Er et grundplan nødvendigt for transmission og modtagelse med en lodret (monopol) antenne?

Hver antenne har to halvdele, der mødes ved fødepunktet (hvor coax eller anden transmission linje er vedhæftet). Begge halvdele påvirker antennens egenskaber (strålingsmønster, effektivitet osv.).

Et lodret element og et jordplan er kun en mulighed for, hvad de to halvdele kan være. Hvis du udelader jordplanet fra en jordplanantenne, er der kun to muligheder for, hvad der sker:

• Du har en ineffektiv antenne – den udstråler / modtager ikke godt.
• Noget andet tjener som anden halvdel.

I de fleste designs af koaksefødte antenner, hvad der ender med at være den anden halvdel, er skjoldet på koaksialkablet og ( hvis det er relevant) den ledende metalstruktur, som antennen er monteret på. Jeg ved ikke, hvordan antenner på både normalt er, men jeg ved, at der er en metalstruktur der.

Denne kan fungerer fint, men der er to potentielle problemer:

• Denne ledende form var ikke specielt designet til at være en antenne, så den har muligvis ikke de bedste karakteristika til det (uregelmæssigt strålingsmønster, tabt, forkert impedans osv.). li> Det kan være tættere på andet elektronisk udstyr, operatøren osv. og dermed (for at modtage) opfange ekstra støj eller (til transmission) levere betydelig RF-energi, hvor det ikke er ønsket.

Hvis du kun er interesseret i at modtage for nu, skal du stille den antenne, du kan, og ikke bekymre dig for meget. Hvis du finder ud af, at du har brug for bedre ydeevne fra din antenne, skal du installere et ordentligt jordplan eller andet antennedesign.

Kommentarer

• På HF ville ‘ det stadig ikke være nødvendigt at forsøge at lave en relativt lavimpedansforbindelse til jorden, havet eller hvad ot? For eksempel at lade koaxen ligge på jorden for at fodre en lodret fungerer ikke særlig godt: med impedansen til Jorden er meget højere end til common-mode på koaks, det ‘ er omtrent lodret med en radial.
• @ PhilFrost-W8II I stedet for at finde ud af, hvordan det skal forklares bedre, fjernede du HF-biten, da den ‘ s ikke rigtig nødvendigt for svaret.

Enhver lodret, som du måske har set monteret på en ikke-metallisk overflade skal have noget i retning af et metalark eller λ / 4 kobberbåndradialer (med de rette dimensioner) under den (og koaksialskærmen forbundet til det). Ellers forsøger ydersiden af skjoldet at fungere som retur og har strømme til fælles-mode. Hvor godt det fungerer afhænger af mange faktorer, , men det er ikke den rigtige måde at gøre det for at maksimere kommunikationsområdet.

Af alle de fysiske love, der findes, er ingen mere veletablerede end det faktum, at en lodret (lodret monopol) eller en omvendt bundforsynet -L har brug for noget at “presse mod” for at være mest effektivt. Kald det “noget” en kontrapunkt, radialer eller hvad du vil; men for at være effektiv, må den være der. Periode.

K5UJ udtrykte det pænt, da han sagde “Årsagen til radialer er at samle RF-strømme og returnere dem til fødepunktet, da du ikke” har den anden halvdel af antennen til at gøre det, den del, der ville gøre det til en dipol. “

Hvis vi fremsætter udsagnet om, at tilføjelse af en kontrapunkt til en λ / 4 lodret (f.eks.) ikke er nødvendigt, så kan vi lige så godt sige, at åbning af persienner ikke vil gøre rummet noget lysere. Visst, måske kan vi se os rundt, men når vi slipper solen ind, er livet så meget bedre. Eller nogen kunne sig, at vi ikke rigtig har brug for dæk på en bil. Sikker på, med tilstrækkelig frihøjde kan vi køre rundt på fælgen, men er ikke bilen meget sjovere at køre med påsat gummi? Ligeledes gør en ordentlig RF-jord det udstrålede signal stærkere, mens det forhindrer uønsket common-mode strømme på ydersiden af koaksialskjoldet.

Fra denne webside .

Kommentarer

• Nitpick: Det kaldes kun en kontrapunkt, hvis det ikke er monteret på jorden – som på en bygningstoftop.

Hvis der er en lodret antenne på en båd, vil vandet reflektere den anden halvdel. Endnu bedre er dens saltvand. Som for vejkøretøjer skaber køretøjet et kapacitetsskærm væk fra jorden.

Bemærk, at nogle forfattere mener, at en primær funktion / formål med forhøjede radialer er for at beskytte en forhøjet lodret monopol, såsom en lodret jordplanantenne, fra jorden.

Dette virker intuitiv, men i virkeligheden er de frie rumstrålingsmønstre for et λ / 4 jordplan drevet mod par af forhøjede, λ / 4, vandrette radialer ved sin base og en centerfodret, λ / 2 lodret dipol meget ens (se NEC4.2-analysen nedenfor). Andre ting lige, eventuelle effekter / ændringer på grund af refleksioner fra jorden eller en anden overflade vil være næsten de samme for strålingsmønstrene for begge af disse konfigurationer.

Når par af vandrette hævede radialer er adskilt af vandrette spændvidder på 180 °, er netto fjernfeltstrålingen fra dem i det væsentlige nul. Dette er resultatet af, at strålingen fra den ene side af parret ankommer 180 ° ud af fase med den anden side af parret, da RF-strømme flyder i modsatte fysiske retninger på hver side af dette par. Al den nyttige stråling fra en lodret jordplanantenne stammer fra RF-strømmen, der strømmer langs den lodrette leder, der er placeret fysisk over de vandrette radialer.

Som vist i nedenstående grafik er de forhøjede, co-lineære par af vandrette radialer fra en jordplanantenne beskytter ikke en ligeledes forhøjet lodret leder over dem mod interaktion med eller stråling mod jorden. De tjener som en del af den nuværende sti, der forbinder antennesystemet med kildens (transmitterens) jordretur. Uden en sådan sti vil intet antennesystem producere nyttig stråling.

• Kilden til RF-strømmen, der strømmer på de nedgravede radialer, der bruges sammen med en monopolantenne, er RF-strømmen, der flyder i jorden inden for λ / 2 fra monopolets base som et resultat af stråling fra denne monopol. Summen af den aktuelle strøm ved det fælles punkt for de nedgravede radialer svarer nøjagtigt til den rf-strøm, der kan / vil strømme på monopolet selv.

• Kilden til den rf-strøm, der flyder på de forhøjede radialer, der anvendes med en forhøjet monopolantenne, er en direkte ledningsforbindelse til rf-kilden (transmitteren) ved hjælp af en fysisk ledende sti, såsom den ydre leder af en koaksial transmissionslinje mellem antennesystemets indgangsterminaler og senderen .

Forhøjede radialer fungerer meget anderledes end nedgravede radialer.

Visse typer lodrette antenner kræver en” jordplan “og nogle ikke. De fleste lodrette er 1/4 bølger (ikke en dipol) og kræver et “jordplan” for at fuldføre den “virtuelle dipol”. På den anden side kræver en 5/8-bølge lodret ikke et “jordplan” og bruges normalt på både og biler, såsom korvetter, der har glasfiberlegemer.

Kommentarer

• ” en 5/8-bølge lodret kræver ikke et ‘ jordplan ‘ “. Hvorfor siger du det?

En lodret position på god grund i det fri vil gøre det godt med et lille antal på 1/4 bølgeradier. Desværre er det ikke altid muligt, så en stor mængde radialer bliver normen. Hvor mange afhænger af det miljø, du skubber imod. Trial and error plus London gin kunne være det perfekte svar.

Også en god luft choke 1/4 bølge fra antennen vil forbedre tingene … plus en god flaske London gin.

Kommentarer

• Ah, de gode gamle dage, hvor alkohol var en forudsætning for at udføre enhver form for radioarbejde, amatør eller professionel. Overraskende få af os blev dræbt af det. , @ 2e0sir, velkommen, og tag venligst turen, og tjen dit første badge her: ham.stackexchange.com/Tour – du finder ud af, at du ‘ Jeg passer bedre ind i mere detaljerede svar.