O anténě s poloviční vlnou

 

Poloviční vlnový dipól je nejoblíbenější verzí dipólu anténa nebo anténa.

Jak název napovídá, půlvlnný dipól je dlouhý o poloviční vlnové délce. Toto je nejkratší rezonanční délka, kterou lze použít pro rezonanční dipól. Má také velmi pohodlný radiační vzor.

Základy dipólů s půlvlnou
Poloviční vlnový dipól je vytvořen z vodivého prvku, kterým je drát nebo kovová trubka, která je elektrická poloviční vlnová délka dlouhá. The půlvlnný dipól je obvykle napájen uprostřed, kde je impedance klesá na nejnižší hodnotu. Tímto způsobem se anténa skládá z podavače připojeno ke dvěma čtvrtletním prvkům vlnové délky v souladu s každým z nich další.

Je třeba si uvědomit, že délka půlvlnného dipólu je elektrická poloviční vlnová délka pro vlnu pohybující se v anténě vodiče. To je o něco kratší než ekvivalentní délka a vlny pohybující se ve volném prostoru, protože vodiče antény ovlivňují vlnová délka.


Úrovně napětí a proudu se mění podél délky vyzařující část antény. K tomu dochází, protože stojaté vlny jsou umístěny podél délky vyzařujícího prvku.

Protože konce jsou otevřený obvodový proud v těchto bodech je nula, ale napětí je na svém maximu.

Jak se bod, ve kterém se tyto veličiny měří, vzdaluje na koncích je zjištěno, že se mění sinusově: napětí klesá, ale proud stoupá. Proud poté dosáhne maxima a napětí minimální při délce rovnající se elektrické čtvrtině vlnová délka od konců. Jelikož se jedná o půlvlnný dipól, tento bod dochází ve středu.

Impedance poloviční vlny dipólu

Jedním z hlavních aspektů u jakékoli antény je napájení opatření - jak přenášet energii z podavače / přenosové vedení do samotné antény. Impedanční shoda, vyvážený nebo nevyvážený a je třeba vzít v úvahu mnoho dalších aspektů.

V mnoha aspektech je půlvlnný dipól velmi snadno napájen. The podavač je obvykle připojen ke středovému bodu, kde je a maximální proud a minimální napětí. Výsledkem je anténa s nízkou impedancí podavače. To je mnohem snazší napájení, protože vysoká vysokofrekvenční napětí spojená s vysokou impedancí uspořádání podavače může pro podavače a párování představovat mnoho problémů jednotky.

 
Pro dipólovou anténu, která je elektrická poloviční vlnová délka dlouhá, indukční a kapacitní reaktance se navzájem ruší na rezonanční frekvence. S indukční a kapacitní reaktancí úrovně se navzájem ruší, zátěž se stává čistě odporovou a díky tomu je napájení půlvlnné dipólové antény mnohem jednodušší.

Dipól je vyvážená anténa a tedy vyvážený zdroj dohoda je nutná. To by normálně potřebovalo formu dvojčete nebo vyvážený podavač, který se má použít. Je však možné použít koaxiální kabel napáječ, pokud je použit balun (vyvážený až nevyvážený transformátor).Koaxiální podavač představuje velmi atraktivní možnost při impedanci shoda je dobrá a stojaté vlny nejsou přítomny, a také je mnohem snazší přizpůsobit se výstupu vysílače, který může jen chtít vidět odporovou zátěž. Zatížení, které zahrnuje reaktance, vede k vyššímu napětí proudových úrovní, které vysílač nemusí být schopen tolerovat.

Impedance pro půlvlnnou dipólovou anténu ve volném prostoru je dipól 73 Ω, což představuje dobrou shodu s 70Ω koaxiálním podavačem, a to je jedním z důvodů, proč byl pro mnoho lidí zvolen koaxiální kabel s touto impedancí aplikace.

Polvlnový dipól je často napájen 50Ω podavačem. Anténa často představuje velmi dobrou shodu s jeho, protože blízkost jiné objekty, jako je Země, upevnění antény atd., znamená, že impedance je snížena pod 73Ω, které představuje ve volném prostoru.

Délka dipólu s půl vlnou
Ačkoli název dipólu udává jeho přibližnou délku, při navrhování a stavbě skutečného dipólu je přesnější délka potřeby.

Skutečná délka půlvlnného dipólu je o něco kratší než a poloviční vlnová délka ve volném prostoru kvůli řadě efektů spojené se skutečností, že RF křivka je přenášena uvnitř a drát a také pravděpodobně není ve vakuu.

Výpočty pro délku půlvlnné dipólové antény vzít v úvahu prvky, jako je poměr tloušťky nebo průměr vodiče na délku, dielektrická konstanta médium kolem vyzařujícího prvku atd.

Přečtěte si více o výpočtech délky dipólu
V některých případech je nutné délku zkrátit na polovinu vlnová dipólová anténa. Toho lze dosáhnout přidáním načítání induktor. Toto je umístěno v vyzařujícím prvku. Funguje to, protože dipólová anténa může být považována za rezonanční obvod skládající se z kondenzátoru a induktoru. Přidání další indukčnosti sníží rezonanční frekvenci, tj. daná délka antény bude rezonovat s nižší frekvencí, než jakou by bylo možné není přítomen žádný induktor. Tímto způsobem je možné zkrátit délka antény.

Tento princip lze použít pro jakoukoli formu antény a je často používá se tam, kde je hlavním hlediskem prostor.

Poloviční vlnové dipólové záření a směrovost
Je možné vypočítat radiační vzorec, a tedy určit směrovost.

Jak lze očekávat, ukazuje maximální směrovost dipólu poloviční vlny maximální záření v pravém úhlu k hlavnímu radiátoru.

V jiných úhlech je úhel θ ve vzorci dvouvlného dipólu výše lze použít k určení intenzity pole.

 

Je také možné zobrazit radiační vzorec z hlediska letadlo rozhlížející se kolem dipólové antény, tj. v rovině řezání dipól v poli maximálního záření.

 
Jak je vidět, s osou antény dovnitř / ven z obrazovky, úroveň záření je stejná všude kolem antény. Tohle je lze očekávat, protože neexistuje nic, co by odlišovalo jeden směr od nebo ovlivňovat záření v různých směrech roviny.

Praktické rady
Při vývoji, navrhování a instalaci půlvlnného dipólu anténa, existuje řada obecných rad a tipů, které mohou být následoval k zajištění optimálního výkonu. Ty jsou nad běžné pro instalaci antény, například zajištění výška je optimální atd.

Použijte vyvážený podavač nebo balun:   Dipólová anténa je vyvážená anténa. Je proto nutné použít vyvážený podavač, nebo pokud je třeba použít koaxiální podavač, pak musí být použit balun - tam existuje několik typů, které lze snadno sestavit.

Poloviční vlnový dipól není půlvlna:   Polvlnová dipólová anténa je ne stejnou délku jako poloviční vlnová délka ve volném prostoru. Konečné efekty znamená, že skutečná požadovaná délka je o něco kratší.

Aktuální maximální sekce:   Je možné ukázat, že oblasti anténa, kde je maximální proud, nejvíce přispívá k 

záření / příjem. K zajištění co nejefektivnějšího provozu jsou tyto oblasti by měly být bez překážek a mělo by jim být dáno maximum poloha pro záření. To je nejvhodnější pro použité antény pro nižší frekvence, kde jsou délky mnohem delší. Pro VHF a UHF antény, kde jsou antény mnohem kratší, po celé délce dipól bude mít pravděpodobně podobný „názor“. U vysokofrekvenčních antén někdy může být střed antény udržován výše než konce a proto mají větší šanci lépe vyzařovat signál.

Maxima napětí na koncích antény:   Body maximálního napětí jsou na koncích antény. Pokud se používá k přenosu, ujistěte se nemůžete se jich náhodou dotknout a také se ujistěte, že jsou dostatečně izolovaný. To je důležité při použití drátových antén kde jsou konce použity jako kotevní body. Ty by také měly být pryč z blízkých předmětů, které mohou pohlcovat energii a rozladit anténa.

Poloviční vlnová dipólová anténa je možná nejrozšířenější formou dipólu - dokonce i nejpoužívanější forma antény. to je jednoduché, efektivní a lze je začlenit jako poháněný prvek do mnoho dalších forem antény od antén Yagi po parabolické reflektory a mnoho dalších.

Zanechat vzkaz 

Seznam zpráv