Informazioni sull'antenna / antenna dipolo a mezza onda

 

Il dipolo a mezza onda è la versione più popolare del dipolo antenna o antenna.

Come suggerisce il nome, il dipolo a semionda è lungo una mezza lunghezza d'onda. Questa è la lunghezza di risonanza più breve che può essere utilizzata per una risonanza dipolo. Ha anche un diagramma di radiazione molto conveniente.

Nozioni di base dipolo a mezza onda
Il dipolo a semionda è formato da un elemento conduttore che è filo o tubo metallico lungo una mezza lunghezza d'onda elettrica. Il Il dipolo a semionda è normalmente alimentato al centro dove si trova l'impedenza cade al suo minimo. In questo modo, l'antenna è costituita dall'alimentatore collegati a due elementi di lunghezza d'onda di un quarto in linea con ciascuno altra.

Va ricordato che la lunghezza del dipolo a semionda è una mezza lunghezza d'onda elettrica per l'onda che viaggia nell'antenna conduttori. Questo è leggermente più corto della lunghezza equivalente di a onda che viaggia nello spazio libero poiché i conduttori dell'antenna influenzano il lunghezza d'onda.


I livelli di tensione e corrente variano lungo la lunghezza del sezione radiante dell'antenna. Ciò si verifica perché le onde stazionarie sono disposti lungo la lunghezza dell'elemento radiante.

Poiché le estremità sono a circuito aperto, la corrente in questi punti è zero, ma la tensione è al massimo.

Quando il punto in cui vengono misurate queste quantità si allontana da alle estremità, si trova che variano sinusoidalmente: la tensione in calo, ma la corrente in aumento. La corrente quindi raggiunge il massimo e la tensione un minimo a una lunghezza pari a un quarto elettrico lunghezza d'onda dalle estremità. Dato che è un dipolo a mezza onda, questo punto si verifica al centro.

Impedenza di alimentazione dipolo a semionda

Una delle considerazioni principali con qualsiasi antenna è il feed disposizioni - come trasferire l'alimentazione dall'alimentatore / linea di trasmissione nell'antenna stessa. Corrispondenza dell'impedenza, equilibrato o sbilanciato e molti altri aspetti devono essere considerati.

Per molti aspetti il ​​dipolo semionda è molto facile da alimentare. Il l'alimentatore è normalmente collegato al punto centrale è dove c'è un corrente massima e una tensione minima. Ciò si traduce nell'antenna presentando una bassa impedenza all'alimentatore. Questo è molto più facile feed perché le alte tensioni RF associate ad alta impedenza le modalità di alimentazione possono presentare molti problemi per le mangiatoie e l'abbinamento unità.

 
Per un'antenna a dipolo lunga una mezza lunghezza d'onda elettrica, il reattanze induttive e capacitive si annullano a vicenda al frequenza di risonanza. Con la reattanza induttiva e capacitiva livelli annullandosi a vicenda, il carico diventa puramente resistivo e questo rende molto più facile alimentare l'antenna dipolo a semionda.

Il dipolo è un'antenna bilanciata e quindi un feed bilanciato è richiesta la disposizione. Questo normalmente richiederebbe una forma di gemello o alimentatore bilanciato da utilizzare. Tuttavia è possibile utilizzare coassiale alimentatore se viene utilizzato un balun (trasformatore da bilanciato a sbilanciato).L'alimentatore coassiale presenta un'opzione molto interessante quando l'impedenza la partita è buona e le onde stazionarie non sono presenti, e lo è anche molto più facile da abbinare a un'uscita del trasmettitore che potrebbe volerlo solo vedere un carico resistivo. I carichi che includono reattanze portano a maggiori tensione di livelli di corrente che il trasmettitore potrebbe non essere in grado di raggiungere tollerare.

L'impedenza per un'antenna dipolo a semionda nello spazio libero è dipolo 73 Ω che presenta una buona corrispondenza con l'alimentatore coassiale da 70Ω e questo è uno dei motivi per cui molti hanno scelto il cavo coassiale con questa impedenza applicazioni.

Un dipolo a semionda è spesso alimentato con un alimentatore da 50Ω. L'antenna presenta spesso una partita molto buona per la sua vicinanza altri oggetti, come la Terra, il montaggio dell'antenna, ecc. indicano che il file l'impedenza è abbassata al di sotto dei 73Ω che presenta nello spazio libero.

Lunghezza dipolo a mezza onda
Sebbene il nome del dipolo dia via la sua lunghezza approssimativa, quando si progetta e si costruisce un vero dipolo, una lunghezza più esatta è necessario.

La lunghezza effettiva del dipolo a semionda è leggermente inferiore a a mezza lunghezza d'onda nello spazio libero a causa di una serie di effetti associato al fatto che la forma d'onda RF viene trasportata all'interno di un file filo e anche molto probabilmente non nel vuoto.

Calcoli per la lunghezza dell'antenna dipolo a semionda prendere in considerazione elementi come il rapporto tra lo spessore o diametro del conduttore alla lunghezza, costante dielettrica del mezzo attorno all'elemento radiante e così via.

Ulteriori informazioni sui calcoli della lunghezza del dipolo
In alcuni casi è necessario accorciare la lunghezza della metà antenna dipolo a onde. Ciò può essere ottenuto aggiungendo un caricamento induttore. Questo è posto nell'elemento radiante. Funziona perché l'antenna a dipolo può essere considerata come un circuito risonante costituito da un condensatore e induttore. Aggiunta di induttanza aggiuntiva abbasserà la frequenza di risonanza, cioè una data lunghezza dell'antenna lo farà risuonare a una frequenza inferiore a quella che sarebbe possibile avere nessun induttore essere presente. In questo modo è possibile accorciare il lunghezza dell'antenna.

Questo principio può essere utilizzato per qualsiasi forma di antenna ed è spesso utilizzato dove lo spazio è una considerazione importante.

Diagramma di radiazione e direttività del dipolo a semionda
È possibile calcolare il diagramma di radiazione e quindi determinare la direttività.

Come ci si potrebbe aspettare, la direttività del dipolo a semionda massima mostra la massima radiazione ad angolo retto rispetto al radiatore principale.

Ad altri angoli, l'angolo θ nella formula del dipolo a semionda sopra può essere utilizzato per determinare l'intensità del campo.

 

È anche possibile visualizzare il diagramma di radiazione in termini di piano guardando intorno all'antenna dipolo, cioè nel taglio aereo il dipolo nel suo campo di massima radiazione.

 
Come si può vedere, con l'asse dell'antenna dentro / fuori dallo schermo, il livello di radiazione è lo stesso in tutto l'antenna. Questo è prevedibile in quanto non c'è nulla da cui distinguere una direzione un altro o per influenzare la radiazione in direzioni diverse in questo piano.

Consigli pratici
Durante lo sviluppo, la progettazione e l'installazione di un dipolo a semionda antenna, ci sono una serie di suggerimenti e suggerimenti generali che possono essere seguito per garantire prestazioni ottimali. Questi sono al di sopra del quelli normali utilizzati per l'installazione dell'antenna, ad esempio assicurando l'altezza è ottimale, ecc.

Usa alimentatore bilanciato o balun:   L'antenna a dipolo è bilanciata antenna. È quindi necessario utilizzare un alimentatore bilanciato, o se deve essere utilizzato un alimentatore coassiale, quindi un balun deve essere utilizzato - lì sono diversi tipi che possono essere facilmente costruiti.

Il dipolo a mezza onda non è una mezza onda:   Un'antenna dipolo a mezza onda è non la stessa lunghezza di mezza lunghezza d'onda nello spazio libero. Effetti finali significa che la lunghezza effettiva richiesta è leggermente inferiore.

Sezioni massime attuali:   Si può dimostrare che le aree di antenna dove la corrente è massima contribuiscono maggiormente al 

radiazioni / ricezione. Per garantire il funzionamento più efficace, questi le aree dovrebbero essere libere da ostacoli e dovrebbero essere ottimali posizione per la radiazione. Questo è più applicabile per le antenne utilizzate per frequenze più basse dove le lunghezze sono molto lunghe. Per VHF e UHF antenne, dove le antenne sono molto più corte, per tutta la lunghezza è probabile che il dipolo abbia una "vista" simile. Per antenne HF, a volte il centro dell'antenna può essere tenuto più in alto delle estremità e quindi avere una migliore possibilità di irradiare meglio un segnale.

Massima tensione alle estremità dell'antenna:   I punti di massima tensione sono alle estremità dell'antenna. Se usato per la trasmissione assicurati questi non possono essere toccati accidentalmente e assicurarsi che lo siano adeguatamente isolato. Questo è importante quando si usano antenne filari dove le estremità vengono utilizzate come punti di ancoraggio. Anche questi dovrebbero essere assenti da oggetti vicini che possono agire per assorbire potenza e disintonizzare il antenna.

L'antenna dipolo a semionda è forse la forma più utilizzata del dipolo, anche la forma di antenna più utilizzata. È semplice, efficace e può essere incorporato come elemento guidato in molte altre forme di antenna dalle antenne Yagi alle paraboliche riflettori e molti altri.

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