За преклопената антена / антената на дипол

Основната диполска антена или антена е широко користена во својата основна форма. Меѓутоа, под голем број околности, модификацијата на оваа, наречена преклопена диполска антена, обезбедува голем број на предности.

Преклопената диполска антена или преклопената диполска антена се широко користени, не само сами по себе, туку и како управуван елемент во други антени како антената Јаги и разни други видови на антена.

Основи на преклопена диполна антена

Преклопената диполска антена се состои од основен дипол, но со додаден спроводник што ги поврзува двата краја заедно. Ова прави 'јамка' од жица што е краток спој до еднонасочна струја. Бидејќи краевите се чини дека се преклопени назад, антената се нарекува преклопена диполна антена.

Основниот формат на преклопениот антенски дипол е прикажан подолу. Како основната дипол, преклопената диполска антена е балансирана антена и треба да се напојува со балансиран фидер. Може да се користат неизбалансирани фидери под услов да се користи балун (неизбалансиран до избалансиран трансформатор).

Дополнителниот дел од преклопената диполска антена често се прави со употреба на жица или прачка со ист дијаметар како и основниот дел на дипол. Сепак, тоа не е секогаш случај.

Исто така, жиците или прачките се вообичаени меѓусебно растојание по должината на паралелните елементи. Ова може да се постигне на повеќе начини. Честопати за VHF или UHF антените, цврстината на елементите е доволна, но при пониски фреквенции можеби ќе треба да се користат растојанија. Keepиците да бидат одделени. Очигледно, ако тие не се изолирани, императив е да се чуваат од шорт. Во некои случаи може да се користи рамен фидер.

Една од главните причини за користење на преклопена диполска антена е зголемувањето на импедансата на добиточната храна што ја обезбедува. Ако спроводниците во главниот дипол и вториот или „преклопниот“ спроводник се со ист дијаметар, тогаш се открива дека има четирикратно зголемување (т.е. два квадратни) во импедансата на напојувањето. Во слободен простор, ова дава зголемување на импедансата на напојувањето од 73Ω на околу 300Ω оми. Дополнително, RF антената има поширок пропусен опсег.

Теорија за зголемување на импедансата на преклопената дипола
Можно е да се размисли зошто има четирикратно зголемување на импедансата за преклопената диполска антена.

Во стандардна диполна антена струите што течат по спроводниците се во фаза и како резултат нема откажување на полињата и како резултат се појавува зрачење или сигнал.

Кога се додава вториот спроводник за да се направи преклопената диполска антена, ова може да се смета како продолжение на стандардниот дипол со краевите преклопени назад за да се сретнат едни со други. Како резултат на тоа, струите во новиот дел течат во иста насока како и оние во првичниот дипол. Струите по должината на полубрановите се во фаза и антената ќе зрачи со истите обрасци на зрачење итн., Како обична дипола на полубранови.

Зголемувањето на импедансата може да се заклучи од фактот дека напојувањето што се доставува до преклопената диполска антена е подеднакво поделено помеѓу двата дела што ја сочинуваат антената. Ова значи дека кога ќе се спореди со стандарден дипол струјата во секој спроводник се намалува на половина. Како што се применува истата моќност, импедансата треба да се подигне со фактор четири за да се задржи рамнотежата во равенката Ватс = I2 x Р.

Ефект на преклопен дипол далекувод
Преклопениот елемент на преклопената диполска антена има прицврстен ефект на далекувод. Може да се види дека импедансата на диполот се појавува паралелно со импедансата на деловите на скратената далекувод, иако аргументите за импедансата дадени погоре сè уште важат - тоа е само уште еден начин да се разгледа истото прашање.

Ова може да помогне да се објаснат некои други својства на антената.

Должината е под влијание на овој ефект. Нормално, брановата должина на стоечкиот бран во фидер е под влијание на факторот на брзина. Ако се користи воздух, ова ќе биде околу 95% од вредноста на слободниот простор. Меѓутоа, ако се користи рамен фидер со помал фактор на брзина, тогаш ова ќе има ефект на скратување на потребната должина.

Ефектот на фидер, исто така, резултира во преклопената диполска антена да има порамен одговор, т.е. поширок ширина на ширина од не-преклопениот дипол.

Се јавува затоа што на фреквенција далеку од резонанца, реактансата на диполот е во спротивна форма од онаа на сортираната далекувод и како резултат на тоа, има одредено откажување на реактансата во точката на напојување на антената.

Преклопени предности на дипол
Постојат две главни предности за користење на преклопена диполска антена во однос на стандарден дипол:

Зголемување на импедансата:  Кога треба да се користат колибри со поголема импеданса или кога импедансата на дипол е намалена од фактори како што се паразитски елементи, преклопениот дипол обезбедува значително зголемување на нивото на импеданса што овозможува антената полесно да се совпадне со достапниот фидер.

Широк ширина на опсег:  Преклопената диполска антена има порамен одзив на фреквенцијата - ова овозможува да се користи во поширок опсег со многу преноси со користење на различни канали што може да се изберат, на пр. Телевизија и радиодифузно радио, потребна е антена со широк опсег. Стандардната диполна антена не секогаш го обезбедува потребниот ширина на опсег, а дополнителниот широк опсег на преклопениот дипол ги исполнува барањата.

Нееднаквиот спроводник здипли диполи

Во многу наврати може да биде потребно да се спроведат стапки на импеданса кон стандардниот однос 4: 1, што е нормално за преклопената диполска антена. Едноставно со менување на ефективниот дијаметар на двата спроводници: горниот и долниот дел, може да се добијат различни стапки.

Можно е да се одреди односот на импеданса чекор нагоре со користење на формулата подолу:

 
каде што:
    d1 е дијаметар на спроводникот за рачката на напојување на диполот
    d2 е дијаметар на спроводникот за нехранетата рака на дипол
    S е растојанието помеѓу спроводниците
    r е односот на чекор погоре

Треба да се запомни дека постои ефект на скратување поврзан со употреба на дебели спроводници за разлика од нормалната жица и ова ќе има ефект врз должината на преклопениот дипол.

Повеќепроводнички преклопени диполи
Иако концептот на преклопена диполна антена честопати подразбира употреба на еден дополнителен спроводник, концептот може да се прошири понатаму со додавање на дополнителни спроводници. Ова има ефект на зголемување на вкупната импеданса уште повеќе и натамошно проширување на опсегот.

 
На пример, за три жица преклопена дипола, со сите жици или проводници со ист дијаметар, импедансата се зголемува за фактор три на квадрат, т.е. 9. Ова значи дека номиналната вредност за преклопениот дипол со три спроводници е 9 пати 73Ω или приближно 600Ω

Преклопени апликации со дипол
Постојат многу начини на кои може да се користат преклопени диполи. Тие наоѓаат употреба во многу апликации:

Самостојно:   Преклопените диполски антени понекогаш се користат самостојно, но тие мора да се напојуваат со фидер со висока импеданса, обично 300 оми. Ова самостојно може да биде многу корисно во одредени апликации каде може да се користат балансирани колибри.

Како дел од друга антена:   Сепак, преклопените диполи наоѓаат повеќе намени кога диполот е вметнат во друг дизајн на антена за РФ со другите елементи во близина. Прашањето е дека инкорпорирањето на дипол во антена како што е Yagi каде што елементите се тесно споени ја намалува импедансата на напојувањето. Ако се користел едноставен дипол, тогаш лесно може да се доживеат нивоа на импеданса на храна за помалку од 20 Ω или помалку.

Користењето на преклопен дипол овозможува да се зголеми импедансата со фактор четири или што и да е потребно со тоа што има повеќе жици во преклопениот дипол.

Зголемен опсег:   Понекогаш може да се користат преклопени диполи чисто за да се добие поголем пропусен опсег. Кога се користат за зголемување на опсегот, преклопените диполи можат да се користат самостојно или во друг систем на антена.
Со оглед на бројот на начини на кои можат да се користат преклопени диполи, тие се почести отколку што можеше да се очекуваат на почетокот.

Остави порака 

Список со пораки