Mis on poollaine dipooliantenn / antenn?

Poollaine dipooltennist, poollaine dipooliantennist on populaarseima dipoolantenni kõige laialdasemalt kasutatav versioon.

Poollaine dipool on dipoolantenni või antenni kõige populaarsem versioon.

Nagu nimest järeldada võib, on poollaine dipool poole lainepikkusega. See on lühim resonantspikkus, mida saab kasutada resonantse dipooli jaoks. Sellel on ka väga mugav kiirgusmuster.

Poollaine dipooli põhitõed
Poollaine dipool moodustatakse juhtivast elemendist, mis on traat- või metalltorust, mis on elektrilise poollainepikkusega. Poollaine dipooli juhitakse tavaliselt keskele, kus takistus langeb madalaimale. Sel viisil koosneb antenn sööturist, mis on ühendatud kahe üksteise suhtes veerandi lainepikkusega elemendiga.

Tuleb meeles pidada, et poollaine dipooli pikkus on antennijuhtides liikuva laine elektriline poollainepikkus. See on pisut lühem kui vabas ruumis liikuva laine samaväärne pikkus, kuna antenni juhid mõjutavad lainepikkust.

Põhiline poollaine dipoolantenn, mis näitab dipooli pikkust lainepikkuse suhtes.

Põhiline poollaine dipoolantenn

Pinge ja voolu tasemed varieeruvad antenni kiirgava sektsiooni pikkuses. See juhtub seetõttu, et seisvad lained seatakse mööda kiirgava elemendi pikkust.

Kuna otsad on avatud vooluringis, on nendes punktides vool null, kuid pinge on maksimaalne.

Kuna nende koguste mõõtmise punkt liigub otstest eemale, leitakse, et need varieeruvad sinusoidselt: pinge langeb, kuid vool tõuseb. Vool jõuab siis maksimumini ja pinge minimaalsele pikkusele, mis võrdub elektrilise veerandi lainepikkusega otstest. Kuna tegemist on poollaine dipooliga, toimub see punkt keskel.

Poollaine dipooli toitetakistus
Üks peamisi kaalutlusi mis tahes antenni puhul on etteandekorraldus - kuidas toitjalt / ülekandeliinilt toidet antenni kaudu üle kanda. Takistusjõu sobitamine, tasakaalustatud või tasakaalustamata ja paljud muud aspektid tuleb arvesse võtta.

Poollaine dipooli on paljudes aspektides väga lihtne toita. Söötur on tavaliselt ühendatud keskpunktiga, kus voolu maksimum ja pinge on minimaalsed. Selle tulemuseks on antenni toitesüsteemi madala impedantsi olemasolu. Seda on palju lihtsam toita, kuna kõrge takistusega etteandekorraldusega seotud kõrge raadiosageduslik pinge võib sööturitele ja sobivatele seadmetele tekitada palju probleeme.

Voolu ja pinge lainekujud poollaine dipoolil.

Voolu ja pinge lainekujud poollaine dipoolil

Dipoolantenni korral, mis on elektrilise poollainepikkusega, tühistavad induktiiv- ja mahtuvuslikud reaktsioonivõimed üksteise resonantssagedusel. Kui induktiiv- ja mahtuvuslik reaktiivsustase teineteist välja tõrjuvad, muutub koormus puhtalt takistuseks ja see teeb poole laine dipoolantenni toitmise palju lihtsamaks.

Dipool on tasakaalustatud antenn ja seetõttu on vajalik tasakaalustatud toitekorraldus. Selle kasutamiseks on tavaliselt vaja kahekordset või tasakaalustatud sööturit. Kui kasutada ballooni (tasakaalustatud kuni tasakaalustamata trafot), on võimalik kasutada koaksiaalsööturit.

Koaksiaalsöötur on väga atraktiivne variant, kui impedantsi sobivus on hea ja püsivaid laineid pole. Samuti on palju lihtsam sobitada saatja väljundit, mis võib-olla soovib näha ainult takistuslikku koormust. Koormused, mis sisaldavad reaktsioonivõimet, põhjustavad voolutaseme kõrgemat pinget, mida saatja ei pruugi taluda.

Poolelaine dipoolantenni takistus vabas ruumis on dipool 73 Ω, mis sobib hästi 70-koaksiaalsööturiga ja see on üks põhjusi, miks selle impedantsiga koaksiaal valiti paljudes rakendustes.

Poollaine dipooli söödetakse sageli 50Ω söötjaga. Antenn vastab sageli väga hästi, kuna teiste objektide (nt Maa, antenni paigaldus jne) lähedus tähendab, et impedants on madalamal kui 73 the, mida see vabas ruumis näitab.

Poollaine dipooli pikkus
Ehkki dipooli nimi annab ära selle ligikaudse pikkuse, on tõelise dipooli kujundamisel ja ehitamisel vaja täpsemat pikkust.

Poollaine dipooli tegelik pikkus on vabas ruumis pisut lühem kui pool lainepikkust, kuna sellel on palju efekte, mis on seotud asjaoluga, et raadiosageduse lainekuju kantakse juhtmes ja tõenäoliselt ka vaakumis.

Poolelaine dipoolantenni pikkuse arvutamisel võetakse arvesse selliseid elemente nagu juhi paksuse või läbimõõdu suhe suhtega pikkusega, kiirgava elemendi ümbritseva keskkonna dielektriline konstant jne.

Mõnel juhul on vaja poole laine dipoolantenni pikkust lühendada. Seda saab saavutada laadimis induktiivpooli lisamisega. See asetatakse kiirgavasse elementi. See töötab, kuna dipoolantenni võib pidada resonantsahelaks, mis koosneb kondensaatorist ja induktorist. Täiendava induktiivsuse lisamine vähendab resonantssagedust, st antud antenni pikkus resoneerub madalamal sagedusel kui see, mis oleks võimalik ilma induktiivpoolita. Sel viisil on võimalik antenni pikkust lühendada.

Seda põhimõtet saab kasutada mis tahes tüüpi antenni korral ja seda kasutatakse sageli juhul, kui kosmos on peamine kaalutlus.

Poollaine dipoolkiirguse muster ja suunavus

Kiirgusmustrit on võimalik arvutada ja seega suunatavus kindlaks määrata.

Nagu arvata võis, näitab maksimaalne poollaine dipooli suunavus peamise radiaatori suhtes täisnurga all maksimaalset kiirgust.

Muude nurkade korral saab väljatugevuse määramiseks kasutada nurka θ ülalpool toodud poollaine dipooli valemis.

Poollaine dipooli polaarskeem ja kiirgusmuster.

Poollaine dipooli polaarskeem

Kiirgusmustrit on võimalik vaadata ka tasapinnal, vaadates ümber dipoolantenni, st tasapinnal, mis lõikab dipooli maksimaalse kiirguse väljal.

Dipooli polaarskeem antenni telje suhtes täisnurga all.

Kiirguse muster antenni teljega ekraanilt sisse / välja

Nagu näha, on antenni teljega ekraanist välja ja väljapoole kiirguse tase antenni ümber sama. See on ootuspärane, kuna miski ei erista üht suunda teisest ega mõjuta kiirgust sellel tasapinnal erinevates suundades.

Praktilised nõuanded
Poolelaine dipoolantenni väljatöötamisel, kujundamisel ja paigaldamisel on mitmeid üldisi näpunäiteid, mida saab optimaalse jõudluse tagamiseks järgida. Need on kõrgemad kui tavaliselt antenni paigaldamisel kasutatavad, näiteks tagades optimaalse kõrguse jne.

* Kasutage tasakaalustatud sööturit või baluni:   
Dipooltenn on tasakaalustatud antenn. Seetõttu on vaja kasutada tasakaalustatud sööturit või kui on vaja kasutada koaksiaalset sööturit, siis tuleb kasutada baluni - neid on mitut tüüpi, mida saab hõlpsasti konstrueerida.

* Poollaine dipool pole poollaine: poollaine dipoolantenn ei ole sama pikk kui pool lainepikkust vabas ruumis. Lõppmõjud tähendavad, et tegelik nõutav pikkus on veidi lühem.

* Praegused maksimaalsed lõigud:   

Võib näidata, et antenni piirkonnad, kus vool on maksimaalne, mõjutavad kiirgust / vastuvõttu kõige rohkem. Kõige tõhusama töö tagamiseks peaksid need alad olema takistustest vabad ja neile tuleks anda optimaalne kiirgusasend. 

See kehtib kõige enam antennide puhul, mida kasutatakse madalamatel sagedustel, kus pikkused on palju pikad. VHF- ja UHF-antennide puhul, kus antennid on palju lühemad, on kogu dipooli pikkus tõenäoliselt sarnane “vaade”. Kõrgsagedusantennide puhul võib mõnikord antenni keskpunkti hoida otstest kõrgemal ja seetõttu on neil suurem võimalus signaali paremini kiirgata.

* Pinge maksimum antenni otstes:   

Maksimaalse pinge punktid asuvad antenni otstes. Kui neid kasutatakse edastuseks, veenduge, et neid ei saa kogemata puudutada, ja veenduge, et need on piisavalt isoleeritud. See on oluline juhul, kui kasutate traatantenne, kus otsasid kasutatakse kinnituspunktidena. 

Need peaksid asuma ka läheduses asuvatest objektidest, mis võivad energiat neelata ja antenni tuhmiks muuta.

Poollaine dipoolantenn on tõenäoliselt kõige sagedamini kasutatav dipoolvorm - isegi kõige laialdasemalt kasutatav antennivorm. See on lihtne, tõhus ja seda saab kasutada kui muude elementide ajendit Yagi antennidest paraboolsete reflektoriteni ja paljudesse muudesse antennivormidesse.

Jäta sõnum 

Sõnumite nimekiri