Wat is halfgolf Dipole-antenne / -antenne?

Die halfgolflengte dipoolantenne, van die halfgolf dipoolantenne is die mees gebruikte weergawe van die gewilde dipoolantenne.

Die halfgolfdipool is die gewildste weergawe van die dipoolantenne of -antenne.

Soos die naam aandui, is die halfgolfdipool 'n half golflengte lank. Dit is die kortste resonante lengte wat gebruik kan word vir 'n resonante dipool. Dit het ook 'n baie gerieflike bestralingspatroon.

Basiese basis vir halfgolf
Die halfgolfdipool word gevorm uit 'n geleidende element wat draad of metaalbuis is, wat 'n elektriese halfgolflengte is. Die halfgolfdipool word normaalweg in die middel gevoer waar die impedansie tot die laagste daal. Op hierdie manier bestaan ​​die antenna uit die voerder wat met mekaar verbind is aan twee kwart golflengte-elemente.

Daar moet onthou word dat die lengte van die halfgolfdipool 'n elektriese halfgolflengte is vir die golf wat in die antenna geleiers beweeg. Dit is effens korter as die ekwivalente lengte van 'n golf wat in die vrye ruimte beweeg, aangesien die antenna-geleiers die golflengte beïnvloed.

Basiese halfgolfdipoolantenne wat die lengte van die dipool ten opsigte van 'n golflengte aandui.

Basiese halfgolfdipoolantenne

Die spanning en stroomvlakke wissel volgens die lengte van die stralende gedeelte van die antenna. Dit kom voor omdat staande golwe langs die lengte van die stralende element opgestel is.

Aangesien die ente oop stroombaan by hierdie punte is, is dit nul, maar die spanning is op sy maksimum.

Terwyl die punt waarmee hierdie hoeveelhede gemeet word, van die ente af wegbeweeg, word gevind dat dit sinusvormig verskil: die spanning daal, maar die stroom styg. Die stroom bereik dan 'n maksimum en die spanning is minimum op 'n lengte gelyk aan 'n elektriese kwartgolflengte vanaf die ente. Aangesien dit 'n halfgolfdipool is, kom hierdie punt in die middel voor.

Halwe golf dipool voerimpedansie
Een van die belangrikste oorwegings by enige antenna is die voerreëlings: hoe om die krag vanaf die voerder / transmissielyn na die antenna self oor te dra. Impedansie wat ooreenstem, gebalanseerd of ongebalanseerd en baie ander aspekte moet oorweeg word.

In baie opsigte is die halfgolfdipool baie maklik om te voer. Die voerder word normaalweg met die middelpunt gekoppel, waar daar 'n stroommaksimum en 'n spanningsminimum is. Dit lei daartoe dat die antenna 'n lae impedansie vir die voerder het. Dit is baie makliker om te voer, want die hoë RF-spannings wat verband hou met die voer-reëlings met 'n hoë impedansie kan baie probleme vir voerders en bypassende eenhede inhou.

Stroom- en spanningsgolfvorms op 'n halfgolfdipool.

Stroom- en spanningsgolfvorms op 'n halfgolfdipool

Vir 'n dipoolantenne wat 'n elektriese halfgolflengte is, kanselleer die induktiewe en kapasitiewe reaksies mekaar op die resonante frekwensie. Met die induktiewe en kapasitiewe reaktansievlakke wat mekaar kanselleer, word die las suiwer weerstandig en word dit die voeding van die halfgolf-dipoolantenne baie makliker.

Die dipool is 'n gebalanseerde antenne en daarom is 'n gebalanseerde voerreëling nodig. Dit is normaalweg nodig dat 'n vorm van tweeling of gebalanseerde voerder gebruik word. Dit is egter moontlik om koaksiale toevoer te gebruik as 'n balun (gebalanseerde tot ongebalanseerde transformator) gebruik word.

Koaksiale voerder bied 'n baie aantreklike opsie as die impedansie-wedstryd goed is en daar nie golwe bestaan ​​nie, en dit is ook baie makliker om aan te pas by 'n sender-uitset wat slegs 'n weerstandige las wil sien. Vragte wat reaktansies insluit, lei tot hoër spanning van stroomvlakke wat die sender moontlik nie kan verdra nie.

Die impedansie vir 'n halfgolf-dipoolantenne in vrye ruimte is dipool 73 Ω, wat 'n goeie pasmaat is vir die koaksiale voerder van 70Ω, en dit is een van die redes waarom koaksie met hierdie impedansie vir baie toepassings gekies is.

'N Halfgolfdipool word gereeld met 'n 50Ω-voerder gevoer. Die antenna lewer dikwels 'n baie goeie pasmaat omdat die nabyheid van ander voorwerpe, soos die Aarde, antenna-montering, ens. Beteken dat die impedansie verlaag word onder die 73Ω wat dit in die vrye ruimte bied.

Halfgolf dipoollengte
Alhoewel die naam van die dipool die benaderde lengte weggee, is 'n meer presiese lengte nodig by die ontwerp en bou van 'n regte dipool.

Die werklike lengte van die halfgolfdipool is effens korter as 'n halwe golflengte in die vrye ruimte as gevolg van 'n aantal gevolge wat verband hou met die feit dat die RF-golfvorm binne 'n draad gedra word en ook waarskynlik nie in 'n vakuum nie.

Berekeninge vir die lengte van die halfgolfdipoolantenne neem elemente in ag, soos die verhouding van die dikte of deursnee van die geleier tot die lengte, diëlektriese konstante van die medium rondom die stralingselement ensovoorts.

In sommige gevalle is dit nodig om die lengte van 'n halfgolfdipoolantenne te verkort. Dit kan bereik word deur 'n laaigeleier by te voeg. Dit word in die stralende element geplaas. Dit werk omdat die dipoolantenne beskou kan word as 'n resonante stroombaan wat bestaan ​​uit 'n kapasitor en induktor. Deur addisionele induktansie by te voeg, sal die resonante frekwensie verlaag word, dit wil sê dat 'n gegewe antenna-lengte met 'n laer frekwensie resoneer as wat moontlik sou wees indien geen induktor aanwesig was nie. Op hierdie manier is dit moontlik om die lengte van die antenna te verkort.

Hierdie beginsel kan gebruik word vir enige vorm van antenna, en word dikwels gebruik waar ruimte 'n groot oorweging is.

Halfgolf dipool bestralingspatroon en richtbaarheid

Dit is moontlik om die stralingspatroon te bereken en die direktiwiteit te bepaal.

Soos verwag kan word, toon die maksimum halfgolf dipoolrigting die maksimum straling reghoekig teenoor die hoofstraler.

By ander hoeke kan die hoek θ in die halfgolfdipoolformule hierbo gebruik word om die veldsterkte te bepaal.

Halfgolf dipool polêre diagram en stralingspatroon.

Halfgolf dipool polêre diagram

Dit is ook moontlik om die bestralingspatroon te sien in terme van die vlak wat rondom die dipoolantenne kyk, dit wil sê in die vliegtuig wat die dipool sny in sy veld van maksimum bestraling.

Dipool-polêre diagram met regte hoeke op die as van die antenna.

Stralingpatroon met antenneas in / uit die skerm

Soos gesien kan word, met die as van die antenna in / uit die skerm, is die bestralingsvlak dieselfde rondom die antenna. Dit kan verwag word, aangesien daar niks is om die een rigting van die ander te onderskei of die bestraling in verskillende rigtings in hierdie vlak te beïnvloed nie.

Praktiese wenke
As u 'n halfgolfdipoolantenna ontwikkel, ontwerp en installeer, is daar 'n aantal algemene wenke en wenke wat gevolg kan word om die beste werkverrigting te verseker. Dit is bo die normale wat vir antenna-installasie gebruik word, byvoorbeeld om te verseker dat die hoogte optimaal is, ens.

* Gebruik gebalanseerde voerder of balun:   
Die dipoolantenne is 'n gebalanseerde antenna. Dit is dus nodig om 'n gebalanseerde voerder te gebruik, of as koaksiale voerder gebruik moet word, moet 'n balun gebruik word - daar is verskillende soorte wat maklik gebou kan word.

* Halfgolfdipool is nie 'n halfgolf nie: 'n Halfgolfdipoolantenne is nie dieselfde lengte as 'n halwe golflengte in vrye ruimte nie. Eindeffekte beteken dat die werklike benodigde lengte effens korter is.

* Huidige maksimum afdelings:   

Daar kan aangetoon word dat die gebiede van die antenna waar die stroom maksimum is die meeste bydra tot die bestraling / ontvangs. Om die doeltreffendste werking te verseker, moet hierdie gebiede vry van hindernisse wees en die optimale posisie vir bestraling gegee word. 

Dit is die beste van toepassing op antennas wat gebruik word vir laer frekwensies waar die lengte baie lank is. Vir VHF- en UHF-antennas, waar antennas baie korter is, sal die hele lengte van die dipool waarskynlik 'n soortgelyke 'aansig' hê. By HF-antennas kan die sentrum van die antenna soms hoër as die punte gehou word, en die kans is dus beter om 'n sein beter uit te straal.

* Spanning maksima aan die antenna eindig:   

Die punte van maksimum spanning is aan die einde van die antenna. Maak seker dat dit nie per ongeluk aangeraak word nie, en sorg dat dit voldoende geïsoleer is. Dit is belangrik as u draadantennes gebruik waar die ente as ankerpunte gebruik word. 

Dit moet ook weg van voorwerpe in die buurt wees wat kan reageer om krag op te neem en die antenna te verwyder.

Die halfgolfdipoolantenne is moontlik die mees gebruikte vorme van die dipool - selfs die mees gebruikte vorm van antenna. Dit is eenvoudig, effektief en kan opgeneem word as die gedrewe element in baie ander vorme van antennas vanaf Yagi-antennas tot paraboliese weerkaatsers en nog vele meer.

Los 'n boodskap 

boodskap Lys