Despre antena / antena dipol pliată

Antena sau antena dipol de bază este utilizată pe scară largă în forma sa de bază. Totuși, într-o serie de circumstanțe, o modificare la aceasta denumită antenă dipol pliată oferă o serie de avantaje.

Antena dipol pliată sau antena dipol pliată este utilizată pe scară largă, nu numai pe cont propriu, ci și ca element antrenat în alte antene, cum ar fi antena Yagi și alte tipuri de antene.

Elementele de bază ale antenei dipol pliate

Antena dipol pliată constă dintr-un dipol de bază, dar cu un conductor suplimentar care leagă cele două capete împreună. Acest lucru face o „buclă” de fir care este un scurtcircuit la DC. Deoarece capetele par a fi pliate înapoi, antena se numește antenă dipol pliată.

Formatul de bază pentru antena dipol pliată este prezentat mai jos. La fel ca dipolul de bază, antena dipol pliată este o antenă echilibrată și trebuie alimentată cu un alimentator echilibrat. Alimentatoarele neechilibrate pot fi utilizate cu condiția să se utilizeze un balun (transformator neechilibrat la echilibrat).

Partea suplimentară a antenei dipol pliate este adesea realizată utilizând un fir sau o tijă cu același diametru ca secțiunea dipol de bază. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna cazul.

De asemenea, firele sau tijele sunt în mod obișnuit egalate pe lungimea elementelor paralele. Acest lucru poate fi realizat în mai multe moduri. Adesea pentru antenele VHF sau UHF rigiditatea elementelor este suficientă, dar la frecvențe mai mici poate fi necesar să se utilizeze distanțieri. Pentru a menține firele separate. Evident, dacă nu sunt izolate, este imperativ să le împiedicăm să nu fie scurtcircuitate. În unele cazuri poate fi utilizat un alimentator plat.

Unul dintre principalele motive pentru utilizarea unei antene dipol pliate este creșterea impedanței de alimentare pe care o oferă. Dacă conductorii din dipolul principal și cel de-al doilea sau „pliabil” au același diametru, atunci se constată că există o creștere de patru ori (adică două pătrate) în impedanța de alimentare. În spațiul liber, aceasta oferă o creștere a impedanței de alimentare de la 73Ω la aproximativ 300Ω ohmi. În plus, antena RF are o lățime de bandă mai mare.

Teoria creșterii impedanței dipolului pliată
Este posibil să se motiveze de ce există o creștere de patru ori a impedanței pentru antena dipol pliată.

Într-o antenă dipol standard, curenții care curg de-a lungul conductoarelor sunt în fază și, ca urmare, nu există anulare a câmpurilor și, ca urmare, apare radiația sau semnalul.

Când se adaugă al doilea conductor pentru a face antena dipol pliată, aceasta poate fi considerată o extensie a dipolului standard cu capetele pliate înapoi pentru a se întâlni. Ca rezultat, curenții din noua secțiune curg în aceeași direcție ca și cei din dipolul original. Prin urmare, curenții de-a lungul ambelor jumătăți de undă sunt în fază, iar antena va radia cu aceleași tipare de radiații etc. ca un simplu dipol cu ​​jumătate de undă.

Creșterea impedanței poate fi dedusă din faptul că puterea furnizată unei antene dipol pliate este uniform împărțită între cele două secțiuni care alcătuiesc antena. Aceasta înseamnă că, în comparație cu un dipol standard, curentul din fiecare conductor este redus la jumătate. Deoarece se aplică aceeași putere, impedanța trebuie crescută cu un factor de patru pentru a menține echilibrul în ecuația Watts = I2 x R.

Efect de linie de transmisie dipol pliat
Elementul pliat al antenei dipol pliate are un efect de linie de transmisie atașat la acesta. Se poate observa că impedanța dipolului apare în paralel cu impedanța secțiunilor de linie de transmisie scurtcircuitate, deși argumentele pentru impedanța date mai sus sunt încă valabile - este doar un alt mod de a analiza aceeași problemă.

Acest lucru vă poate ajuta să explicați unele dintre celelalte proprietăți ale antenei.

Lungimea este afectată de acest efect. În mod normal, lungimea de undă a unei unde staționare într-un alimentator este afectată de factorul de viteză. Dacă se folosește aer, acesta va crește cu aproximativ 95% din valoarea spațiului liber. Cu toate acestea, dacă se folosește un alimentator plat cu un factor de viteză mai mic, atunci acesta va avea ca efect scurtarea lungimii necesare.

Efectul de alimentare are ca rezultat și antena dipol pliată având un răspuns mai plat, adică o lățime de bandă mai mare decât un dipol nepliat.

Se întâmplă deoarece la o frecvență departe de rezonanță, reactanța dipolului este de forma opusă față de cea a liniei de transmisie sortate și, ca urmare, există o anumită anulare a reactanței la punctul de alimentare al antenei.

Avantajele dipolului pliat
Există două avantaje principale pentru utilizarea unei antene dipol pliate față de un dipol standard:

Creșterea impedanței:  Atunci când trebuie folosite alimentatoare cu impedanță mai mare sau când impedanța dipolului este redusă de factori precum elementele parazitare, un dipol pliat oferă o creștere semnificativă a nivelului de impedanță care permite ca antena să fie mai ușor adaptată la alimentatorul disponibil.

Lățime de bandă largă:  Antena dipol pliată are un răspuns de frecvență mai plat - aceasta îi permite să fie utilizată pe o lățime de bandă mai largă cu multe transmisii utilizând o varietate de canale diferite selectabile, de exemplu, televiziune și radio de difuzare, este necesară o antenă cu lățime de bandă largă. Antena dipol standard nu oferă întotdeauna lățimea de bandă necesară, iar lățimea de bandă suplimentară a dipolului pliat îndeplinește cerințele.

Conductori inegali pliați dipoli

În multe ocazii poate fi necesar să se implementeze rapoarte de impedanță la raportul standard 4: 1, care este normal pentru o antenă dipol pliată. Pur și simplu prin variația diametrului efectiv al celor doi conductori: sus și jos, se pot obține rapoarte diferite.

Este posibil să se determine raportul de creștere a impedanței utilizând formula de mai jos:

 
Unde:
    d1 este diametrul conductorului pentru brațul de alimentare al dipolului
    d2 este diametrul conductorului pentru brațul ne-alimentat al dipolului
    S este distanța dintre conductori
    r este raportul de creștere

Trebuie amintit că există un efect de scurtare asociat cu utilizarea conductoarelor groase spre deosebire de firul normal și acest lucru va avea un efect asupra lungimii dipolului pliat.

Dipoli pliați multiconductori
Deși conceptul unei antene dipol pliate implică adesea utilizarea unui conductor suplimentar, conceptul poate fi extins și mai mult prin adăugarea de conductori suplimentari. Acest lucru are ca efect creșterea impedanței generale și mai mult și lărgirea lățimii de bandă.

 
De exemplu, pentru un dipol pliat cu trei fire, cu toate firele sau conductorii având același diametru, impedanța este crescută cu un factor de trei pătrate, adică 9. Aceasta înseamnă că valoarea nominală pentru un dipol pliat cu trei conductori este de 9 ori 73Ω sau aproximativ 600Ω

Aplicații dipol pliate
Există mai multe moduri în care pot fi folosiți dipoli pliați. Ei găsesc utilizări în multe aplicații:

Pe cont propriu:   Antenele dipol pliate sunt uneori folosite singure, dar trebuie alimentate cu un alimentator cu impedanță ridicată, de obicei 300 ohmi. Acest lucru poate fi foarte util în anumite aplicații în care pot fi utilizate alimentatoare echilibrate.

Ca parte a unei alte antene:   Cu toate acestea, dipolii pliați găsesc mai multe utilizări atunci când un dipol este încorporat într-un alt design de antenă RF cu alte elemente din apropiere. Problema este că încorporarea unui dipol într-o antenă, cum ar fi un Yagi, în care elementele sunt strâns cuplate, reduce impedanța de alimentare. Dacă s-a folosit un dipol simplu, atunci se pot experimenta cu ușurință niveluri de impedanță de alimentare mai mici de 20 Ω sau mai puțin.

Folosirea unui dipol pliat permite creșterea impedanței cu un factor de patru sau orice este necesar, având mai multe fire în dipolul pliat.

Lățime de bandă mărită:   Uneori, dipolii pliați pot fi folosiți pur pentru a da o lățime de bandă mai mare. Când sunt utilizate pentru a crește lățimea de bandă, dipolii pliați pot fi folosiți singuri sau în alt sistem de antenă.
Având în vedere numărul de moduri în care pot fi folosiți dipoli pliați, acestea sunt mai frecvente decât s-ar fi putut aștepta la început.

Lăsaţi un mesaj 

Lista de mesaje