Τι είναι μια διπλή κεραία

Η διπλή κεραία είναι μια μορφή διπόλου που χρησιμοποιεί έναν ισορροπημένο τροφοδότη, συχνά ανοιχτό σύρμα τροφοδοσίας και μια μονάδα συντονισμού κεραίας. Καθώς ο τροφοδότης ανοιχτού καλωδίου είναι σε θέση να λειτουργεί με επίπεδα στάσιμων κυμάτων και γίνεται αποτελεσματικά μέρος της κεραίας, είναι σε θέση να λειτουργεί σε μια ευρεία ζώνη συχνοτήτων.

Ως αποτέλεσμα, η διπλή κεραία σχηματίζει μια πολύ βολική κεραία πολλαπλών ζωνών και χρησιμοποιείται συχνά στο HF όπου πρέπει να καλυφθούν πολλές διαφορετικές ζώνες HF και είναι σχετικά δημοφιλής στους ραδιοερασιτέχνες όπου επιτρέπει τη χρήση πολλών ζωνών με μονή κεραία.

Βασικά στοιχεία διπλής κεραίας
Η διπλή κεραία είναι ουσιαστικά ένα ισορροπημένο σύστημα και κάθε μισό της κορυφής συν κάθε σύρμα στη γραμμή τροφοδοσίας πρέπει να έχει ίσο μήκος. Το πάνω μέρος της κεραίας δεν κόβεται για να συντονιστεί με συγκεκριμένη συχνότητα (σε αντίθεση με το δίπολο μισού κύματος) και μπορεί να επιλεγεί οποιοδήποτε μήκος για να ταιριάζει σε μια μεμονωμένη τοποθεσία.

 

Το κλειδί για την διπλή κεραία είναι η μορφή τροφοδότη που χρησιμοποιείται. Τα ανοικτά καλώδια ή οι ισορροπημένοι τροφοδότες μπορούν να λειτουργούν ως μέρος της ίδιας της κεραίας, όχι μόνο τροφοδοτώντας την ισχύ από μια μη ισορροπημένη πηγή. Ο ισορροπημένος τροφοδότης ή ο τροφοδότης ανοιχτού σύρματος μπορεί να λειτουργεί με όρθια κύματα κατά μήκος του.

Τα όρθια κύματα είναι ένα χαρακτηριστικό των καλωδίων που ακτινοβολούν, αλλά στην περίπτωση του ανοικτού καλωδίου τροφοδοσίας, αποτελείται από δύο σύρματα ίσου μήκους κοντά σε απόσταση. Καθώς αυτά φέρουν ίσα και αντίθετα ρεύματα η ακτινοβολία τους ακυρώνει. Ωστόσο, ο τροφοδότης παραμένει μέρος της ίδιας της συνολικής κεραίας.

Για ένα διπλό, το άνω τμήμα είναι συνήθως ένα ελάχιστο λ / 4 για κάθε τμήμα (μήκος L1), δηλαδή ένα συνολικό μήκος κατά μήκος της κορυφής του λ / 2.

Ωστόσο, διαπιστώνεται ότι το άνω τμήμα, δηλαδή 2 x L1 μπορεί να μειωθεί σε περίπου 3 λ / 8 χωρίς σημαντική μείωση της απόδοσης - έχει περίπου 98% της απόδοσης ενός μισού κύματος διπόλου, οπότε η διαφορά δεν θα παρατηρηθεί .

Η διπλή κεραία μπορεί να λειτουργήσει σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων και ως αποτέλεσμα το μοτίβο ακτινοβολίας θα αλλάξει ανάλογα με το ηλεκτρικό του μήκος σε σχέση με τον αριθμό των μηκών κύματος ή μέρος αυτού που αντιπροσωπεύει. Καθώς το ηλεκτρικό μήκος αυξάνεται, δηλαδή καθώς αυξάνεται η συχνότητα, η κεραία αυξάνεται στον αριθμό των μηκών κύματος που αντιπροσωπεύει αν και το φυσικό μήκος παραμένει το ίδιο. Καθώς το ηλεκτρικό μήκος αυξάνεται, έτσι η σταδιακή σύνδεση των πεδίων γύρω από το ακτινοβολούμενο στοιχείο σημαίνει ότι η ακτινοβολία αλλάζει από σχήμα οκτώ μοτίβου για μισό κύμα πάνω ακτινοβολούμενο στοιχείο σε μοτίβο που έχει λοβούς που κινούνται όλο και περισσότερο προς τον άξονα της διπλής κεραίας .

Τροφοδότης & λειτουργία διπλού
Ο τροφοδότης μπορεί να είναι είτε ανοιχτό καλώδιο είτε αυτό που ονομάζεται γραμμή σκάλας. Αυτό μπορεί να είναι είτε 300Ω είτε 450Ω. Επίσης, το μήκος του τροφοδότη μπορεί να κοπεί πληροί τις απαιτήσεις της εγκατάστασης.

Κατά την τροφοδοσία μιας κεραίας αυτού του τύπου, διαπιστώνεται ότι μπορεί να παρουσιάσει σύνθετη αντίσταση σε μεγάλο εύρος. Κατά συνέπεια, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε μια μονάδα συντονισμού κεραίας για να διασφαλίσετε ότι ο ίδιος ο πομπός παρουσιάζεται με την απαιτούμενη σύνθετη αντίσταση. Αυτό μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας έναν μετρητή SWR.

 

Διπλή κεραία που δείχνει χρήση ATU με ισορροπημένη σύνδεση κεραίας

Η χρησιμοποιούμενη μονάδα συντονισμού κεραίας πρέπει να μπορεί να ταιριάζει με τις σύνθετες αντιστάσεις σε ένα ευρύ φάσμα και πρέπει επίσης να έχει μια ισορροπημένη σύνδεση εξόδου. Εάν δεν συμβαίνει αυτό, τότε απαιτείται ένα εξωτερικό balun έτσι ώστε να υπάρχει η μη ισορροπημένη σε ισορροπημένη μετάβαση.

Μπορούν να αγοραστούν ή να φτιαχτούν. Ουσιαστικά είναι απλοί στην κατασκευή τους, υπό την προϋπόθεση ότι είναι διαθέσιμα τα σωστά εξαρτήματα και εργαλεία. Ιδιαίτερα κλειδί είναι το πρώτο στο οποίο τυλίγεται το μπαλόνι. Συνήθως πρόκειται για ένα torroid και πρέπει να έχει τις απαιτούμενες ιδιότητες RF και ικανότητα χειρισμού ισχύος RF. Συχνά ένα balun για μια διπλή κεραία μπορεί να έχει αναλογία 4: 1 παρέχοντας έξοδο 300Ω στην κεραία για είσοδο 75Ω. Αυτό παρέχει επαρκή αντιστοίχιση για πολλές ATU με μόνο μη ισορροπημένες συνδέσεις εξόδου.


Απευθείας σύνδεση με το ομοαξονικό
Αν και είναι πάντα καλύτερο να χρησιμοποιείτε μια μονάδα συντονισμού κεραίας με μια διπλή κεραία, είναι δυνατόν να τακτοποιήσετε την κεραία έτσι ώστε να μην είναι πάντα απαραίτητη.

Παρόλο που οποιοδήποτε μήκος ισορροπημένου τροφοδότη μπορεί να χρησιμοποιηθεί με το διπλό, η αντιστάθμιση σύνθετης αντίστασης είναι καλύτερη αν το συνολικό μήκος ενός ποδιού της κεραίας και του τροφοδότη, δηλ. L1 + L2 ισούται με ένα περίεργο πολλαπλό των ηλεκτρικών μηκών μήκους κύματος της συχνότητας που θα χρησιμοποιηθεί. Χρησιμοποιώντας αυτήν την προσέγγιση η αντίσταση, περίπου 50Ω είναι χαμηλή και κυρίως ανθεκτική.

Εάν η επιλογή χαμηλής σύνθετης αντίστασης χρησιμοποιείται για να ταιριάζει απευθείας με το 50 Ω, θυμηθείτε ότι θα πρέπει να υπάρχει ένα balun 1: 1 στο κύκλωμα για να παρέχει την απαιτούμενη μετάβαση σε ισορροπημένη προς μη ισορροπημένη.

Ωστόσο, είναι πάντοτε καλή πρακτική η ενσωμάτωση μιας μονάδας συντονισμού κεραίας για να διασφαλιστεί ότι ο πομπός έχει τη σωστή σύνθετη αντίσταση, ακόμη και αν αναμένεται να προσφέρει μια καλή αντιστοιχία.

Διπλά σχέδια κεραιών
Όπως ήταν αναμενόμενο, υπάρχουν πολλές παραλλαγές διπλών κεραιών που έχουν διαφορετικές ιδιότητες. Με τα χρόνια έχουν δημιουργηθεί πολλά διαφορετικά σχέδια κεραιών που βασίζονται στην ιδέα της διπλής κεραίας.

Κεραία G5RV:   Το G5RV είναι μια διπλή κεραία με συγκεκριμένα μήκη που την καθιστά κατάλληλη για λειτουργία σε μια ποικιλία ερασιτεχνικών ραδιοφωνικών ζωνών διατηρώντας ταυτόχρονα έναν καλό αγώνα. Ο σχεδιασμός διπλής κεραίας G5RV δημοσιεύθηκε αρχικά το 1958 και στόχευε στην παροχή μιας καλής κεραίας για τις ζώνες της ημέρας με τις ελάχιστες απαιτήσεις αντιστοίχισης. Μπορεί ακόμα να χρησιμοποιηθεί σήμερα σε μια ποικιλία ερασιτεχνικών ζωνών, παρόλο που το λειτουργούν σε μερικές από τις νεότερες ζώνες, και επίσης με PA πομπού στερεάς κατάστασης απαιτεί τη χρήση μιας μονάδας συντονισμού συντονισμού κεραίας.

Διαβάστε περισσότερα για. . . . η κεραία G5RV.

Διπλά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα κεραίας
Όταν εξετάζετε τη χρήση μιας διπλής κεραίας, αξίζει να λάβετε υπόψη τόσο τα πλεονεκτήματα όσο και τα μειονεκτήματα.

Πλεονεκτήματα διπλής κεραίας
- Ευρύ εύρος ζώνης

- Εύκολη κατασκευή και εγκατάσταση

Μειονεκτήματα διπλής κεραίας
- Απαιτείται μονάδα συντονισμού κεραίας
- Ο ισορροπημένος τροφοδότης δεν του αρέσει να διασχίζει κτίρια κ.λπ.

Οι διπλές κεραίες παρέχουν μια ιδανική μορφή καλωδίου καλωδίου ευρείας ζώνης που είναι χαμηλού κόστους και μπορεί να δημιουργηθεί πολύ εύκολα. Ως τέτοιες, οι διπλές κεραίες μπορούν να προσφέρουν μια ιδανική λύση σε πολλές απαιτήσεις κεραιών HF.

Αφήστε μήνυμα 

Λίστα μηνυμάτων