Шта је полутовна диполска антена / антена?

Диполска антена са пола таласне дужине, половина таласне диполске антене је најчешће коришћена верзија популарне диполске антене.

Полвучни дипол најпопуларнија је верзија диполске антене или антене.

Као што име имплицира, пола таласног дипола је дугачак пола таласа. Ово је најкраћа резонантна дужина која се може користити за резонантни дипол. Такође има врло погодан образац зрачења.

Основе дипола у пола таласа
Полполовни дипол је направљен од проводног елемента који је жица или метална цев, дугачка је пола таласне електричне таласе. Полваласни дипол обично се напаја у средини где импеданција падне на најнижу вредност. На овај начин, антена се састоји од улагача спојеног на два четвртинска таласна елемента једна у другој.

Треба имати на уму да је дуљина полу-таласног дипола електрична половина таласне дужине таласа који путује у антенским проводницима. Ово је нешто краће од еквивалентне дужине таласа који путује у слободном простору јер антенски проводници утичу на таласну дужину.

Основна половиновална диполна антена која приказује дужину дипола у односу на таласну дужину.

Основна половно диполска антена

Ниво напона и струје варира у дужини одсека антене. То се догађа зато што су стајаћи таласи постављени дуж дужине елемента који зрачи.

Како су крајеви струје отвореног круга у тим тачкама једнака нули, али напон је на свом максимуму.

Како се тачка у којој се мере ове количине одмиче од крајева, откриће се да се разликују синусоидно: напон који пада, али струја расте. Струја тада достиже максимум, а напон минимум на дужини која је једнака електричној четвртинској таласној дужини од крајева. Како се ради о половином таласног дипола, ова тачка се јавља у центру.

Полполовна диполска импеданција
Једно од главних разматрања било које антене јесте распоред напајања - како пренијети напајање из доводника / далековода у саму антену. Потребно је узети у обзир подударање импеданце, уравнотежено или неуравнотежено и многе друге аспекте.

У многим аспектима пола таласног дипола је врло лако хранити. Улагач је обично спојен на средишњу тачку где је тренутни максимум и најнижи напон. То резултира тиме да антена покаже малу импеданцију доводнику. Ово је много лакше хранити, јер високи РФ напони повезани са аранжманима са високом импеданцијом могу представљати много проблема за доводнике и одговарајуће јединице.

Струјни и напонски таласни талас на половином таласног дипола.

Струјни и напонски таласни талас на половином таласног дипола

За диполну антену која је дугачка пола таласне електричне таласе, индуктивне и капацитивне реакције се међусобно отказују на резонантној фреквенцији. Када се индуктивни и капацитивни нивои реакције међусобно отказују, оптерећење постаје чисто отпорно и то олакшава пуњење половно-валне диполне антене далеко лакше.

Дипол је избалансирана антена и зато је потребан уравнотежен распоред напајања. Обично би требало да се користи облик двоструког или уравнотеженог хранилице. Међутим, могуће је користити коаксијални додавач ако се користи балун (уравнотежен до неуравнотежен трансформатор).

Коаксијални улагач представља врло атрактивну опцију када је импеданција добра, а стојећи таласи нису присутни, а такође је много лакше ускладити се с излазом предајника који можда жели видети оптерећење отпора. Оптерећења која укључују реактанте доводе до већег напона нивоа струје који предајник можда неће моћи да поднесе.

Импеданција за пола таласне диполске антене у слободном простору је дипол 73 Ω, што добро одговара коаксијалном доводнику од 70 Ω и то је један од разлога зашто је коаксијални уређај са овом импеданцијом одабран за многе апликације.

Дупли таласни дипол често се напаја напајачем од 50Ω. Антена често представља веома добро подударање јер близина других објеката, попут Земље, постављања антене, итд. Значи да је импеданција нижа испод 73Ω коју представља у слободном простору.

Дуљина пола вала дипола
Иако назив дипола даје његову приближну дужину, приликом дизајнирања и изградње правог дипола потребна је тачнија дужина.

Стварна дужина пола таласног дипола нешто је краћа од половине таласне дужине у слободном простору због низа ефеката повезаних са чињеницом да се РФ таласни облик преноси унутар жице и такође највјероватније није у вакууму.

При израчуну дужине напонске диполске антене пола таласа узимају се у обзир елементи попут односа дебљине или пречника проводника према дужини, диелектрична константа медија око елемента који зрачи и тако даље.

У неким је случајевима потребно скратити дуљину полувалне диполне антене. То се може постићи додавањем индуктора за пуњење. Ово је смештено у зрачећем елементу. Дјелује зато што се диполна антена може сматрати резонантним кругом који се састоји од кондензатора и индуктора. Додавањем додатне индуктивности смањиће се резонантна фреквенција, тј. Дуљина антене ће резонирати на нижој фреквенцији од оне која би била могућа да нема индуктора. На тај начин могуће је скратити дужину антене.

Овај принцип се може користити за било који облик антене и често се користи тамо где је простор главни проблем.

Узорак и усмереност диполног зрачења полуталаса

Могуће је израчунати образац зрачења и на тај начин одредити смер.

Као што се може очекивати, максимална половиновална диполна смерност показује максимално зрачење под правим углом у односу на главни радијатор.

Под другим угловима, кут θ у формули дипола полу-таласа може се користити за одређивање јакости поља.

Пола вала дипола и дијаграм зрачења.

Пола вала дипола поларног дијаграма

Такође је могуће видети образац зрачења у односу на авион који гледа око диполне антене, тј. У равнини која пресече дипол у његовом пољу максималног зрачења.

Диполни поларни дијаграм под правим углом према оси антене.

Узорак зрачења са оси антене у / изван екрана

Као што се може видети, са оси антене у екрану / екрану, ниво зрачења је исти око антене. То је за очекивати, јер нема шта да разликује један правац од другог или да утиче на зрачење у различитим правцима у овој равнини.

Практични савети
Приликом развоја, дизајнирања и уградње полувалне диполне антене, постоји низ општих савета и савета који се могу следити како би се осигурали оптималан рад. Они су изнад уобичајених који се користе за постављање антене, на пример осигуравање оптималне висине итд.

* Користите избалансирану хранилицу или балун:   
Диполска антена је уравнотежена антена. Стога је потребно користити уравнотежени доводник, или ако се треба користити коаксијални додавач, тада се мора користити балун - постоји неколико типова који се лако могу конструисати.

* Полуталасни дипол није полуталас: Полуталасна диполна антена није исте дужине као полуталасна дужина у слободном простору. Крајњи ефекти значе да је стварна потребна дужина нешто краћа.

* Тренутно максимални одељци:   

Може се показати да подручја антене где је струја максимална највише доприносе зрачењу / пријему. Да би се осигурала најефикаснија операција, ова подручја требају бити без препрека и имати оптимални положај за зрачење. 

Ово се највише примењује за антене које се користе за ниже фреквенције где су дужине много велике. За ВХФ и УХФ антене, где су антене много краће, цела дужина дипола вероватно има сличан „поглед“. Код високофреквентних антена понекад се центар антене може држати вишим од крајева и стога имају већу шансу да боље зраче сигнал.

* Напон напона на крају антене:   

Тачке максималног напона налазе се на крајевима антене. Ако се користе за пренос, побрините се да их се не може случајно додирнути, а такође осигурајте да су правилно изоловани. Ово је важно када се користе жичане антене где се крајеви користе као тачке сидрења. 

Они би такође требали бити удаљени од оближњих објеката који могу дјеловати да апсорбују снагу и одводе антену.

Полполовна диполна антена је вероватно најчешће коришћени облици дипола - чак и најчешће коришћени облик антене. Једноставна је, ефикасна и може се уградити као покретачки елемент у многе друге облике антена, од Иаги антена до параболичних рефлектора и многих других.

Остави поруку 

Листа порука