O polvalni dipolni anteni / anteni

 

Polvalni dipol je najbolj priljubljena različica dipola antena ali antena.

Kot že ime pove, je polvalni dipol dolg pol valovne dolžine. To je najkrajša resonančna dolžina, ki jo lahko uporabimo za resonanco dipol. Ima tudi zelo priročen vzorec sevanja.

Polovični valovi dipola
Polvalni dipol je tvorjen iz prevodnega elementa, ki je žica ali kovinska cev, ki je električna pol valovna dolžina. The polvalni dipol se običajno napaja na sredini, kjer je impedanca pade na najnižjo. Na ta način je antena sestavljena iz napajalnika povezani z dvema četrtinskima elementoma valovne dolžine v skladu z vsakim drugo.

Ne smemo pozabiti, da je dolžina polvalovnega dipola električna polvalovna dolžina vala, ki potuje v anteni vodniki. To je nekoliko krajše od enakovredne dolžine a val, ki potuje v prostem prostoru, ko antenski vodniki vplivajo na valovna dolžina.


Ravni napetosti in toka se razlikujejo po dolžini odsek antene. To se zgodi, ker stoječi valovi so postavljeni po dolžini sevalnega elementa.

Ker so konci odprti, je tok na teh točkah enak nič, toda napetost je največja.

Ko se točka, na kateri se merijo te količine, odmika od na koncih se ugotovi, da se sinusno razlikujejo: napetost pada, toda tok narašča. Tok nato doseže maksimum in napetost najmanj na dolžini, ki je enaka električni četrtini valovna dolžina od koncev. Ker gre za polvalni dipol, je ta točka se pojavi v središču.

Polovično valovna impedanca dipola

Eden glavnih pomislekov pri kateri koli anteni je napajanje dogovori - kako prenesti moč iz napajalnika / daljnovod v samo anteno. Ujemanje impedance, uravnoteženo ali neuravnoteženo in je treba upoštevati številne druge vidike.

V mnogih pogledih je polvalni dipol zelo enostaven za napajanje. The podajalnik je običajno povezan s središčno točko, kjer je trenutni maksimum in najmanjša napetost. Rezultat tega je antena predstavlja nizko impedanco podajalnika. To je veliko lažje napajanje, ker so visoke RF napetosti povezane z visoko impedanco ureditve krme lahko predstavljajo veliko težav za podajalnike in ujemanje enot.

 
Pri dipolni anteni, ki je električna pol valovna dolžina, je induktivna in kapacitivna reaktanca se medsebojno prekinjata pri resonančna frekvenca. Z induktivno in kapacitivno reaktanco stopnje medsebojne odpovedi postanejo obremenitve povsem odporne in to olajša napajanje polvalne dipolne antene.

Dipol je uravnotežena antena in zato uravnotežen dovod dogovor je potreben. Običajno bi bila potrebna oblika dvojčka oz uravnotežen podajalnik. Vendar je mogoče uporabiti koaksialni podajalnik, če se uporablja balun (uravnotežen do neuravnotežen transformator).Koaksialni podajalnik predstavlja zelo privlačno možnost pri impedanci tekma je dobra in stoječi valovi niso prisotni, pa tudi je veliko lažje ujemati z izhodom oddajnika, ki ga morda le želi glej uporovno obremenitev. Obremenitve, ki vključujejo reaktante, vodijo do višjih napetost trenutnih nivojev, ki jih oddajnik morda ne bo mogel prenašati.

Impedanca za polvalno dipolno anteno v prostem prostoru je dipolna 73 Ω, kar se dobro ujema s 70 Ω koaksialnim podajalnikom in to je eden od razlogov, zakaj je bil za mnoge izbran nagovor s to impedanco aplikacije.

Polvalni dipol se pogosto napaja z napajalnikom 50Ω. Antena pogosto predstavlja zelo dobro ujemanje s svojim, ker je bližina drugi predmeti, kot so Zemlja, pritrditev antene itd., pomenijo, da impedanca se spusti pod 73Ω, ki ga predstavlja v prostem prostoru.

Dolžina polovice vala
Čeprav ime dipola daje njegovo približno dolžino, pri načrtovanju in izdelavi pravega dipola je natančnejša dolžina potrebna.

Dejanska dolžina polvalovnega dipola je nekoliko krajša od a pol valovne dolžine v prostem prostoru zaradi številnih učinkov povezano z dejstvom, da se RF valovna oblika prenaša znotraj žice in tudi najverjetneje ne v vakuumu.

Izračuni za dolžino polvalovne dipolne antene upoštevati elemente, kot so razmerje med debelino oz premer vodnika do dolžine, dielektrična konstanta medij okoli sevalnega elementa in tako naprej.

Preberite več o izračunih dolžine dipola
V nekaterih primerih je treba skrajšati dolžino polovice valovna dipolna antena. To lahko dosežemo z dodajanjem nakladanja induktor. Ta je nameščen v sevalnem elementu. Deluje, ker dipolno anteno lahko štejemo za resonančno vezje sestavljen iz kondenzatorja in induktorja. Dodajanje dodatne induktivnosti bo znižala resonančno frekvenco, tj. določena dolžina antene bo odmevajo z nižjo frekvenco, kot bi bila možna noben induktor ni prisoten. Na ta način je mogoče skrajšati dolžina antene.

To načelo se lahko uporablja za katero koli obliko antene in je pogosto uporablja se tam, kjer je prostor pomemben.

Vzorec polmernega dipolnega sevanja in usmerjenost
Možno je izračunati vzorec sevanja in s tem določite usmerjenost.

Kot je mogoče pričakovati, kaže največja polvalna dipolna usmerjenost največje sevanje pod pravim kotom na glavni radiator.

Pri drugih kotih je kot θ v zgornji formuli pol valovnega dipola se lahko uporablja za določanje jakosti polja.

 

Vzorec sevanja si je mogoče ogledati tudi z vidika ravnina, ki gleda okoli dipolne antene, tj. v ravnini rezanja dipol v njegovem polju največjega sevanja.

 
Kot je razvidno, z osjo antene v / iz zaslona, raven sevanja je povsod po anteni enaka. To je pričakovati, saj ni ničesar, kar bi ločilo eno smer druga ali pa vplivati ​​na sevanje v različnih smereh ravnino.

Praktični nasveti
Pri razvoju, oblikovanju in namestitvi polvalovnega dipola antene, obstajajo številni splošni namigi in nasveti, ki jih je mogoče sledi optimalno delovanje. Te so nad običajne, ki se uporabljajo za namestitev antene, na primer za zagotovitev višina je optimalna itd.

Uporabite uravnotežen podajalnik ali balun:   Dipolna antena je uravnotežena antena. Zato je treba uporabiti uravnotežen podajalnik, ali če uporabiti je treba koaksialni podajalnik, nato pa balun - tam je več vrst, ki jih je mogoče enostavno zgraditi.

Polvalni dipol ni polval:   Polvalna dipolna antena je ni enako dolga kot pol valovna dolžina v prostem prostoru. Končni učinki pomeni, da je dejansko potrebna dolžina nekoliko krajša.

Trenutni odseki:   Dokaže se lahko, da so območja antena, kjer je največji tok, največ prispeva k 

sevanje / sprejem. Za zagotovitev najučinkovitejšega delovanja te območja ne smejo imeti ovir in jim je treba dati največ položaj za sevanje. To najbolj velja za uporabljene antene za nižje frekvence, kjer so dolžine veliko dolge. Za VHF in UHF antene, kjer so antene zelo krajše, po celotni dolžini dipol bo verjetno imel podoben "pogled". Za VF antene včasih je središče antene višje od koncev in imajo zato boljše možnosti za boljše oddajanje signala.

Napetostni maksimumi na koncih antene:   Točke največje napetosti so na koncih antene. Če se uporablja za prenos, se prepričajte teh se ni mogoče nenamerno dotakniti in tudi zagotoviti, da so ustrezno izolirana. To je pomembno pri uporabi žičnih anten kjer se konci uporabljajo kot sidrišča. Tudi ti bi morali biti proč od bližnjih predmetov, ki lahko absorbirajo moč in razblinijo antena.

Polvalovna dipolna antena je verjetno najpogosteje uporabljena oblika dipola - celo najpogosteje uporabljena oblika antene. je preprost, učinkovit in ga je mogoče vključiti kot gnani element v veliko drugih oblik antene od Yagijevih do paraboličnih odsevniki in še veliko več.

Pustite sporočilo 

Seznam sporočilo