Hvordan fungerer en foldet dipol?

Som forklaret af antenne-theory.com :

Typisk er bredden d af den foldede dipolantenne meget mindre end længden L.

Fordi den foldede dipol danner en lukket sløjfe, kan man forvente, at indgangsimpedansen afhænger af indgangsimpedansen for en kortsluttet transmissionslinje med længde L. Du kan dog forestille dig den foldede dipolantenne som to parallelle kortsluttede transmissionslinjer med længden L / 2 (adskilt i midtpunktet af tilførslen i figur 1). Det viser sig, at impedansen af den foldede dipolantenne vil være en funktion af impedansen for en transmissionslinie med længden L / 2.

Også fordi den foldede dipol er “foldet” tilbage på sig selv, er strømmen kan forstærke hinanden i stedet for at annullere hinanden, så indgangsimpedansen vil også afhænge af impedansen til en dipolantenne med længden L.

At lade Zd repræsentere impedansen til en dipolantenne med længden L og Zt repræsenterer impedansen af en transmissionslinieimpedans med længden L / 2, som er givet ved:

inputimpedans ZA for den foldede dipol gives af:

Foldet dipolimpedans

Den foldede dipolantenne er resonant og udstråler godt ved ulige heltalmultipler af en halv bølgelængde (0,5 bølgelængde, 1,5 bølgelængde …), når antennen tilføres i midten som vist i figur 1.

Den foldede dipolantenne kan gal e resonans ved lige multipla af en halv bølgelængde (1,0 bølgelængde, 2,0 bølgelængde …) ved at udligne fødningen af den foldede dipol i figur 1 (tættere på den øverste eller nederste kant af den foldede dipol).

Kommentarer

• Jeg ‘ d accepterer dette, hvis det ikke var ‘ t bare en kopipasta af det første Google-resultat til spørgsmålet. Jeg ville ikke ‘ ikke have stillet spørgsmålet, om jeg syntes, det var et tilstrækkeligt svar.

Tæt kobling mellem den foldede dipoles to lange, parallelle ledninger fremkalder en næsten identisk strøm i den “koblede” ledning, som det er imponeret på den “drevne” ledning (elektromagnetiske ingeniører vil se dette resultat som nødvendigt, fordi grænsebetingelserne i enderne af de to ledninger er de samme.) Således strømmer halvdelen af strømmen fra strømmen til antennen i den drevne ledning, halvdelen strømmer i den koblede ledning. Og mens mønsteret forbliver det samme uanset om enderne på de to ledninger er forbundet, impedansen påvirkes stærkt, fordi spændingens faser ved ledningsenderne ændrer sig. (Forskellige grænseforhold i enderne, da de ikke er forbundet.)

Da den strøm, der leveres til antennen, er kendt, og effekt = strøm x spænding, skal spændingen ved fødepunktet fordobles til com pensate for strømmen halveres.

Med modstand svarende til forholdet mellem spænding og strøm øger fordobling af spændingen og halvering af strømmen ved fødepunktet fødepunktimpedansen med en faktor på fire over en enkelt- wire dipole.

Jeg havde det samme spørgsmål i et stykke tid, mere med henvisning til resonanssløjfeantenner, men det samme princippet synes at gælde for foldede dipoler. Til sidst fandt jeg ud af, hvad jeg tror foregår, og nøglen er antennens længde i forhold til signalets bølgelængde.

En foldet dipol eller resonant loop-antenne er elektrisk en fuld bølgelængde fra den ene side af fødepunktet til den anden. Hvis sløjfen blev rettet ud, ville du se en stående bølge med spændingsknudepunkter i hver ende og midten og strømknudepunkter ved 1/4 og 3/4 af længden.Hvis du derefter folder det op igen, kan du se, at elementets elektriske midte er nøjagtigt overfor tilførselspunktet; dette betyder, at spændingen i midten af antennen er neutral, mens hver ende af sløjfen ser spidsbølgens toppe og trug. I modsætning hertil topper strømmen ved spændingsknuderne i midten af antennen, og de aktuelle knudepunkter er i enderne. Det er sandsynligvis temmelig rimeligt at forestille sig det som om elektronerne glider frem og tilbage over sløjfen og skubbes af fødepunktet. Dette er den samme type resonans set af en halvbølge dipolantenne, men der er to gange lige så mange “ting”, der genklanger.

Kommentarer

• Hej og velkommen til ham.stackexchange.com! Overvej at tage turen for at få mest muligt ud af webstedet. 73!

“Hvis du vil have en elektrisk dipolantenne (fordi det er det ønskede strålingsmønster) foldede eller lige dipoler skal være ækvivalente, hvis de bruger det samme antal ledninger med samme afstand. Det er sandsynligvis bedst at bruge en lige dipol (måske med mange parallelle ledninger til båndbredde), fordi den lavere tilførselsimpedans gør det lettere at eliminere common mode-interferens på kablet med balun eller common mode choke. ”

Per ovenstående; selvom det er korrekt baseret på en dipolimpedans på 73 ohm, vil jeg foreslå, at meget få praktiske dipoler er tæt på dette baseret på den typiske nærhed til jorden og den skrå, inverterende eller placeringsvinkel; især på 160m og 80m. Hvis dipolen er mindre end 1 / 8WL høj, i en omvendt v-konfiguration eller vinklet, kan den være betydeligt mindre end endda 50 ohm. Nogle gange så lave som 12 ohm. I disse tilfælde kan impedanstransformationen af en foldet dipol faktisk hjælpe med at få et godt match.

Kommentarer

• Hej og velkommen til ham.stackexchange.com! rediger dit indlæg for at vise kilden til dit tilbud. Forresten, svarer dit indlæg, selvom det er relevant og interessant, ikke virkelig ‘ spørgsmålet, så det ville sandsynligvis have været bedre stillet som en kommentar. Alligevel er vi ‘ glade for at du ‘ er her, og hvis du holder fast og bidrager med dig ‘ Jeg vil snart have nok omdømme til at kommentere overalt.

Denne sætning “Jeg gætter på spørgsmålet kan være, hvilken mekanisme der får en foldet dipol til at fungere bedre end en almindelig dipol. ” er vildledende, som jeg ser det. En foldet dipol har 4 gange højere impedans sammenlignet med en simpel dipol med samme tråddiameter har den mere båndbredde, men sammenlignet med en simpel dipol med den meget større effektive diameter får du ved hjælp af to parallelle ledninger på hver side af en almindelig dipol, jeg formoder, at der ikke ville være nogen båndbreddefordel. Sammenlign a, b og c her: https://www.google.com/search?q=multi-wire+dipole&client=firefox-b&tbm=isch&source=iu&ictx=1&fir=mKRhPlFY3mh3qM%253A%252CVjVXClZ9wzOVcM%252C_&usg=AFrqEzceJB6YnKbgc3ke89eLH9UlnKIr-Q&sa=X&ved=2ahUKEwjIvIfYwv_cAhXk-ioKHd7jBMEQ9QEwAHoECAUQBA#imgrc=VS3uPj4nnt8a6M :

B er en foldet dipol. Det åbne halvbølgelement bidrager ikke. A og C er ækvivalente, som jeg kan forstå, men tilførselsimpedansen er forskellig (med en faktor 9 vil jeg gætte.

At gøre tråddiameteren forskellig for de to halvbølgelængdedele af en foldet dipol gør impedanstransformation anderledes. Som jeg forstår det, gives impedansen af det nuværende forhold mellem de elementer, som strømmen tilføres i midten, og de elementer, der kortsluttes (tilføres af spændingen på spidserne af de tilførte elementer.) Båndbredden , som jeg forstår, er det givet af det effektive område af alle ledninger.

Den foldede dipol er også en loopantenne, men i normale konfigurationer er den elektriske dipolstråling størrelsesorden større end den magnetiske dipolstråling. Det elektriske dipolstrålingsmønster har et nul i dipolens plan, mens det magnetiske dipolmønster (en doughnut) stråler i planet for (foldet) dipolen. Hvis du laver din “foldede dipol” en cirkel for at give den maksimalt mulige magnetiske øjeblik, ville du finde det strålingsmønsteret er mere som en magnetisk dipol end en elektrisk dipol.

Hvis du vil have en elektrisk dipolantenne (fordi det er det ønskede strålingsmønster), skal foldede eller lige dipoler være ækvivalente, hvis de bruger det samme nummer af ledninger med samme afstand. Det er sandsynligvis bedst at bruge en lige dipol (måske med mange parallelle ledninger til båndbredde), fordi den lavere tilførselsimpedans gør det lettere at eliminere common mode-interferens på kablet med balun eller common mode choke.