Che cos'è un'antenna doppietta

L'antenna doppietta è una forma di dipolo che utilizza un alimentatore bilanciato, un trainafilo spesso aperto e un'unità di sintonizzazione dell'antenna. Poiché il trainafilo aperto è in grado di funzionare con livelli di onde stazionarie e diventa effettivamente parte dell'antenna, è in grado di operare su un'ampia banda di frequenze.

Di conseguenza, l'antenna doppietto forma un'antenna multibanda molto conveniente ed è spesso utilizzata in HF dove è necessario coprire un numero di bande HF diverse, ed è relativamente popolare tra i radioamatori dove consente di utilizzare diverse bande con un antenna singola.

Nozioni di base sull'antenna doppia
L'antenna doppietto è essenzialmente un sistema bilanciato e ciascuna metà della parte superiore più ogni filo nella linea di alimentazione deve essere uguale in lunghezza. La parte superiore dell'antenna non è tagliata per risuonare a nessuna particolare frequenza (a differenza del dipolo a semionda) e qualsiasi lunghezza può essere scelta per adattarsi a una posizione individuale.

 

La chiave per l'antenna doppietto è la forma di alimentatore utilizzato. Gli alimentatori a filo aperto o bilanciati sono in grado di funzionare come parte dell'antenna stessa, non solo alimentando l'alimentazione da una sorgente sbilanciata. L'alimentatore bilanciato o trainafilo aperto è in grado di funzionare con onde stazionarie lungo la sua lunghezza.

Le onde stazionarie sono una caratteristica dei fili radianti, ma nel caso del trainafilo aperto, sono costituite da due fili ravvicinati di uguale lunghezza. Poiché questi trasportano correnti uguali e opposte, la loro radiazione si annulla. Tuttavia, l'alimentatore rimane ancora parte dell'antenna stessa.

Per un doppietto, la sezione superiore è tipicamente un minimo di λ / 4 per ciascuna sezione (lunghezza L1), cioè una lunghezza totale attraverso la parte superiore di λ / 2.

Tuttavia si è riscontrato che la sezione superiore, ovvero 2 x L1 può essere ridotta a circa 3 λ / 8 senza alcuna riduzione significativa delle prestazioni - ha circa il 98% dell'efficienza di un dipolo a semionda, quindi la differenza non sarà notata .

L'antenna doppietta può operare su un'ampia gamma di frequenze e di conseguenza il diagramma di radiazione cambierà in base alla sua lunghezza elettrica rispetto al numero di lunghezze d'onda, o parte di ciò che rappresenta. All'aumentare della lunghezza elettrica, cioè all'aumentare della frequenza, l'antenna aumenta nel numero di lunghezze d'onda che rappresenta sebbene la lunghezza fisica rimanga la stessa. All'aumentare della lunghezza elettrica, la fasatura dei campi attorno all'elemento radiante fa sì che la radiazione cambi da un modello a otto per un elemento radiante superiore a mezza onda a un modello che ha lobi che si muovono sempre più verso l'asse dell'antenna doppietto .

Doppio alimentatore e funzionamento
L'alimentatore può essere un filo aperto o una cosiddetta linea a scala. Questo può essere 300Ω o 450Ω. Anche la lunghezza dell'alimentatore può essere tagliata per soddisfare i requisiti dell'installazione.

Quando si alimenta un'antenna di questo tipo si scopre che può presentare un'impedenza su un ampio raggio. Di conseguenza è necessario utilizzare un'unità di sintonizzazione dell'antenna per garantire che il trasmettitore stesso abbia l'impedenza richiesta. Questo può essere misurato usando un misuratore SWR.

 

Antenna doppia che mostra l'uso di ATU con collegamento antenna bilanciato

L'unità di sintonizzazione dell'antenna utilizzata dovrebbe essere in grado di far corrispondere le impedenze su un'ampia gamma e deve anche avere una connessione di uscita bilanciata. In caso contrario, è necessario un balun esterno in modo che sia presente la transizione da sbilanciata a bilanciata.

I balun possono essere acquistati o realizzati. Essenzialmente sono semplici nella loro costruzione a condizione che siano disponibili i componenti e gli strumenti giusti. Particolarmente chiave è il primo su cui è avvolto il balun. Tipicamente questo è un toroide e deve avere le proprietà RF richieste e la capacità di gestione della potenza RF. Spesso un balun per un'antenna doppietta può essere un rapporto 4: 1 fornendo un'uscita di 300 Ω all'antenna per un ingresso di 75 Ω. Ciò fornisce una corrispondenza adeguata per molti ATU con solo connessioni di uscita sbilanciate.


Collegamento diretto al cavo coassiale
Sebbene sia sempre meglio utilizzare un'unità di sintonizzazione dell'antenna con un'antenna a doppietto, è possibile disporre l'antenna in modo che non sia sempre necessaria.

Sebbene sia possibile utilizzare qualsiasi lunghezza di alimentatore bilanciato con il doppietto, la corrispondenza dell'impedenza è migliore se la lunghezza totale di una gamba dell'antenna e dell'alimentatore, ovvero L1 + L2, è uguale a un multiplo dispari delle lunghezze d'onda elettriche del quarto della frequenza da utilizzare. Usando questo approccio l'impedenza, intorno ai 50Ω, è bassa e principalmente resistiva.

Se l'opzione a bassa impedenza viene utilizzata per abbinare direttamente a 50 Ω, ricordare che sarà necessario un balun 1: 1 nel circuito per fornire la transizione da bilanciata a sbilanciata richiesta.

Tuttavia, è sempre buona norma incorporare un'unità di sintonizzazione dell'antenna per garantire che il trasmettitore abbia la giusta impedenza, anche se ci si aspetta che fornisca una buona corrispondenza.

Modelli di antenna doppietta
Come ci si potrebbe aspettare, esistono molte varianti di antenne doppiette che hanno proprietà diverse. Nel corso degli anni sono stati creati molti progetti di antenne diversi basati sul concetto di antenna doppietta.

Antenna G5RV:   Il G5RV è un'antenna doppietta con lunghezze specifiche che la rendono adatta per il funzionamento su una varietà di bande radioamatoriali pur mantenendo una buona corrispondenza. Il design della doppia antenna G5RV è stato originariamente pubblicato nel 1958 e mirava a fornire una buona antenna per le bande del giorno con il minimo di requisiti di corrispondenza. Può ancora essere utilizzato oggi su una varietà di bande amatoriali, sebbene operandolo su alcune delle bande più recenti, e anche con trasmettitori a stato solido PA richiede l'uso di un'unità di sintonizzazione dell'antenna.

Per saperne di più. . . . l'antenna G5RV.

Vantaggi e svantaggi dell'antenna doppia
Quando si considera l'uso di un'antenna doppietta, vale la pena considerare sia i vantaggi che gli svantaggi.

Vantaggi dell'antenna doppia
-Ampia larghezza di banda

-Facile da realizzare e installare

Svantaggi dell'antenna doppia
-Richiede unità di sintonizzazione dell'antenna
- L'alimentatore bilanciato non ama le corse attraverso gli edifici, ecc

Le antenne Doublet forniscono una forma ideale di antenna filare a banda larga che è a basso costo e può essere montata molto facilmente. In quanto tali antenne doppietto possono fornire una soluzione ideale a molti requisiti di antenna HF.

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