Apie sulankstytą dipolio anteną / anteną

Pagrindinė dipolio antena arba antena yra plačiai naudojama pagrindine forma. Tačiau daugeliu atvejų modifikacija, vadinama sulankstyta dipolio antena, suteikia daug privalumų.

Sulenkta dipolio antena arba sulankstyta dipolio antena yra plačiai naudojama ne tik atskirai, bet ir kaip varomasis elementas kitose antenose, tokiose kaip „Yagi“ antena ir įvairių kitų tipų antenos.

Sulankstyti dipolio antenos pagrindai

Sulankstytą dipolio anteną sudaro pagrindinis dipolis, tačiau su pridėtu laidininku, sujungiančiu abu galus. Tai sudaro laido „kilpą“, kuris yra trumpasis jungimas į nuolatinę srovę. Kadangi galai atrodo atlenkti atgal, antena vadinama sulankstyta dipolio antena.

Žemiau parodytas pagrindinis sulankstytos dipolio antenos formatas. Kaip ir pagrindinis dipolis, sulankstyta dipolio antena yra subalansuota antena, todėl ją reikia tiekti su subalansuotu tiektuvu. Nesubalansuotas tiektuvas gali būti naudojamas su sąlyga, kad naudojamas balunas (nesubalansuotas iki subalansuoto transformatoriaus).

Papildoma sulankstytos dipolio antenos dalis dažnai gaminama naudojant tokio paties skersmens vielą ar strypą kaip ir pagrindinė dipolio sekcija. Tačiau taip būna ne visada.

Taip pat laidai arba strypai paprastai yra vienodai išdėstyti išilgai lygiagrečių elementų. Tai galima pasiekti keliais būdais. Dažnai VHF arba UHF antenoms elementų standumas yra pakankamas, tačiau esant žemesniam dažniui gali tekti naudoti tarpiklius. Kad laidai nebūtų atskirti. Akivaizdu, kad jei jie nėra izoliuoti, būtina juos saugoti. Kai kuriais atvejais galima naudoti plokščią tiektuvą.

Viena iš pagrindinių sulankstytos dipolio antenos naudojimo priežasčių yra paduodamos impedanso padidėjimas. Jei pagrindinio dipolio laidininkai ir antrasis arba „sulankstomas“ laidininkai yra vienodo skersmens, nustatoma, kad pašaro varža padidėja keturis kartus (ty du kvadratus). Laisvoje erdvėje tai padidina tiekimo impedanciją nuo 73Ω iki maždaug 300Ω omų. Be to, RF antena turi platesnį pralaidumą.

Sulankstyta dipolio impedanso didinimo teorija
Galima pagrįsti, kodėl sulankstytos dipolio antenos impedancija padidėja keturis kartus.

Standartinėje dipolio antenoje srovės, tekančios palei laidininkus, yra fazinės ir dėl to laukai neatšaukiami, todėl atsiranda radiacija arba signalas.

Kai pridedamas antrasis laidininkas sulankstytai dipolio antenai gaminti, tai gali būti laikoma standartinio dipolio pratęsimu, kai galai atlenkiami atgal, kad galėtų susitikti vienas su kitu. Dėl to srovės naujoje sekcijoje teka ta pačia kryptimi, kaip ir pradiniame dipolyje. Todėl srovės išilgai abiejų pusabangių yra fazės, o antena spinduliuos tais pačiais spinduliuotės modeliais ir pan., Kaip paprastas pusbangos dipolis.

Varžos padidėjimą galima spręsti iš to, kad sulankstytos dipolio antenos tiekiama energija yra tolygiai pasidalinta tarp dviejų anteną sudarančių sekcijų. Tai reiškia, kad lyginant su standartiniu dipoliu, kiekvieno laidininko srovė sumažėja iki pusės. Taikant tą pačią galią, varža turi būti padidinta koeficientu keturi, kad išlaikytume pusiausvyrą lygtyje Watts = I2 x R.

Sulenkto dipolio perdavimo linijos efektas
Sulankstyto dipolio antenos sulankstytas elementas turi perdavimo linijos efektą. Galima pastebėti, kad dipolio varža atsiranda lygiagrečiai su sutrumpintų perdavimo linijų sekcijų impedancija, nors aukščiau pateikti argumentai dėl impedanso vis dar teisingi - tai tik dar vienas būdas pažvelgti į tą patį klausimą.

Tai gali padėti paaiškinti kai kurias kitas antenos savybes.

Šis poveikis turi įtakos ilgiui. Paprastai tiektuve stovinčios bangos ilgį įtakoja greičio faktorius. Jei naudojamas oras, tai sudarys maždaug 95% laisvos vietos vertės. Tačiau jei naudojamas plokščias tiektuvas su mažesniu greičio koeficientu, tai sutrumpins reikiamą ilgį.

Tiektuvo efektas taip pat lemia tai, kad sulankstyta dipolio antena reaguoja lygiau, ty platesniu pralaidumu nei nesulankstytas dipolis.

Tai atsitinka todėl, kad esant atstumui nuo rezonanso, dipolio reaktyvumas yra priešingos formos nei rūšiuojamos perdavimo linijos, todėl antenos tiekimo taške yra tam tikras reaktyvumo atšaukimas.

Sulankstyti dipolio pranašumai
Yra du pagrindiniai pranašumai naudojant sulankstytą dipolio anteną, palyginti su standartiniu dipoliu:

Varžos padidėjimas:  Kai reikia naudoti didesnės varžos tiektuvus arba kai dipolio impedanciją sumažina tokie veiksniai kaip parazitiniai elementai, sulankstytas dipolis žymiai padidina impedanso lygį, kuris leidžia anteną lengviau priderinti prie turimo tiektuvo.

Platus pralaidumas:  Sulankstytos dipolio antenos dažnio atsakas yra lygesnis - tai leidžia ją naudoti platesniu pralaidumu, naudojant daugybę transliacijų, naudojant įvairius pasirinktus kanalus, pvz., Televiziją ir transliuojamą radiją, reikalinga plataus pralaidumo antena. Standartinė dipolio antena ne visada užtikrina reikiamą pralaidumą, o papildomas sulankstyto dipolio pralaidumas atitinka reikalavimus.

Nelygios laidininkės sulankstyti dipoliai

Daugeliu atvejų gali tekti įdiegti varžos santykį su standartiniu 4: 1 santykiu, kuris yra normalus sulankstytai dipolio antenai. Tiesiog keičiant efektyvų dviejų laidininkų skersmenį: viršutinį ir apatinį, galima gauti skirtingus santykius.

Impedicijos padidinimo santykį galima nustatyti naudojant šią formulę:

 
kur:
    d1 yra dipolio padavimo rankos laidininko skersmuo
    d2 yra neperduoto dipolio rankos laidininko skersmuo
    S yra atstumas tarp laidininkų
    r yra padidinimo santykis

Reikėtų prisiminti, kad yra trumpinimo efektas, susijęs su storų laidininkų naudojimu, priešingai nei įprasta viela, ir tai turės įtakos sulankstyto dipolio ilgiui.

Daugialaidžiai sulankstyti dipoliai
Nors sulankstytos dipolinės antenos koncepcija dažnai reiškia vieno papildomo laidininko naudojimą, ją galima išplėsti dar pridedant papildomų laidininkų. Tai dar labiau padidina bendrą varža ir dar labiau padidina pralaidumą.

 
Pavyzdžiui, trijų laidų sulankstytam dipoliui, kurio visi laidai ar laidininkai turi tą patį skersmenį, varža padidinama trijų kvadratų koeficientu, ty 9. Tai reiškia, kad sulankstyto dipolio su trimis laidininkais nominali vertė yra 9 kartus didesnė. 73Ω arba apytiksliai 600Ω

Sulankstytos dipolio programos
Yra daug būdų, kaip galima naudoti sulankstytus dipolius. Jie randa naudojimo daugelyje programų:

Patys:   Sulenktos dipolio antenos kartais naudojamos atskirai, tačiau jos turi būti tiekiamos didelės impedansinės tiektuvu, paprastai 300 omų. Tai savaime gali būti labai naudinga tam tikrose programose, kur gali būti naudojami subalansuoti tiektuvai.

Kaip kitos antenos dalis:   Tačiau sulankstytiems dipoliams yra daugiau naudos būdų, kai dipolis yra įtrauktas į kitą RF antenos dizainą su šalia esančiais kitais elementais. Klausimas yra tas, kad dipolio įtraukimas į anteną, pvz., „Yagi“, kur elementai yra glaudžiai susiję, sumažina tiekimo impedanciją. Jei buvo naudojamas paprastas dipolis, galima lengvai nustatyti mažesnę nei 20 Ω arba mažesnę tiekimo impedanso lygį.

Naudojant sulankstytą dipolį, impedanciją galima padidinti keturis kartus ar bet kokio reikalingo, kai sulankstytame dipolyje yra keli laidai.

Padidėjęs pralaidumas:   Kartais, norint suteikti didesnį pralaidumą, gali būti naudojami sulankstyti dipoliai. Kai naudojami pralaidumui didinti, sulankstyti dipoliai gali būti naudojami atskirai arba kitoje antenos sistemoje.
Atsižvelgiant į sulankstytų dipolių naudojimo būdų skaičių, jie yra dažnesni, nei buvo galima tikėtis iš pradžių.

Palik žinutę 

Žinučių sąrašas