Omtrent halvbølge dipole antenne / antenne

 

Halvbølgedipolen er den mest populære versjonen av dipolen antenne eller antenne.

Som navnet antyder, er halvbølgedipolen en halv bølgelengde lang. Dette er den korteste resonanslengden som kan brukes til en resonans dipol. Den har også et veldig praktisk strålingsmønster.

Grunnlag om halvbølgen dipol
Halvbølgedipolen er dannet av et ledende element som er ledning eller metallrør som er en elektrisk halv bølgelengde lang. De halvbølgedipol blir normalt matet i midten der impedansen faller til sitt laveste. På denne måten består antennen av materen koblet til to fjerdedel bølgelengdeelementer på linje med hver annen.

Det skal huskes at lengden på halvbølgedipolen er en elektrisk halv bølgelengde for bølgen som beveger seg i antennen ledere. Dette er litt kortere enn tilsvarende lengde på a bølger som beveger seg i ledig plass når antennelederne påvirker bølgelengde.


Spenningen og strømnivået varierer langs lengden på utstrålende del av antennen. Dette skjer fordi stående bølger er satt opp langs lengden på det utstrålende elementet.

Siden endene er åpen krets, er strømmen på disse punktene null, men spenningen er på sitt maksimale.

Når punktet hvor disse størrelsene måles, beveger seg bort fra endene, er det funnet at de varierer sinusformet: spenningen fallende, men strømmen stiger. Strømmen når da et maksimum og spenningen minst i en lengde lik et elektrisk kvartal bølgelengde fra endene. Siden det er en halvbølgedipol, er dette punktet forekommer i sentrum.

Halvbølget dipolmatningsimpedans

En av de viktigste hensynene med en hvilken som helst antenne er strømmen ordninger - hvordan overføre strøm fra materen / overføringslinjen inn i selve antennen. Impedansmatching, balansert eller ubalansert, og mange andre aspekter må vurderes.

I mange aspekter er halvbølgedipolen veldig lett å mate. De materen er normalt koblet til midtpunktet der det er en nåværende maksimum og et spenningsminimum. Dette resulterer i antennen presentere en lav impedans for materen. Dette er mye lettere å mating fordi de høye RF-spenningene assosiert med høy impedans fôrordninger kan gi mange problemer for matere og matching enheter.

 
For en dipolantenne som er en elektrisk halv bølgelengde lang, er induktive og kapasitive reaktanser avbryter hverandre ved resonansfrekvens. Med den induktive og kapasitive reaktansen nivåer som avbryter hverandre, blir belastningen rent motstandsdyktig og dette gjør det lettere å mate halvbølgedipolantenne.

Dipolen er en balansert antenne og derfor en balansert mating ordning kreves. Dette vil normalt trenge en form for tvilling eller balansert mater som skal brukes. Det er imidlertid mulig å bruke koaksial mater hvis en balun (balansert til ubalansert transformator) brukes.Koaksialmater presenterer et veldig attraktivt alternativ når impedansen kamp er god og stående bølger er ikke til stede, og det er det også mye lettere å matche til en senderutgang som kanskje bare vil se en resistiv belastning. Belastninger som inkluderer reaktanser fører til høyere spenning av strømnivåer som senderen kanskje ikke kan tolerere.

Impedansen for en halvbølge dipolantenne i ledig plass er dipol 73 Ω som gir en god samsvar med 70Ω koaksialmater, og dette er en av grunnene til at coax med denne impedansen ble valgt for mange applikasjoner.

En halvbølgedipol blir ofte matet med en 50Ω mater. Antennen presenterer ofte en veldig god kamp til hans fordi nærheten til andre gjenstander, som jorden, antennemontering osv. betyr at impedansen senkes under 73Ω den gir i ledig plass.

Halvbølge dipol lengde
Selv om navnet på dipolen gir bort den omtrentlige lengden, når du designer og bygger en ekte dipol, er en mer nøyaktig lengde nødvendig.

Den faktiske lengden på halvbølgedipolen er litt kortere enn en halv bølgelengde i ledig plass på grunn av en rekke effekter assosiert med det faktum at RF-bølgeformen bæres innenfor en ledning og sannsynligvis ikke i vakuum.

Beregninger for lengden på halvbølge dipolantenne ta hensyn til elementer som forholdet mellom tykkelse eller lederens diameter til lengden, dielektrisk konstant av medium rundt det utstrålende elementet og så videre.

Les mer om dipol lengdeberegninger
I noen tilfeller er det nødvendig å forkorte lengden på en halv bølgedipolantenne. Dette kan oppnås ved å legge til en belastning spole. Denne plasseres i strålingselementet. Det fungerer fordi dipolantennen kan betraktes som en resonanskrets bestående av en kondensator og spole. Legge til ekstra induktans vil senke resonansfrekvensen, dvs. en gitt antennelengde vil resonere med en lavere frekvens enn det som ville være mulig hadde ingen spole være til stede. På denne måten er det mulig å forkorte lengden på antennen.

Dette prinsippet kan brukes til enhver form for antenne, og er ofte brukt der plass er en viktig faktor.

Halvbølge dipolstrålingsmønster og -retning
Det er mulig å beregne strålingsmønsteret og dermed bestemme direktivet.

Som forventet viser maksimal halvbølgedipoldirektivitet maksimal stråling i rett vinkel mot hovedradiatoren.

I andre vinkler, vinkelen θ i halvbølgedipolformelen ovenfor kan brukes til å bestemme feltstyrken.

 

Det er også mulig å se strålingsmønsteret i form av flyet som ser seg rundt dipolantennen, dvs. i planet skjæring dipolen i sitt felt med maksimal stråling.

 
Som det kan sees, med antennens akse inn / ut av skjermen, nivået av stråling er det samme rundt antennen. Dette er å bli forventet, da det ikke er noe å skille en retning fra en annen eller å påvirke strålingen i forskjellige retninger i denne planet.

Praktiske tips
Når du utvikler, designer og installerer en halvbølgedipol antenne, er det en rekke generelle tips og tips som kan være for å sikre optimal ytelse. Disse er over normale som brukes til antenneinstallasjon, for eksempel for å sikre høyden er optimal osv.

Bruk balansert mater eller balun:   Dipolantennen er en balansert antenne. Det er derfor nødvendig å bruke en balansert mater, eller hvis koaksialmater må brukes, så må en balun brukes - der er flere typer som lett kan konstrueres.

Halvbølgedipol er ikke en halvbølge:   En halvbølge dipolantenne er ikke samme lengde som en halv bølgelengde i fritt rom. Slutteffekter betyr at den faktiske lengden som kreves er litt kortere.

Nåværende maksimale seksjoner:   Det kan vises at områdene i antenne der strømmen maksimalt bidrar mest til 

stråling / mottak. For å sikre den mest effektive driften, disse områdene skal være fri for hindringer og gis det optimale posisjon for stråling. Dette er mest aktuelt for antenner som brukes for lavere frekvenser der lengdene er mye lange. For VHF og UHF antenner, der antenner er veldig kortere, hele lengden på dipolen har sannsynligvis et lignende "syn". For HF-antenner, noen ganger kan antennens sentrum holdes høyere enn endene og har derfor større sjanse for å utstråle et signal bedre.

Spenningsmaksimum ved antennen slutter:   Poengene med maksimal spenning er ved endene av antennen. Hvis det brukes til overføring, må du forsikre deg om det disse kan ikke berøres ved et uhell, og også sikre at de er det tilstrekkelig isolert. Dette er viktig når du bruker ledningsantenner der endene brukes som ankerpunkter. Disse bør også være borte fra gjenstander i nærheten som kan virke for å absorbere kraft og avskrekke antenne.

Halvbølgedipolantenne er muligens de mest brukte skjemaene av dipolen - til og med den mest brukte formen for antenne. Det er enkel, effektiv og kan innlemmes som det drevne elementet i mange andre former for antenne fra Yagi-antenner til parabolske reflektorer og mange flere.

Legg igjen en beskjed 

Meldingsliste