Как работает механический осциллятор без накопителя потенциальной энергии. Какие преимущества дает такая конструкция. Где может применяться данный тип осциллятора. Почему это перспективное направление исследований.
Принцип работы механического осциллятора без накопителя потенциальной энергии
Механический осциллятор без накопителя потенциальной энергии представляет собой уникальную конструкцию, в которой колебания происходят за счет преобразования кинетической энергии между двумя инертными элементами. Рассмотрим основные особенности его работы:
- Осциллятор состоит из двух одинаковых по массе грузов
- Грузы совершают синусоидальные колебания с противоположными фазами
- Суммарная энергия системы остается постоянной во времени
- Отсутствуют упругие элементы для накопления потенциальной энергии
- Колебания поддерживаются за счет обмена кинетической энергией между грузами
Такая конструкция позволяет получить гармонические колебания без использования пружин или других упругих элементов. Это открывает новые возможности для создания компактных и эффективных осцилляторов.
Математическое описание колебаний в осцилляторе нового типа
Движение грузов в механическом осцилляторе без накопителя потенциальной энергии описывается следующими уравнениями:
- x1 = A * sin(ωt)
- x2 = A * sin(ωt + π)
Где:
- x1, x2 — смещения первого и второго груза
- A — амплитуда колебаний
- ω — циклическая частота
- t — время
Кинетическая энергия системы описывается выражением:
E = 1/2 * m * (v1^2 + v2^2)
Где m — масса каждого груза, v1 и v2 — их скорости. Полная энергия остается постоянной, происходит лишь ее перераспределение между грузами.
Преимущества осциллятора без накопителя потенциальной энергии
Новый тип механического осциллятора обладает рядом важных преимуществ по сравнению с классическими конструкциями:
- Отсутствие упругих элементов, подверженных усталостному разрушению
- Более высокая добротность колебательной системы
- Возможность работы в широком диапазоне частот
- Компактность конструкции
- Простота изготовления и настройки
- Повышенная надежность и долговечность
Эти преимущества делают осциллятор перспективным для применения в различных областях техники, где требуются стабильные механические колебания.
Потенциальные области применения нового типа осциллятора
Механический осциллятор без накопителя потенциальной энергии может найти применение в следующих областях:
- Прецизионные измерительные приборы
- Системы стабилизации и наведения
- Сейсмические датчики
- Генераторы механических колебаний
- Вибрационные конвейеры и сортировщики
- Миниатюрные двигатели
- Микро-электромеханические системы (МЭМС)
Особенно перспективно использование таких осцилляторов в космической технике, где важны малые габариты, надежность и длительный срок службы.
Проблемы и ограничения, требующие решения
Несмотря на явные преимущества, новый тип осциллятора имеет ряд ограничений, над преодолением которых работают исследователи:
- Сложность запуска колебаний из состояния покоя
- Чувствительность к внешним вибрациям
- Необходимость точной синхронизации движения грузов
- Ограничения по максимальной амплитуде колебаний
- Зависимость частоты от амплитуды при больших отклонениях
Решение этих проблем позволит значительно расширить область практического применения осцилляторов без накопителя потенциальной энергии.
Перспективы дальнейших исследований
Механический осциллятор нового типа открывает широкие возможности для дальнейших исследований в области динамики колебательных систем. Основные направления работ включают:
- Оптимизацию геометрии и массовых характеристик грузов
- Разработку эффективных методов возбуждения колебаний
- Создание систем активного управления параметрами осциллятора
- Исследование нелинейных режимов колебаний
- Миниатюризацию конструкции до микро- и наноуровня
- Интеграцию с электронными системами измерения и управления
Эти исследования могут привести к созданию принципиально новых типов механических генераторов и преобразователей энергии.
Сравнение с классическими пружинными осцилляторами
Рассмотрим основные отличия нового типа осциллятора от классического пружинного маятника:
Параметр | Пружинный осциллятор | Осциллятор без накопителя |
---|---|---|
Накопление энергии | В упругой деформации пружины | Только кинетическая энергия масс |
Частота колебаний | Зависит от жесткости пружины | Определяется начальными условиями |
Амплитуда | Ограничена прочностью пружины | Теоретически не ограничена |
Добротность | Ограничена потерями в пружине | Может быть очень высокой |
Как видно, новый тип осциллятора обладает рядом преимуществ, особенно в плане добротности и диапазона рабочих частот.
Экспериментальные исследования осцилляторов нового типа
Для изучения свойств механических осцилляторов без накопителя потенциальной энергии проводятся различные экспериментальные исследования:
- Измерение зависимости частоты и амплитуды колебаний от параметров системы
- Анализ устойчивости колебаний при внешних воздействиях
- Исследование процессов запуска и остановки колебаний
- Изучение нелинейных эффектов при больших амплитудах
- Определение предельных характеристик осциллятора
Результаты экспериментов подтверждают теоретические преимущества новой конструкции и позволяют оптимизировать параметры осциллятора для практического применения.
МЕХАНИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯТОР БЕЗ НАКОПИТЕЛЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ Группа компаний ИНФРА-М — Эдиторум
Введение
В классических осцилляторах свободные синусоидальные колебания сопровождаются обменом энергии между его элементами, имеющими противоположный характер реактивности [1, 2].
В пружинном маятнике потенциальная энергия упругого элемента трансформируется в кинетическую энергию инертного элемента и обратно. Эти элементы имеют противоположный характер реактивности.
В электрическом колебательном контуре энергия магнитного поля катушки трансформируется в энергию электрического поля конденсатора и обратно. Эти элементы тоже имеют противоположный характер реактивности.
Известны осцилляторы, в которых свободные синусоидальные колебания сопровождаются трансформацией кинетической энергии инертного элемента или потенциальной энергии упругого элемента в энергию магнитного поля катушки или энергию электрического поля конденсатора и обратно [3].
Все указанные колебательные системы по существу являются биреактивными, а именно: m—k, L—C, m—L, m—C, k—L, k—C.
Свободные синусоидальные колебания могут возникать при взаимной трансформации каких угодно физических видов энергии [4].
Это обстоятельство является побудительным мотивом создания осциллятора, в котором свободные синусоидальные колебания сопровождаются трансформацией кинетической энергии инертного элемента в кинетическую же энергию другого инертного элемента. Элементы с другим характером реактивности в таком осцилляторе отсутствуют.
Такой осциллятор по существу является монореактивным, а именно: m—m.
Актуальность работы обусловлена тем, что механические колебания широко распространены в разнообразных технологических процессах [5–9].
Материалы, модели, эксперименты и методы
Синтез осциллятора производится на основе трех предпосылок [10].
Первое. Осциллятор состоит из двух одинаковых по массе грузов.
Второе. Грузы совершают синусоидальные перемещения
,
.
Здесь – перемещения инертных элементов, – амплитуда, – изменяющаяся фаза колебаний, – начальные фазы колебаний.
Третье. Суммарная энергия осциллятора со временем не изменяется
.
Из второй и третьей предпосылок следует
,
.
Из второго выражения следует, что
.
Эта формула дает возможность определить конфигурацию монореактивного гармонического осциллятора, которая представлена на рисунке.
Допущения. К инертным элементам внешние силы не приложены. Масса соединительного элемента равна нулю. Потери на трение отсутствуют.
Рисунок. Монореактивный гармонический осциллятор
Fig. Monoreactive harmonic oscillator
Результаты
В соответствии с рисунком перемещения инертных элементов имеют вид:
, (1)
. (2)
Текущая фаза наилучшим образом подходит на роль обобщенной координаты.
Рассматриваемая механическая система обладает одной степенью свободы, поэтому, соответственно, уравнение Лагранжа второго рода принимает следующую форму:
.
Так как активные силы равны нулю, то обобщенная сила тоже равна нулю
.
Суммарная кинетическая энергия системы равна
.
Отсюда следует
,
,
.
Это дифференциальное уравнение имеет элементарное решение
,
.
Постоянные интегрирования С1 и С2 находятся с учетом начальных условий
,
.
Отсюда следует
,
.
С учетом установленных величин перемещения инертных элементов (1) и (2) приобретают вид:
,
.
Если исходное положение первого инертного элемента равно
,
то
,
.
Если исходная скорость второго инертного элемента равна
,
то
,
.
С учетом полученных выражений перемещения инертных элементов и их скорости можно записать в виде:
,
,
,
.
Обсуждение/Заключение
В монореактивном (m—m) гармоническом осцилляторе инертные элементы могут совершать свободные синусоидальные колебания, которые сопровождаются трансформацией кинетической энергии инертного элемента в кинетическую же энергию другого инертного элемента.
В положении, при котором энергия первого инертного элемента равна нулю. При этом энергия второго элемента имеет максимальное значение. В следующий момент времени первый элемент приобретает ускорение за счет кинетической энергии второго элемента, скорость которого начинает уменьшаться.
ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ ПОЛУЧИТЬ САМО-ДЕИСТВУЮЩИИ ДВИГАТЕЛЬ — МЕХАНИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯТОР — РАБОТА ДЮАРА И ЛИНДЕ — ЖИДКИЙ ВОЗДУХ. НИКОЛА ТЕСЛА. ЛЕКЦИИ. СТАТЬИ.
ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ ПОЛУЧИТЬ САМО-ДЕИСТВУЮЩИИ ДВИГАТЕЛЬ — МЕХАНИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯТОР — РАБОТА ДЮАРА И ЛИНДЕ — ЖИДКИЙ ВОЗДУХ
Осознав эту истину, я начал изыскивать пути выполнения моей идеи, и после длительных размышлений, я наконец придумал аппарат, который смог бы получать энергию из среды с помощью процесса постоянного охлаждения атмосферного воздуха. Этот аппарат постоянно превращая тепло в механическую работу, становился бы все холоднее и холоднее, и если бы осуществимым было достичь таким образом очень низкой температуры, то можно было бы создать сток тепла и получать энергию из среды. Это, как кажется, противоречит утверждениям Карно и Лорда Кельвина, упомянутым мною ранее, но из теории процесса я пришел к выводу, что такой результат достижим.
Процесс использования энергии окружающей среды, как я его изначально себе представлял, включал в себя комбинацию пяти важных элементов, и каждый из них надо было заново проектировать и разрабатывать, потому что таких машин не было. Механический осциллятор был первым элементом в этой комбинации, и сделав его я обратился к следующему, которым был аэро-компрессор, по конструкции во многих отношениях напоминающий механический осциллятор. Вновь при его разработке встретились те же трудности, но работа велась очень энергично, и к концу 1894 я завершил эти два элемента и получил аппарат для сжатия воздуха, практически до любого давления, несравненно более простой, меньший по размерам и более эффективный, чем обычный. Я как раз только приступал к работе над третьим элементом, который вместе с первыми двумя дал бы охлаждающую машину исключительной эффективности и простоты, как меня постигло несчастье — моя лаборатория сгорела, это нанесло урон моим трудам и затормозило меня. Вскоре после этого Д-р Карл Линде объявил о сжижении воздуха в самоохлаждающемся процессе, показав, что этого можно добиться с помощью охлаждения воздуха до тех пор, пока он не станет жидким.
Это было единственным экспериментальным доказательством, недостающим мне, касающимся возможности получения энергии их окружающей среды задуманным мною способом.Сжижение воздуха в самоохлаждающемся процессе не было, как принято считать, случайным открытием, это был научный результат, достижение которого не могло быть уже сильно задержано, и который, по всей вероятности, не мог пропустить Дюар. Этот изумительный шаг вперед, я уверен, был сделан во многом благодаря яркой работе [этого] выдающегося Шотландца. Тем не менее, достижение Линде нетленно. Производство жидкого воздуха в течение четырех лет выполнялось в Германии в масштабах намного больших, чем в любой другой стране, и этот своеобразный товар нашел себе множество применений. В самом начале от него ждали очень многого, но до сих пор он был промышленным
Так что многое еще остается сделать для той задачи, над которой я столько трудился. Остается еще разработать много механических деталей и преодолеть некоторые трудности различной природы, и я пока еще не могу надеяться в скором времени создать само- действующую машину, получающую энергию от окружающей среды, даже если материализуются все мои ожидания. Возникло много обстоятельств, тормозивших мою работу в течение последнего времени, но по ряду причин эта задержка оказалась выигрышной.
Одна из этих причин в том, что я имел достаточно времени для раздумий о том, какими могут быть конечные возможности этой разработки. Я долгое время работал в полной уверенности, что практическая реализация этого метода получения энергии от солнца будет иметь неоценимую промышленную ценность, но продолжительное изучение этого предмета открыло тот факт, что хотя, если мои ожидания хорошо обоснованы, оно и будет коммерчески выгодным, но совсем не до чрезвычайной степени.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Глава 21 ГАРМОНИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯТОР
Глава 21 ГАРМОНИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯТОР § 1. Линейные дифференциальные уравнения§ 2. Гармонический осциллятор§ 3. Гармоническое движение и движение по окружности§ 4. Начальные условия§ 5. Колебания под действием внешней силы§ 1. Линейные дифференциальные уравненияОбычно физику
ПОПЫТКИ ПОЛУЧИТЬ БОЛЬШЕ ЭНЕРГИИ ИЗ УГЛЯ — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД — ГАЗОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — ХОЛОДНАЯ УГОЛЬНАЯ БАТАРЕЯ
ПОПЫТКИ ПОЛУЧИТЬ БОЛЬШЕ ЭНЕРГИИ ИЗ УГЛЯ — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД — ГАЗОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — ХОЛОДНАЯ УГОЛЬНАЯ БАТАРЕЯ Я помню, что одно время считал производство электричества за счет сжигания угля в батарее величайшим достижением на пользу развития цивилизации, и я был
УХОД ОТ ИЗВЕСТНЫХ СПОСОБОВ — ВОЗМОЖНОСТЬ «САМО- ДЕЙСТВУЮЩЕГО» ДВИГАТЕЛЯ ИЛИ МАШИНЫ, НЕОЖИВЛЕННОЙ, НО ТЕМ НЕ МЕНЕЕ СПОСОБНОЙ, КАК ЖИВОЕ СУЩЕСТВО, ИЗВЛЕКАТЬ ЭНЕРГИЮ ИЗ СРЕДЫ — ИДЕАЛЬНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВИЖУЩЕЙ ЭНЕРГИИ
УХОД ОТ ИЗВЕСТНЫХ СПОСОБОВ — ВОЗМОЖНОСТЬ «САМО- ДЕЙСТВУЮЩЕГО» ДВИГАТЕЛЯ ИЛИ МАШИНЫ, НЕОЖИВЛЕННОЙ, НО ТЕМ НЕ МЕНЕЕ СПОСОБНОЙ, КАК ЖИВОЕ СУЩЕСТВО, ИЗВЛЕКАТЬ ЭНЕРГИЮ ИЗ СРЕДЫ — ИДЕАЛЬНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВИЖУЩЕЙ ЭНЕРГИИ Когда я начал изучать этот вопрос, и когда изложенная
РАЗВИТИЕ НОВОГО ПРИНЦИПА — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯТОР — ПРОИЗВЕДЕНИЕ КОЛОССАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ — ЗЕМЛЯ ОТВЕЧАЕТ ЧЕЛОВЕКУ — МЕЖПЛАНЕТНАЯ СВЯЗЬ ТЕПЕРЬ СТАЛА ВОЗМОЖНОЙ
РАЗВИТИЕ НОВОГО ПРИНЦИПА — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯТОР — ПРОИЗВЕДЕНИЕ КОЛОССАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ — ЗЕМЛЯ ОТВЕЧАЕТ ЧЕЛОВЕКУ — МЕЖПЛАНЕТНАЯ СВЯЗЬ ТЕПЕРЬ СТАЛА ВОЗМОЖНОЙ Я решил сконцентрировать свои усилия на этой несколько рискованной задаче, хотя и сулившей
МЕХАНИЧЕСКИЙ TOUR DE FORCE
МЕХАНИЧЕСКИЙ TOUR DE FORCE Что касается энергии, передаваемой от турбины на винт, в свете вышесказанного представляется, что передача лучше на пять процентов. Может быть это и так в исключительных испытаниях, но обстоит совсем по-другому в реальной работе. В этом
ЧТО ТАМ, ЗА СТАНДАРТНОЙ МОДЕЛЬЮ? ПОМОЖЕТ ЛИ БАК ПОЛУЧИТЬ ОТВЕТ НА ЭТОТ ВОПРОС?
ЧТО ТАМ, ЗА СТАНДАРТНОЙ МОДЕЛЬЮ? ПОМОЖЕТ ЛИ БАК ПОЛУЧИТЬ ОТВЕТ НА ЭТОТ ВОПРОС? Стандартная модель элементарных частиц учит нас делать верные предсказания о легких частицах, из которых все мы состоим. Она также описывает другие, более тяжелые частицы с аналогичными
Попытки понять природу гравитации
Попытки понять природу гравитации Итак, Кеплер опроверг догму об идеальном круговом движении как единственно возможном для небесных тел. Кроме того, гелиоцентрическая модель настолько утвердилась, что Земля окончательно потеряла свою исключительность во Вселенной, ее
Первые попытки построения релятивистской теории гравитации
Первые попытки построения релятивистской теории гравитации Сделай первый шаг и ты поймешь, что не всё так страшно. Сенека Но вернемся в дорелятивистские времена XIX века, когда не было специальной теории относительности. Несомненно интерес к построению неньютоновских
Воздух местного производства
Воздух местного производства Поскольку внутренние планеты — Меркурий, Венера, Земля и Марс — расположены близко к Солнцу (рис. 5.2), вполне разумно предположить, что и состоят они из одного сырья. Так и есть. Рис. 5.2. Орбиты планет Солнечной системыИзображения в масштабе
Железный пар и твердый воздух
Железный пар и твердый воздух Не правда ли – странное сочетание слов? Однако это вовсе не чепуха: и железный пар, и твердый воздух существуют в природе, но только не при обычных условиях.О каких же условиях идет речь? Состояние вещества определяется двумя
Сколько весит воздух в комнате?
Сколько весит воздух в комнате? Можете ли вы хоть приблизительно сказать, какой груз представляет воздух, вмещаемый вашей комнатой? Несколько граммов или несколько килограммов? В силах ли вы поднять такой груз одним пальцем или же едва удержали бы его на плечах?Теперь,
Поставщики беспроводных радиочастот и ресурсы
Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов RF и Wireless. На сайте представлены статьи, учебные пособия, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тесты и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.
Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и дисциплинам MBA.
Статьи о системах на основе IoT
Система обнаружения падений для пожилых людей на основе IoT : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей.
В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT.
Подробнее➤
См. также другие статьи о системах на основе IoT:
• Система очистки туалетов AirCraft.
• Система измерения удара при столкновении
• Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей
• Система помощи водителю
• Система умной розничной торговли
• Система мониторинга качества воды
• Система интеллектуальной сети
• Умная система освещения на основе Zigbee
• Умная система парковки на базе Zigbee
• Умная система парковки на базе LoRaWAN.
Радиочастотные беспроводные изделия
Этот раздел статей охватывает статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE/3GPP и т. д. , стандарты. Он также охватывает статьи, связанные с испытаниями и измерениями, посвященные испытаниям на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF/PHY. СМ. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.
Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Подробнее➤
Основные сведения о повторителях и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов повторителей, используемых в беспроводных технологиях. Подробнее➤
Основы и типы замираний : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т. д., используемые в беспроводной связи. Подробнее➤
Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Подробнее➤
Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи по соседнему каналу, помехи в одном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. д. Подробнее➤
Раздел 5G NR
В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (новое радио), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. д.
5G NR Краткий справочный указатель >>
• Мини-слот 5G NR
• Часть полосы пропускания 5G NR
• БАЗОВЫЙ НАБОР 5G NR
• Форматы 5G NR DCI
• 5G NR UCI
• Форматы слотов 5G NR
• IE 5G NR RRC
• 5G NR SSB, SS, PBCH
• 5G NR PRACH
• 5G NR PDCCH
• 5G NR PUCCH
• Опорные сигналы 5G NR
• 5G NR m-Sequence
• Золотая последовательность 5G NR
• 5G NR Zadoff Chu Sequence
• Физический уровень 5G NR
• MAC-уровень 5G NR
• Уровень 5G NR RLC
• Уровень PDCP 5G NR
Учебники по беспроводным технологиям
В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводным сетям. Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, беспроводная сеть, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. д. См. ИНДЕКС УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ >>
Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы, посвященные технологии 5G:
Учебник по основам 5G
Диапазоны частот
учебник по миллиметровым волнам
Рамка волны 5G мм
Зондирование канала миллиметровых волн 5G
4G против 5G
Испытательное оборудование 5G
Архитектура сети 5G
Сетевые интерфейсы 5G NR
звучание канала
Типы каналов
5G FDD против TDD
Нарезка сети 5G NR
Что такое 5G NR
Режимы развертывания 5G NR
Что такое 5G ТФ
В этом учебнике GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения,
Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы,
Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM или настройка вызова или процедура включения питания,
Вызов MO, вызов MT, модуляция VAMOS, AMR, MSK, GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона,
Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Читать дальше.
LTE Tutorial , описывающий архитектуру системы LTE, включая основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он предоставляет ссылку на обзор системы LTE, радиоинтерфейс LTE, терминологию LTE, категории LTE UE, структуру кадра LTE, физический уровень LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, Voice Over LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE advanced.➤Подробнее.
Радиочастотные технологии Материал
На этой странице мира беспроводных радиочастот описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты на примере повышающего преобразователя частоты 70 МГц в диапазон C.
для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO,
амортизирующие прокладки. ➤Читать дальше.
➤ Проектирование и разработка РЧ приемопередатчика
➤Дизайн радиочастотного фильтра
➤Система VSAT
➤Типы и основы микрополосковых
➤Основы волновода
Секция испытаний и измерений
В этом разделе рассматриваются ресурсы по контролю и измерению, контрольно-измерительное оборудование для тестирования тестируемых устройств на основе
Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE. ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для контрольно-измерительных приборов.
➤ Генерация и анализ сигналов
➤ Измерения физического уровня
➤ Тестирование устройства WiMAX на соответствие
➤ Тест на соответствие Zigbee
➤ Тест на соответствие LTE UE
➤ Тест на соответствие TD-SCDMA
Волоконно-оптические технологии
Волоконно-оптический компонент основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель,
фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д. Эти компоненты используются в оптоволоконной связи.
ИНДЕКС оптических компонентов >>
➤Руководство по оптоволоконной связи
➤APS в SDH
➤Основы SONET
➤ Структура кадра SDH
➤ SONET против SDH
Поставщики беспроводных радиочастот, производители
Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.
Поставщики ВЧ-компонентов, включая ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, осциллятор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д.
Поставщики радиочастотных компонентов >>
➤Базовая станция LTE
➤ РЧ-циркулятор
➤РЧ-изолятор
➤Кристаллический осциллятор
MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды
Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW.
Эти коды полезны для новичков в этих языках.
СМОТРИТЕ ИНДЕКС ИСТОЧНИКОВ >>
➤ 3–8 код декодера VHDL
➤Скремблер-дескремблер Код MATLAB
➤32-битный код ALU Verilog
➤ T, D, JK, SR триггер коды labview
*Общая медицинская информация*
Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: Мойте их часто
2. ЛОКОТЬ: кашляйте в него
3. ЛИЦО: Не прикасайтесь к нему
4. НОГИ: Держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВУЙТЕ: Болен? Оставайтесь дома
Используйте технологию отслеживания контактов >> , следуйте рекомендациям по социальному дистанцированию >> и установить систему наблюдения за данными >> спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таких стран, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19так как это заразное заболевание.
Радиочастотные калькуляторы и преобразователи
Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения.
Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. д.
СМ. КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤Калькулятор пропускной способности 5G NR
➤ 5G NR ARFCN и преобразование частоты
➤ Калькулятор скорости передачи данных LoRa
➤ LTE EARFCN для преобразования частоты
➤ Калькулятор антенны Yagi
➤ Калькулятор времени выборки 5G NR
IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии
В разделе, посвященном IoT, рассматриваются беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet,
6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT+, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие. Он также охватывает датчики IoT, компоненты IoT и компании IoT.
См. главную страницу IoT>> и следующие ссылки.
➤РЕЗЬБА
➤EnOcean
➤ Учебник LoRa
➤ Учебник по SIGFOX
➤ WHDI
➤6LoWPAN
➤Зигби RF4CE
➤NFC
➤Лонворкс
➤CEBus
➤УПБ
СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ
Учебники по беспроводным радиочастотам
GSM ТД-СКДМА ваймакс LTE UMTS GPRS CDMA SCADA беспроводная сеть 802.11ac 802.11ad GPS Зигби z-волна Bluetooth СШП Интернет вещей Т&М спутник Антенна РАДАР RFID
Различные типы датчиков
Датчик приближения Датчик присутствия против датчика движения Датчик LVDT и RVDT Датчик положения, смещения и уровня датчик силы и датчик деформации Датчик температуры датчик давления Датчик влажности датчик МЭМС Сенсорный датчик Тактильный датчик Беспроводной датчик Датчик движения Датчик LoRaWAN Световой датчик Ультразвуковой датчик Датчик массового расхода воздуха Инфразвуковой датчик Датчик скорости Датчик дыма Инфракрасный датчик Датчик ЭДС Датчик уровня Активный датчик движения против пассивного датчика движения
Поделиться этой страницей
Перевести эту страницу
СТАТЬИ Раздел T&M ТЕРМИНОЛОГИИ Учебники Работа и карьера ПОСТАВЩИКИ Интернет вещей Онлайн калькуляторы исходные коды ПРИЛОЖЕНИЕ. ПРИМЕЧАНИЯ Всемирный веб-сайт T&M
Стабилизированная запутанность массивных механических осцилляторов
- Письмо
- Опубликовано:
- C. F. Ockeloen-Korppi 1 ,
- E. Damskägg 1 ,
- J.-M. Пирккалайнен 1 ,
- М. Асджад 2 ,
- А. А. Клерк 3 ,
- Ф. Массель 2 ,
- М. Дж. Вулли 4 и
- …
- М. А. Силланпаа 1
Природа том 556 , страницы 478–482 (2018)Цитировать эту статью
19 тыс. обращений
332 Цитаты
551 Альтметрический
Сведения о показателях
Предметы
- Квантовая физика
- Одиночные фотоны и квантовые эффекты
- Сверхпроводящие устройства
Abstract
Квантовая запутанность — это явление, при котором системы не могут быть описаны независимо друг от друга, даже если они могут быть разделены сколь угодно большим расстоянием 1 . Запутанность имеет прочную теоретическую и экспериментальную основу и является ключевым ресурсом многих новых квантовых технологий, включая квантовые вычисления, криптографию и метрологию. Запутанность была продемонстрирована для систем микроскопического масштаба, таких как фотоны 2,3,4,5 , ионов 6 и спинов электронов 7 , а совсем недавно в микроволновых и электромеханических устройствах 8,9,10 . Однако для объектов макроскопического масштаба 8,9,10,11,12,13,14 он очень чувствителен к возмущениям окружающей среды, а создание и проверка запутанности движения центра масс макроскопического масштаба объектов остается невыполненной задачей. Здесь мы сообщаем о такой экспериментальной демонстрации, в которой движущиеся тела представляют собой два массивных микромеханических осциллятора, каждый из которых состоит примерно из 10 12 атомы, соединенные с электромагнитным резонаторами микроволнового диапазона, которые используются для создания и стабилизации запутанности движения их центра масс 15,16,17 . Мы делаем вывод о существовании запутанности в стационарном состоянии, комбинируя измерения коррелированных механических флуктуаций с анализом микроволн, излучаемых из резонатора. Наша работа качественно расширяет спектр запутанных физических систем и имеет значение для обработки квантовой информации, точных измерений и проверки пределов квантовой механики.
Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение
Соответствующие статьи
Статьи открытого доступа со ссылками на эту статью.
Спектральный метод микроволнового рассеяния для обнаружения наномеханических колебаний, встроенных в сверхпроводящий кубит
- Х. Ю. Гао
- и Л. Ф. Вэй
Научные отчеты Открытый доступ 16 марта 2023 г.
Неабелевы эффекты в диссипативных фотонных топологических решетках
- Мидья Парто
- , Кристиан Лифманс
- … Алиреза Маранди
Связь с природой Открытый доступ 15 марта 2023 г.
Варианты доступа
Подпишитесь на этот журнал
Получите 51 печатный выпуск и онлайн-доступ
199,00 € в год
всего 3,90 € за выпуск
Узнать больше
Взять напрокат или купить эту статью
Получить просто эта статья до тех пор, пока она вам нужна
$39,95
Узнать больше
Цены могут облагаться местными налогами, которые рассчитываются при оформлении заказа
Рис. 1: Создание и обнаружение запутанности в движении. Рис. 2: Спектры накачки при двухтональном возбуждении. Рис. 3: Двухрежимное считывание BAE. Рис. 4: Колебания коллективных квадратур.История изменений
05 ноября 2018 г.
Ошибки кодирования в некоторых уравнениях в онлайн-версии этой статьи были исправлены в понедельник, 5 ноября 2018 г.
Ссылки
90 338Эйнштейн А. Подольский , Б. и Розен, Н. Можно ли считать квантово-механическое описание физической реальности полным? Физ. Ред. 47 , 777–780 (1935).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Аспект А., Далибард Дж. и Роджер Г. Экспериментальная проверка неравенств Белла с использованием изменяющихся во времени анализаторов. Физ. Преподобный Летт. 49 , 1804–1807 (1982).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ MathSciNet Google Scholar
Heidmann, A. et al. Наблюдение квантового подавления шума на двойных лазерных лучах. Физ. Преподобный Летт. 59 , 2555–2557 (1987).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Оу, З.Ю., Перейра, С.Ф., Кимбл, Х.Дж. и Пенг, К.С. Реализация парадокса Эйнштейна-Подольского-Розена для непрерывных переменных. Физ. Преподобный Летт. 68 , 3663–3666 (1992).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Боуэн, В. П., Трепс, Н., Шнабель, Р. и Лам, П. К. Экспериментальная демонстрация запутанности с непрерывной переменной поляризацией. Физ. Преподобный Летт. 89 , 253601 (2002).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar
Jost, J.D. et al. Запутанные механические осцилляторы. Природа 459 , 683–685 (2009).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Хенсен, Б. и др. Нарушение неравенства Белла без лазеек с использованием спинов электронов, разделенных расстоянием 1,3 км. Природа 526 , 682–686 (2015).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Штеффен, М. и др. Измерение запутанности двух сверхпроводящих кубитов с помощью томографии состояний. Наука 313 , 1423–1425 (2006).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ MathSciNet КАС Google Scholar
ДиКарло, Л. и др. Подготовка и измерение трехкубитной запутанности в сверхпроводящей цепи. Природа 467 , 574–578 (2010).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Паломаки, Т. А., Тойфель, Дж. Д., Симмондс, Р. В. и Ленерт, К. В. Запутывание механического движения с помощью микроволновых полей. Наука 342 , 710–713 (2013).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Леггетт, А. Дж. Макроскопические квантовые системы и квантовая теория измерения. Прог. Теор. физ. Доп. 69 , 80–100 (1980).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ MathSciNet Google Scholar
Юлсгаард Б., Кожекин А. и Ползик Э. С. Экспериментальное долгоживущее запутывание двух макроскопических объектов. Природа 413 , 400–403 (2001).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Lee, K.C. et al. Запутывание макроскопических алмазов при комнатной температуре. Наука 334 , 1253–1256 (2011).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Климов П.В., Фальк А.Л., Кристл Д.Дж., Добровицкий В.В. и Авшалом Д.Д. Квантовая запутанность в условиях окружающей среды в макроскопическом твердотельном спиновом ансамбле. науч. Дополнение . 1 , e1501015 (2015 г.).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar
Вулли, М. Дж. и Клерк, А. А. Двухмодовые сжатые состояния в оптомеханике резонатора путем проектирования одного резервуара. Физ. Ред. A 89 , 063805 (2014 г.).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar
Woolley, MJ & Clerk, A.A. Двухрежимные измерения обратного действия и уклонения в оптомеханике резонатора. Физ. Ред. A 87 , 063846 (2013 г.).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar
Ockeloen-Korppi, C. F. et al. Квантовое обратное действие, уклоняющееся от измерения коллективных механических режимов. Физ. Преподобный Летт. 117 , 140401 (2016).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Манчини, С., Джованнетти, В., Витали, Д. и Томбези, П. Запутывание макроскопических осцилляторов, использующих радиационное давление. Физ. Преподобный Летт. 88 , 120401 (2002 г.).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar
Пинар, М. и др. Запутывание подвижных зеркал в двухполостной системе. Еврофиз. лат. 72 , 747–753 (2005).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Тан, Х., Ли, Г. и Мейстре, П. Двухмодовые механические сжатые состояния, управляемые диссипацией, в оптомеханических системах. Физ. Ред. A 87 , 033829 (2013 г.).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar
Ван Ю.-Д. и Клерк, А.А. Запутанность, сконструированная резервуаром, в оптомеханических системах. Физ. Преподобный Летт. 110 , 253601 (2013).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar
Ли, Дж., Хагиги, И.М., Малосси, Н., Циппилли, С. и Витали, Д. Генерация и обнаружение большой и прочной запутанности между двумя различными механическими резонаторами в резонаторной оптомеханике. New J. Phys. 17 , 103037 (2015).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar
Махбуб, И., Окамото, Х., Ономицу, К. и Ямагучи, Х. Двухрежимное сжатие теплового шума в электромеханическом резонаторе. Физ. Преподобный Летт. 113 , 167203 (2014).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Понтин А. и др. Динамическое двухрежимное сжатие тепловых флуктуаций в резонаторной оптико-механической системе. Физ. Преподобный Письмо . 116 , 103601 (2016).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Wollman, E.E. et al. Квантовое сжатие движения в механическом резонаторе. Наука 349 , 952–955 (2015).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ MathSciNet КАС Google Scholar
Пирккалайнен Й.-М., Дамскегг Э., Брандт М., Массель Ф. и Силланпаа М.А. Сжатие квантового шума движения в микромеханическом резонаторе. Физ. Преподобный Летт. 115 , 243601 (2015).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar
Лекок, Ф., Кларк, Дж. Б., Симмондс, Р. В., Аументадо, Дж. и Тойфель, Дж. Д. Квантовое неразрушающее измерение неклассического состояния массивного объекта. Физ. X 5 , 041037 (2015 г.).
КАС пабмед ПабМед Центральный Google Scholar
Дуан, Л.-М., Гидке, Г., Сирак, Дж. И. и Золлер, П. Критерий неразделимости для систем с непрерывными переменными. Физ. Преподобный Летт. 84 , 2722–2725 (2000).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Банашек К. и Водкевич К. Нелокальность состояния Эйнштейна–Подольского–Розена в представлении Вигнера. Физ. Ред. A 58 , 4345–4347 (1998).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Weedbrook, C. et al. Гауссова квантовая информация. Ред. Мод. физ. 84 , 621–669 (2012).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar
Teufel, J.D. et al. Боковое охлаждение микромеханического движения до квантового основного состояния. Природа 475 , 359–363 (2011).
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar
Скачать ссылки
Благодарности
Мы благодарим С. Параоану и И. Петерсена за обсуждения. Работа выполнена при поддержке Академии Финляндии (контракты 250280, 308290 и 307757) и Европейского исследовательского совета (615755-CAVITYQPD). Мы признаем финансирование исследовательской и инновационной программы Horizon 2020 Европейского Союза в соответствии с соглашением о гранте № 73289. 4 (ГОРЯЧИЙ ФЕТПРО). Для этой работы мы использовали возможности Центра нанофабрики Micronova и Лаборатории низких температур.
Информация об авторе
Авторы и организации
Кафедра прикладной физики Университета Аалто, Аалто, Финляндия
C. F. Ockeloen-Korppi, E. Damskägg, J.-M. Pirkkalainen & M. A. Sillanpää
Факультет физики и Центр нанотехнологий, Университет Ювяскюля, Ювяскюля, Финляндия
M. Asjad & F. Massel
Институт молекулярной инженерии, Чикагский университет, Чикаго, Иллинойс, США
A. A. Clerk
Школа инженерии и информационных технологий, UNSW Canberra, Canberra, Australia Capital Ter история, Австралия
M. J. Woolley
Авторы
- C. F. Ockeloen-Korppi
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия
- E. Damskägg
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Ж. -М. Pirkkalainen
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- M. Asjad
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- А. А. Клерк
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- F. Massel
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- M. J. Woolley
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- M. A. Sillanpää
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Contributions
M.A.S. инициировала проект и участвовала во всех последующих этапах. C.F.O.-К. провел замеры. C.F.O.-К. и Э.Д. проанализировал данные. Э.Д. и Ж.-М.П. спроектировал и изготовил устройства. М.Дж.В., А.А.С., Ф.М. и М.А. разработали теорию. В написании статьи принимали участие все авторы.
Автор, ответственный за переписку
Соответствие М. А. Силланпаа.
Заявление об этике
Конкурирующие интересы
Авторы не заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.
Дополнительная информация
Примечание издателя: Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и институциональной принадлежности.
Дополнительная информация
Дополнительная информация
Этот файл содержит дополнительное обсуждение, дополнительные рисунки 1–10, дополнительные таблицы 1–3 и дополнительные ссылки.
Права и разрешения
Перепечатка и разрешения
Об этой статье
Эта статья цитируется
Неабелевы эффекты в диссипативных фотонных топологических решетках
- Мидья Парто
- Кристиан Лифманс
- Алиреза Маранди
Nature Communications (2023)
Субтерагерцовая электромеханика
- Цзячэн Се
- Мохан Шен
- Хун С. Тан
Натур Электроникс (2023)
Одновременное резонаторное охлаждение всех шести степеней свободы левитирующей наночастицы
- А. Понтин
- Х. Фу
- П. Ф. Баркер
Физика природы (2023)
Спектральный метод микроволнового рассеяния для обнаружения наномеханических колебаний, встроенных в сверхпроводящий кубит
- Х. Ю. Гао
- Л. Ф. Вэй
Научные отчеты (2023)
Фазоуправляемая асимметричная оптомеханическая запутанность против оптического обратного рассеяния
- Цзин-Сюэ Лю
- Я-Фэн Цзяо
- Хуэй Цзин
Наука Китая Физика, механика и астрономия (2023)
Комментарии
Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и Правила сообщества. Если вы обнаружите что-то оскорбительное или не соответствующее нашим условиям или правилам, отметьте это как неприемлемое.