Over halve golf dipoolantenne / antenne

 

De halve golf dipool is de meest populaire versie van de dipool antenne of antenne.

Zoals de naam al aangeeft, is de dipool met halve golf een halve golflengte lang. Dit is de kortste resonantielengte die voor een resonantie kan worden gebruikt dipool. Het heeft ook een erg handig stralingspatroon.

Halve golf dipool basics
De halve golf dipool is gevormd uit een geleidend element dat is draad of metalen buis die een elektrische halve golflengte lang is. De halve golf dipool wordt normaal gesproken gevoed in het midden waar de impedantie valt naar zijn laagste punt. Op deze manier bestaat de antenne uit de feeder verbonden met twee kwart golflengte-elementen in lijn met elk andere.

Er moet aan worden herinnerd dat de lengte van de halve golf dipool is een elektrische halve golflengte voor de golf die door de antenne reist geleiders. Dit is iets korter dan de equivalente lengte van een golf die in de vrije ruimte reist aangezien de antennegeleiders de golflengte.


De spannings- en stroomniveaus variëren over de lengte van de stralende sectie van de antenne. Dit komt door staande golven zijn opgesteld langs de lengte van het stralende element.

Omdat de uiteinden een open circuit zijn, is de stroom op deze punten nul, maar de spanning is maximaal.

Naarmate het punt waarop deze hoeveelheden worden gemeten, zich van de uiteinden blijkt dat ze sinusoïdaal variëren: de spanning vallen, maar de huidige stijgt. De stroom bereikt dan een maximum en de spanning minimaal bij een lengte gelijk aan een elektrisch kwart golflengte vanaf de uiteinden. Omdat het een halve golf dipool is, is dit punt komt voor in het midden.

Halfgolf dipoolvoeding impedantie

Een van de belangrijkste overwegingen bij elke antenne is de feed regelingen - hoe de stroom van de feeder / transmissielijn in de antenne zelf. Impedantie-aanpassing, evenwichtig of onevenwichtig en vele andere aspecten moeten worden overwogen.

In veel opzichten is de halfgolfdipool zeer gemakkelijk te voeden. De feeder is normaal verbonden met het middelpunt is waar er een stroom maximum en een spanningsminimum. Dit resulteert in de antenne met een lage impedantie voor de feeder. Dit is veel gemakkelijker voeding omdat de hoge RF-spanningen geassocieerd met hoge impedantie voerarrangementen kunnen veel problemen opleveren voor feeders en matching units.

 
Voor een dipoolantenne met een elektrische halve golflengte is de inductieve en capacitieve reactanties heffen elkaar op bij de resonerende frequentie. Met de inductieve en capacitieve reactantie niveaus die elkaar opheffen, wordt de belasting puur resistief en dit maakt het voeden van de halfgolfdipoolantenne veel gemakkelijker.

De dipool is een gebalanceerde antenne en dus een uitgebalanceerde voeding arrangement is vereist. Dit zou normaal gesproken een vorm van tweeling of gebalanceerde feeder om te gebruiken. Het is echter mogelijk om coaxiaal te gebruiken feeder als een balun (gebalanceerde naar ongebalanceerde transformator) wordt gebruikt.Coaxiale feeder biedt een zeer aantrekkelijke optie als de impedantie match is goed en staande golven zijn niet aanwezig, en dat is het ook veel gemakkelijker te matchen met een zenderuitgang die dat alleen maar wil zie een resistieve belasting. Belastingen met reactanties leiden tot hogere spanning van stroomniveaus die de zender mogelijk niet kan tolereren.

De impedantie voor een halve golf dipoolantenne in de vrije ruimte is dipool 73 Ω wat een goede match is met 70Ω coaxiale feeder en dit is een van de redenen waarom voor velen voor coax met deze impedantie is gekozen toepassingen.

Een halve golf dipool wordt vaak gevoed met een 50Ω feeder. De antenne presenteert vaak een zeer goede match voor hem omdat de nabijheid van andere objecten, zoals de aarde, antennemontage, enz. betekent dat de impedantie wordt verlaagd tot onder de 73Ω die het in de vrije ruimte presenteert.

Halve golf dipool lengte
Hoewel de naam van de dipool zijn geschatte lengte verraadt, bij het ontwerpen en bouwen van een echte dipool is een meer exacte lengte nodig.

De werkelijke lengte van de halve golf dipool is iets korter dan een halve golflengte in de vrije ruimte vanwege een aantal effecten geassocieerd met het feit dat de RF-golfvorm wordt gedragen binnen een draad en ook hoogstwaarschijnlijk niet in een vacuüm.

Berekeningen voor de lengte van de halve golf dipoolantenne houd rekening met elementen zoals de verhouding van de dikte of diameter van de geleider tot de lengte, diëlektrische constante van de medium rond het stralende element enzovoort.

Lees meer over berekeningen van de dipoollengte
In sommige gevallen is het nodig om de lengte van een halve in te korten golf dipool antenne. Dit kan worden bereikt door een lading toe te voegen Spoel. Deze wordt in het stralende element geplaatst. Het werkt omdat de dipoolantenne kan worden beschouwd als een resonantiekring bestaande uit een condensator en inductor. Extra inductie toevoegen zal de resonantiefrequentie verlagen, dwz bij een bepaalde antennelengte resoneren op een lagere frequentie dan mogelijk zou zijn geweest er is geen inductor aanwezig. Op deze manier is het mogelijk om de lengte van de antenne.

Dit principe kan voor elke vorm van antenne worden gebruikt, en is dat vaak ook gebruikt waar ruimte een belangrijke overweging is.

Halve golf dipool stralingspatroon en gerichtheid
Het is mogelijk om het stralingspatroon te berekenen en dus bepaal de gerichtheid.

Zoals te verwachten valt, blijkt de maximale richtingsgevoeligheid van de halve golf dipool de maximale straling loodrecht op de hoofdstraler.

Bij andere hoeken, de hoek θ in de bovenstaande halve golf dipoolformule kan worden gebruikt om de veldsterkte te bepalen.

 

Het is ook mogelijk om het stralingspatroon te bekijken in termen van de vlak rondkijkend de dipoolantenne, dwz in het vlak snijden de dipool in zijn veld van maximale straling.

 
Zoals te zien is, met de as van de antenne in / uit het scherm, het stralingsniveau is overal rond de antenne hetzelfde. Dit is te verwachten, want er is niets om één richting van te onderscheiden een ander of om hierin de straling in verschillende richtingen te beïnvloeden vlak.

Praktische tips
Bij het ontwikkelen, ontwerpen en installeren van een halve golf dipool antenne, zijn er een aantal algemene hints en tips die kunnen zijn gevolgd om optimale prestaties te garanderen. Deze zijn boven de normale die worden gebruikt voor antenne-installatie, bijvoorbeeld zorgen hoogte is optimaal, etc.

Gebruik gebalanceerde feeder of balun:   De dipoolantenne is een gebalanceerd antenne. Het is daarom noodzakelijk om een ​​gebalanceerde feeder te gebruiken, of zo coaxiale feeder moet worden gebruikt, dan moet een balun worden gebruikt - daar zijn verschillende typen die gemakkelijk kunnen worden geconstrueerd.

Halve golf dipool is geen halve golf:   Een halve golf dipoolantenne is niet dezelfde lengte als een halve golflengte in de vrije ruimte. Einde effecten betekent dat de werkelijk benodigde lengte iets korter is.

Huidige maximale secties:   Aangetoond kan worden dat de gebieden van de antenne waar de stroom maximaal is, draagt ​​het meest bij aan de 

straling / ontvangst. Om de meest effectieve werking te garanderen, deze gebieden moeten vrij zijn van obstakels en het optimale krijgen positie voor straling. Dit is vooral van toepassing op gebruikte antennes voor lagere frequenties waar lengtes veel lang zijn. Voor VHF en UHF antennes, waar antennes veel korter zijn, de hele lengte van de dipool heeft waarschijnlijk een soortgelijk 'uitzicht'. Voor HF-antennes, soms wordt het midden van de antenne hoger gehouden dan de uiteinden en hebben daardoor een betere kans om een ​​signaal beter uit te stralen.

Spanningsmaxima aan de antenne-uiteinden:   De punten van maximale spanning bevinden zich aan de uiteinden van de antenne. Indien gebruikt voor verzending, zorg ervoor dat deze kunnen niet per ongeluk worden aangeraakt en zorgen er ook voor dat ze dat wel zijn voldoende geïsoleerd. Dit is belangrijk bij het gebruik van draadantennes waar de uiteinden worden gebruikt als ankerpunten. Deze zouden ook weg moeten zijn van nabijgelegen objecten die kunnen werken om stroom te absorberen en de antenne.

De halfgolf dipoolantenne is wellicht de meest gebruikte vorm van de dipool - zelfs de meest gebruikte vorm van antenne. Het is eenvoudig, effectief en kan worden opgenomen als het gedreven element in vele andere vormen van antenne van Yagi-antennes tot parabolisch reflectoren en nog veel meer.

Laat een bericht achter 

Message List