Σχετικά με την κεραία μισού κύματος Dipole

 

Το δίπολο μισού κύματος είναι η πιο δημοφιλής έκδοση του διπόλου κεραία ή κεραία.

Όπως υποδηλώνει το όνομα, το δίπολο μισού κύματος έχει μήκος μισού κύματος. Αυτό είναι το μικρότερο μήκος συντονισμού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για έναν συντονισμό δίπολο. Έχει επίσης ένα πολύ βολικό μοτίβο ακτινοβολίας.

Βασικά δίπολο μισού κύματος
Το δίπολο μισού κύματος σχηματίζεται από ένα αγώγιμο στοιχείο που είναι σύρμα ή μεταλλικός σωλήνας μήκους μήκους κύματος ηλεκτρικού. ο μισό κύμα δίπολο τροφοδοτείται κανονικά στη μέση όπου η σύνθετη αντίσταση πέφτει στο χαμηλότερο. Με αυτόν τον τρόπο, η κεραία αποτελείται από τον τροφοδότη συνδέονται με στοιχεία μήκους κύματος δύο τετάρτων σύμφωνα με το καθένα άλλα.

Πρέπει να θυμόμαστε ότι το μήκος του διπολικού μισού κύματος είναι ένα ηλεκτρικό μισό μήκος κύματος για το κύμα που ταξιδεύει στην κεραία αγωγοί. Αυτό είναι ελαφρώς μικρότερο από το αντίστοιχο μήκος του α κύμα που ταξιδεύει σε ελεύθερο χώρο καθώς οι αγωγοί κεραίας επηρεάζουν το μήκος κύματος.


Τα επίπεδα τάσης και ρεύματος ποικίλλουν κατά μήκος του ακτινοβολούμενο τμήμα της κεραίας. Αυτό συμβαίνει επειδή στέκεται κύματα είναι τοποθετημένα κατά μήκος του ακτινοβολούμενου στοιχείου.

Καθώς τα άκρα είναι ανοιχτό κύκλωμα το ρεύμα σε αυτά τα σημεία είναι μηδέν, αλλά η τάση είναι στο μέγιστο.

Ως σημείο στο οποίο μετράται αυτές οι ποσότητες απομακρύνεται από τα άκρα, διαπιστώνεται ότι διαφέρουν ημιτονοειδώς: η τάση πέφτει, αλλά το τρέχον άνοδο. Το ρεύμα φτάνει τότε στο μέγιστο και η τάση τουλάχιστον σε μήκος ίσο με ένα ηλεκτρικό τέταρτο μήκος κύματος από τα άκρα. Δεδομένου ότι είναι ένα δίπολο μισού κύματος, αυτό το σημείο εμφανίζεται στο κέντρο.

Αντίσταση τροφοδοσίας μισού κύματος

Ένα από τα σημαντικότερα ζητήματα με οποιαδήποτε κεραία είναι η τροφοδοσία ρυθμίσεις - πώς να μεταφέρετε την ισχύ από τον τροφοδότη / γραμμή μετάδοσης στην ίδια την κεραία. Αντιστοίχιση αντίστασης, ισορροπημένη ή μη ισορροπημένη και πολλές άλλες πτυχές πρέπει να ληφθούν υπόψη.

Σε πολλές πτυχές το δίπολο μισού κύματος τροφοδοτείται πολύ εύκολα. ο ο τροφοδότης συνδέεται κανονικά με το κεντρικό σημείο όπου υπάρχει μέγιστο ρεύμα και ελάχιστη τάση. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την κεραία παρουσιάζοντας μια χαμηλή αντίσταση στον τροφοδότη. Αυτό είναι πολύ πιο εύκολο τροφοδοτείτε επειδή οι υψηλές τάσεις RF σχετίζονται με υψηλή αντίσταση οι ρυθμίσεις τροφοδοσίας μπορούν να παρουσιάσουν πολλά προβλήματα για τους τροφοδότες και την αντιστοίχιση μονάδες.

 
Για μια διπολική κεραία μήκους μισού ηλεκτρικού κύματος, το επαγωγικές και χωρητικές αντιδράσεις ακυρώνονται μεταξύ τους στο συντονισμένη συχνότητα. Με την επαγωγική και χωρητική αντίδραση επίπεδα ακυρώνοντας το ένα το άλλο, το φορτίο γίνεται καθαρά ανθεκτικό και αυτό καθιστά την τροφοδότηση της κεραίας διπολικού μισού κύματος πολύ πιο εύκολη.

Το δίπολο είναι μια ισορροπημένη κεραία και επομένως μια ισορροπημένη τροφοδοσία απαιτείται ρύθμιση. Αυτό θα χρειαζόταν κανονικά μια μορφή δίδυμου ή ισορροπημένος τροφοδότης που θα χρησιμοποιηθεί. Ωστόσο, είναι δυνατή η χρήση ομοαξονικού τροφοδότη εάν χρησιμοποιείται balun (ισορροπημένος σε μη ισορροπημένος μετασχηματιστής).Ο ομοαξονικός τροφοδότης προσφέρει μια πολύ ελκυστική επιλογή όταν η σύνθετη αντίσταση το ταίριασμα είναι καλό και τα κύματα δεν είναι παρόντα, και είναι επίσης πολύ πιο εύκολο να ταιριάζει με μια έξοδο πομπού που μπορεί να το θέλει μόνο δείτε ένα φορτίο αντίστασης. Τα φορτία που περιλαμβάνουν αντιδράσεις οδηγούν σε υψηλότερα τάση των σημερινών επιπέδων που ενδέχεται να μην είναι σε θέση ο πομπός ανέχομαι.

Η σύνθετη αντίσταση για μια διπολική κεραία μισού κύματος στον ελεύθερο χώρο είναι δίπολο 73 Ω που παρουσιάζει ένα καλό ταίριασμα με τον ομοαξονικό τροφοδότη 70Ω και αυτό είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους η ομοαξονία με αυτήν την αντίσταση επιλέχθηκε για πολλούς εφαρμογές.

Ένα δίπολο μισού κύματος τροφοδοτείται συχνά με τροφοδότη 50Ω. Η κεραία παρουσιάζει συχνά έναν πολύ καλό αγώνα, γιατί είναι κοντά στο άλλα αντικείμενα, όπως η Γη, η τοποθέτηση κεραίας κ.λπ. σημαίνει ότι το η σύνθετη αντίσταση είναι χαμηλότερη από το 73Ω που παρουσιάζει στον ελεύθερο χώρο.

Μισό δίπολο μήκους κύματος
Αν και το όνομα του διπόλου δίνει το κατά προσέγγιση μήκος του, κατά το σχεδιασμό και την κατασκευή ενός πραγματικού διπόλου, ένα ακριβέστερο μήκος είναι απαιτείται.

Το πραγματικό μήκος του διπόλου μισού κύματος είναι ελαφρώς μικρότερο από ένα μισό μήκος κύματος στον ελεύθερο χώρο λόγω μιας σειράς εφέ συνδέεται με το γεγονός ότι η κυματομορφή RF μεταφέρεται εντός α σύρμα και πιθανότατα όχι σε κενό.

Υπολογισμοί για το μήκος της διπολικής κεραίας μισού κύματος λάβετε υπόψη στοιχεία όπως η αναλογία του πάχους ή διάμετρος του αγωγού στο μήκος, διηλεκτρική σταθερά του μέσο γύρω από το ακτινοβολούμενο στοιχείο και ούτω καθεξής.

Διαβάστε περισσότερα για τους υπολογισμούς μήκους διπόλων
Σε ορισμένες περιπτώσεις είναι απαραίτητο να μειώσετε το μήκος του μισού κυματική διπολική κεραία. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί προσθέτοντας μια φόρτωση επαγωγέας. Αυτό τοποθετείται στο ακτινοβολούμενο στοιχείο. Λειτουργεί γιατί η διπολική κεραία μπορεί να θεωρηθεί ως κύκλωμα συντονισμού που αποτελείται από έναν πυκνωτή και έναν επαγωγέα. Προσθέτοντας επιπλέον αυτεπαγωγή θα μειώσει τη συχνότητα συντονισμού, δηλαδή ένα δεδομένο μήκος κεραίας αντηχεί σε χαμηλότερη συχνότητα από αυτή που θα ήταν πιθανή δεν υπάρχει πηνίο. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατό να συντομευτεί το μήκος της κεραίας.

Αυτή η αρχή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οποιαδήποτε μορφή κεραίας και είναι συχνά χρησιμοποιείται όπου ο χώρος είναι μια σημαντική εκτίμηση.

Μοτίβο & κατευθυντικότητα ακτινοβολίας διπολικού μισού κύματος
Είναι δυνατόν να υπολογιστεί το μοτίβο ακτινοβολίας και ως εκ τούτου καθορίστε την κατευθυντικότητα.

Όπως αναμενόταν, η μέγιστη διπολική κατευθυντικότητα δείχνει μισό κύμα τη μέγιστη ακτινοβολία σε ορθή γωνία με το κύριο καλοριφέρ.

Σε άλλες γωνίες, η γωνία θ στον τύπο μισού κύματος διπόλου παραπάνω μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της έντασης του πεδίου.

 

Είναι επίσης δυνατό να δείτε το μοτίβο ακτινοβολίας ως προς το επίπεδο που κοιτάζει γύρω από τη διπολική κεραία, δηλαδή στο επίπεδο κοπής το δίπολο στο πεδίο της μέγιστης ακτινοβολίας.

 
Όπως φαίνεται, με τον άξονα της κεραίας μέσα / έξω από την οθόνη, το επίπεδο ακτινοβολίας είναι το ίδιο σε όλη την κεραία. Αυτό είναι να αναμένεται, καθώς δεν υπάρχει τίποτα για να διακρίνουμε μια κατεύθυνση από άλλο ή να επηρεάσει την ακτινοβολία σε διαφορετικές κατευθύνσεις σε αυτό επίπεδο.

Πρακτικές συμβουλές
Κατά την ανάπτυξη, το σχεδιασμό και την εγκατάσταση διπολικού μισού κύματος κεραία, υπάρχουν πολλές γενικές συμβουλές και συμβουλές που μπορεί να είναι ακολούθησε για να εξασφαλιστεί η βέλτιστη απόδοση. Αυτά είναι πάνω από το κανονικές που χρησιμοποιούνται για εγκατάσταση κεραίας, για παράδειγμα εξασφάλιση το ύψος είναι βέλτιστο, κ.λπ.

Χρησιμοποιήστε ισορροπημένο τροφοδότη ή balun:   Η διπολική κεραία είναι ισορροπημένη κεραία. Είναι επομένως απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε έναν ισορροπημένο τροφοδότη, ή εάν Ο ομοαξονικός τροφοδότης πρέπει να χρησιμοποιηθεί, και στη συνέχεια πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα balun - εκεί είναι διάφοροι τύποι που μπορούν εύκολα να κατασκευαστούν.

Το δίπολο μισού κύματος δεν είναι μισό κύμα:   Μια μισή κυματική διπολική κεραία είναι όχι το ίδιο μήκος με μισό μήκος κύματος στον ελεύθερο χώρο. Τελικά εφέ σημαίνει ότι το πραγματικό μήκος που απαιτείται είναι ελαφρώς μικρότερο.

Τρέχουσες μέγιστες ενότητες:   Μπορεί να αποδειχθεί ότι οι περιοχές του κεραία όπου το ρεύμα είναι το μέγιστο συμβάλλει περισσότερο στο 

ακτινοβολία / λήψη. Για να εξασφαλιστεί η πιο αποτελεσματική λειτουργία, αυτές Οι περιοχές πρέπει να είναι απαλλαγμένες από εμπόδια και να τους δίνεται το βέλτιστο θέση για ακτινοβολία. Αυτό ισχύει περισσότερο για τις κεραίες που χρησιμοποιούνται για χαμηλότερες συχνότητες όπου τα μήκη είναι πολύ μεγάλα. Για VHF και UHF κεραίες, όπου οι κεραίες είναι πολύ μικρότερες, ολόκληρο το μήκος το δίπολο είναι πιθανό να έχει παρόμοια «άποψη». Για κεραίες HF, Μερικές φορές το κέντρο της κεραίας μπορεί να διατηρηθεί ψηλότερα από τα άκρα και ως εκ τούτου έχετε καλύτερες πιθανότητες ακτινοβολίας ενός σήματος καλύτερα.

Τα μέγιστα τάσης στην κεραία τελειώνουν:   Τα σημεία της μέγιστης τάσης βρίσκονται στα άκρα της κεραίας. Εάν χρησιμοποιείται για μετάδοση βεβαιωθείτε αυτά δεν μπορούν να αγγιχτούν κατά λάθος, και επίσης να διασφαλιστεί ότι είναι επαρκώς μονωμένη. Αυτό είναι σημαντικό όταν χρησιμοποιείτε κεραίες καλωδίων όπου τα άκρα χρησιμοποιούνται ως σημεία αγκύρωσης. Αυτά πρέπει επίσης να είναι μακριά από κοντινά αντικείμενα που μπορούν να δράσουν για να απορροφήσουν την ισχύ και να αποσυνδέσουν το κεραία.

Η κεραία διπολικού μισού κύματος είναι πιθανώς οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες μορφές του διπόλου - ακόμη και η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μορφή κεραίας. είναι απλό, αποτελεσματικό και μπορεί να ενσωματωθεί ως κινητήριο στοιχείο στο πολλές άλλες μορφές κεραίας από κεραίες Yagi έως παραβολικές ανακλαστήρες και πολλά άλλα.

Αφήστε μήνυμα 

Λίστα μηνυμάτων