани, розроблені Левом Терменом, усі вони створені Боб Мугом. Приклади типу (b) включають в себе мікросхеми Jaycar / Silicon та більшість простого сміття, знайденого на WWW.

Є й інші менш поширені топології ...

До речі, "схематична" вгорі цієї сторінки є найгіршим можливим видом топології типу "b"

Хоча я вважаю, що перше пояснення є "простим", я думаю, що друге пояснення має багато сенсу. Як заявив @Kortuk у своєму коментарі, ви працюєте у зоні антени "біля поля". Це регіон, який веде себе не так, як ви б очікували, якби ви базували свої розрахунки на стандартних схемах випромінювання дальних польових антен.

У ближньому полі у вас є реактивне близьке поле та резистивне близьке поле. Реактивне близьке поле - це те, коли поля Е і Н постійно будуються і згортаються, не залишаючи енергії антену, вона просто чергується між двома різними типами полів. Поклавши руку біля антени, ви ефективно крадете частину енергії, що знаходиться в цих полях.

Я думаю, що хорошим порівнянням була б пара індукторів з деякою взаємною індуктивністю. Взаємна індуктивність другого індуктора змінює вимірювану індуктивність на першій. Те саме відбувається з антеною. Поклавши руку впритул до антени, ви виймаєте частину енергії з мінливих в області E і H полів, і, таким чином, змінюєте величину індуктивності / ємності, яку бачить ланцюг резервуара LC, і виводячи з ладу генератор.