Што е полу-бранова диполна антена / воздушна?

Диеполна антена со половина бранова должина, на полу-бранова диполна антена е најшироко користената верзија на популарната диполна антена.

Двополна половина бранова е најпопуларната верзија на диполната антена или воздушна.

Како што имплицира името, полу-брановата дипола е долга половина бранова должина. Ова е најкратката резонантна должина што може да се користи за резонантна дипола. Исто така, има многу удобен образец на зрачење.

Основи на полу-бранова дипола
Двојната бранова дипола е формирана од спроводлив елемент кој е жица или метална цевка која е долга електрична полу-бранова должина. Двополната половина бран нормално се храни во средина каде импедансата паѓа на најниска. На овој начин, антената се состои од фидер што е поврзан со два четвртина елементи на бранова должина во согласност со едни со други.

Треба да се запомни дека должината на полупотерната дипола е електрична половина бранова должина за бранот што патува во проводниците на антената. Ова е нешто пократко од еквивалентната должина на еден бран што патува во слободен простор, бидејќи спроводниците на антената влијаат на брановата должина.

Основна полу-бранова диполна антена што ја покажува должината на диполата во однос на бранова должина.

Основна полу-бранова диполна антена

Нивото на напон и струја се разликуваат по должината на зрачивиот дел на антената. Ова се случува затоа што постојаните бранови се поставени по должината на зрачениот елемент.

Бидејќи краевите се струјата на отворено коло на овие точки е нула, но напонот е во својот максимум.

Бидејќи точката на која се мерат овие количини се оддалечува од краевите, се открива дека тие се разликуваат синусоидно: напонот паѓа, но струјата се зголемува. Тогаш, струјата достигнува максимум, а напонот минимум во должина еднаква на електрична четвртина бранова должина од краевите. Бидејќи станува збор за дипол пол бранови, оваа точка се јавува во центарот.

Импеданса за полнење со полу-бранова дипола
Една од најголемите размислувања за која било антена е аранжманот за добиточна храна - како да се пренесе моќта од самата фидер / далекувод до самата антена. Треба да се земат предвид усогласеноста на импедансата, избалансиран или небалансиран и многу други аспекти.

Во многу аспекти, полу-брановата дипола е многу лесна за напојување. Внесувачот е нормално поврзан со централната точка е таму каде што има струен максимум и минимум на напон. Ова резултира во антената да претставува ниска импеданса на фидер. Ова е многу полесно за напојување затоа што високите RF напони поврзани со аранжманите за добиточна импеданса можат да претставуваат многу проблеми за фидерите и единиците што се совпаѓаат.

Тековни и напонски бранови на полуполна бранова должина.

Тековни и напонски бранови на полуполна бранова должина

За диполна антена која е долга електрична половина бранова должина, индуктивните и капацитивни реакции се откажуваат едни со други на резонантната фреквенција. Со индуктивното и капацитивното ниво на реакција што се откажуваат едни со други, товарот станува чисто резистентен и ова го прави хранењето на полуте браната диполна антена далеку полесно.

Диполата е балансирана антена и затоа е потребен балансиран аранжман за добиточна храна. За нормално, ќе треба форма на близнак или избалансиран фидер што треба да се користи. Сепак, можно е да се користи коаксијален фидер, доколку се користи балон (избалансиран до небалансиран трансформатор).

Коаксијалниот фидер претставува многу привлечна опција кога натпреварот за импеданса е добар и стоечките бранови не се присутни, а исто така е многу полесно да се совпаднат со излез на предавателот што може само да сака да види отпорен товар. Товарите што вклучуваат реактанци доведуваат до поголем напон на нивото на струја што предавателот можеби нема да може да ги толерира.

Импедансата за двојна антена со двојна бран на слободен простор е диполата 73 Ω што претставува добар натпревар на 70Ω коаксијален фидер и ова е една од причините зошто убедливоста со оваа импеданса беше избрана за многу апликации.

Двополна половина бран често се храни со фидер од 50Ω. Антената честопати претставува многу добар натпревар, бидејќи близина на други објекти, како што е Земјата, монтажа на антената, итн. Значи дека импедансата се спушта под 73Ω што ја претставува во слободен простор.

Должина на пол бранова должина
Иако името на диполата ја дава приближната должина, при дизајнирање и градење вистинска дипола, потребна е поточна должина.

Вистинската должина на полупотерната дипола е малку пократка од половина бранова должина на слободен простор заради голем број на ефекти поврзани со фактот дека RF-брановата форма се носи во жица и, исто така, најверојатно не е во вакуум.

Пресметките за должината на полу-брановата диполна антена ги земаат предвид елементите како што се односот на дебелината или дијаметарот на проводникот кон должината, диелектричната константа на медиумот околу зрачениот елемент и така натаму.

Во некои случаи, неопходно е да се скрати должината на половина бран диполна антена. Ова може да се постигне со додавање на индуктор за оптеретување. Ова е поставено во зрачниот елемент. Работи затоа што диполната антена може да се смета како резонантно коло кое се состои од кондензатор и индуктор. Додавањето дополнителна индуктивност ќе ја намали фреквенцијата на резонанцата, т.е. дадена должина на антената ќе резонира со пониска фреквенција од онаа што е можно ако не постои присутен индуктор. На овој начин е можно да се скрати должината на антената.

Овој принцип може да се користи за која било форма на антена, и често се користи таму каде што просторот се смета за голем.

Шема на зрачење со половина брано и насоченост

Можно е да се пресмета шемата на зрачење и оттука да се утврди директноста.

Како што може да се очекува, максималната директност на диполна половина бран покажува максимално зрачење под прав агол кон главниот радијатор.

Под други агли, аголот θ во формулата со полу-бранова дипола погоре може да се користи за да се одреди јачината на полето.

Половина бран диполен поларен дијаграм и шема на зрачење.

Поларен бран диполен поларен дијаграм

Исто така, можно е да се гледа моделот на зрачење во однос на рамнината што гледа околу диполната антена, т.е. во рамнината што ја сече диполата во неговото поле на максимално зрачење.

Диполен поларен дијаграм под агол на права до оска на антена.

Модел на зрачење со оска на антена во / надвор од екранот

Како што може да се види, со оската на влезот / надвор од екранот, нивото на зрачење е исто околу антената. Ова се очекува, бидејќи нема ништо да се разликува една насока од друга или да се влијае на зрачењето во различни насоки во оваа рамнина.

Практични совети
При развивање, дизајнирање и инсталирање на полу-бранова диполна антена, има голем број на општи совети и совети што може да се следат за да се обезбедат оптимални перформанси. Овие се над нормалните што се користат за инсталација на антената, на пример обезбедување висина да е оптимална, итн.

* Користете балансиран фидер или балон:   
Диполната антена е балансирана антена. Затоа е неопходно да се користи избалансиран фидер, или ако треба да се користи коаксијален фидер, тогаш мора да се користи балун - постојат неколку видови што лесно можат да се конструираат.

* Половина бранови дипол не е половина бран: Половина бранови антена не е иста должина како половина бранова должина во слободниот простор. Крајните ефекти значат дека вистинската должина што е потребна е малку пократка.

* Тековни максимални делови:   

Може да се покаже дека областите на антената каде струјата е максимално придонесуваат за зрачење / прием. За да се обезбеди најефикасно работење, овие области треба да бидат ослободени од пречки и да им се даде оптимална позиција за зрачење. 

Ова е најприменливо за антените што се користат за пониски фреквенции каде што должините се многу долги. За антените VHF и UHF, каде антените се многу пократки, целата должина на диполата веројатно ќе има сличен „поглед“. За антените со HF, понекогаш центарот на антената може да се држи повисоко од краевите и затоа има поголема можност да зрачат сигнал подобро.

* Максималниот напон на антената завршува:   

Точките на максимален напон се на краевите на антената. Ако се користат за пренесување, проверете дали овие не можат случајно да се допрат, и исто така осигурете се дека се соодветно изолирани. Ова е важно кога се користат жични антени каде што краевите се користат како точки на сидро. 

Овие, исто така, треба да бидат подалеку од околните објекти што можат да дејствуваат за да ја апсорбираат моќта и да ја одвратат антената.

Двополна антена со димензии е веројатно најшироко користените форми на диполата - дури и најшироко користената форма на антена. Тој е едноставен, ефективен и може да биде вграден како управуван елемент во многу други форми на антени од антените Yagi до параболичките рефлектори и многу други.

Остави порака 

Список со пораки