¿Cómo funciona un dipolo plegado?

Como se explica en antenna-theory.com :

Normalmente, el ancho d de la antena dipolo plegada es mucho menor que la longitud L.

Debido a que el dipolo plegado forma un bucle cerrado, uno podría esperar que la impedancia de entrada dependa de la impedancia de entrada de una línea de transmisión en cortocircuito de longitud L. Sin embargo, puede imaginarse la antena dipolo plegada como dos líneas de transmisión en cortocircuito paralelas de longitud L / 2 (separadas en el punto medio por la alimentación en la Figura 1). Resulta que la impedancia de la antena dipolo plegada será función de la impedancia de una línea de transmisión de longitud L / 2.

Además, debido a que el dipolo plegado está «plegado» sobre sí mismo, las corrientes pueden reforzarse entre sí en lugar de anularse entre sí, por lo que la impedancia de entrada también dependerá de la impedancia de una antena dipolo de longitud L.

Dejando que Zd represente la impedancia de una antena dipolo de longitud L y Zt representan la impedancia de la impedancia de una línea de transmisión de longitud L / 2, que viene dada por:

El La impedancia de entrada ZA del dipolo plegado viene dada por:

Impedancia del dipolo plegado

La antena dipolo plegada es resonante e irradia bien en múltiplos enteros impares de media longitud de onda (0.5 longitud de onda, 1.5 longitud de onda …), cuando la antena se alimenta en el centro como se muestra en la Figura 1.

La antena dipolo plegada puede ser enojado e resonante incluso en múltiplos de media longitud de onda (1.0 longitud de onda, 2.0 longitud de onda …) compensando la alimentación del dipolo plegado en la Figura 1 (más cerca del borde superior o inferior del dipolo plegado).

Comentarios

• Yo ‘ acepto esto si no ‘ t solo copiar y pegar el primer resultado de Google para la pregunta. Yo no ‘ no hubiera hecho la pregunta si hubiera pensado que era una respuesta suficiente.

Un acoplamiento cercano entre los dos cables largos paralelos del dipolo plegado induce una corriente casi idéntica en el cable «acoplado» a la impresa en el cable «impulsado». (Los ingenieros electromagnéticos verán este resultado según sea necesario porque las condiciones de contorno en los extremos de los dos cables son las mismas.) Por lo tanto, la mitad de la corriente de la energía entregada a la antena fluye en el cable conducido, la mitad fluye en el cable acoplado. Y, mientras el patrón permanece lo mismo independientemente de si los extremos de los dos cables están conectados, la impedancia se ve fuertemente afectada porque las fases de los voltajes en los extremos del cable cambian. (Diferentes condiciones de contorno en los extremos, ya que «no están conectados.)

Dado que se conoce la potencia entregada a la antena y potencia = corriente x voltaje, entonces el voltaje en el punto de alimentación debe duplicarse para com compensar que la corriente se reduzca a la mitad.

Con una resistencia igual a la relación entre el voltaje y la corriente, duplicar el voltaje y reducir a la mitad la corriente en el punto de alimentación aumenta la impedancia del punto de alimentación en un factor de cuatro sobre una dipolo de alambre.

Tuve la misma pregunta por un tiempo, más en referencia a antenas de bucle resonante, pero lo mismo El principio parece aplicarse a los dipolos plegados. Finalmente descubrí lo que creo que está pasando, y la clave es la longitud de la antena frente a la longitud de onda de la señal.

Un dipolo plegado o una antena de bucle resonante es, eléctricamente, una longitud de onda completa de un lado del punto de alimentación al otro. Si el bucle se enderezó, vería una onda estacionaria con nodos de voltaje en cada extremo y en el medio, y nodos de corriente en 1/4 y 3/4 de la longitud.Si luego lo dobla hacia arriba, puede ver que el centro eléctrico del elemento está exactamente enfrente del punto de alimentación; esto significa que el voltaje en el medio de la antena es neutral, mientras que cada extremo del bucle ve los picos y valles de la onda de voltaje. Por el contrario, los picos de corriente en los nodos de voltaje, en el medio de la antena, y los nodos de corriente están en los extremos. Probablemente sea bastante razonable imaginarlo como si los electrones se balancearan hacia adelante y hacia atrás a través del bucle, siendo empujados por el punto de alimentación. Este es el mismo tipo de resonancia que se ve en una antena dipolo de media onda, pero hay dos veces tantas «cosas» resonando.

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“Si desea una antena dipolo eléctrica (porque ese es el patrón de radiación deseado) Los dipolos plegados o rectos deben ser equivalentes si utilizan el mismo número de cables con el mismo espaciado. Probablemente sea mejor usar un dipolo recto (tal vez con muchos cables paralelos para el ancho de banda) porque la impedancia de alimentación más baja hace que sea más fácil eliminar la interferencia de modo común en el cable con balun o estrangulador de modo común ”.

Por lo anterior; aunque es correcto basado en una impedancia dipolo de espacio libre de 73 ohmios, sugeriría que muy pocos dipolos prácticos están cerca de esto en base a la proximidad típica a tierra y la inclinación, inversión o ángulo de ubicación; especialmente en 160 my 80 m. Si el dipolo tiene menos de 1 / 8WL de altura, en una configuración de v invertida o en ángulo, puede ser significativamente menor que incluso 50 ohmios. A veces, tan bajo como 12 ohmios. En esos casos, la transformación de impedancia de un dipolo plegado puede, de hecho, ayudar a obtener una buena coincidencia.

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Esta declaración «Supongo que el La pregunta podría ser qué mecanismo hace que un dipolo plegado funcione mejor que un dipolo normal «. es engañoso como yo lo veo. Un dipolo plegado tiene una impedancia 4 veces mayor, en comparación con un dipolo simple con el mismo diámetro de cable, tiene más ancho de banda, pero en comparación con un dipolo simple con el diámetro efectivo mucho más grande que obtendría mediante el uso de dos cables paralelos a cada lado de un dipolo ordinario sospecho que no habría ninguna ventaja de ancho de banda. Compare a, byc aquí: 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 es un dipolo plegado. El elemento de media onda abierta no contribuye. A y C son equivalentes, como puedo entender, pero la impedancia de alimentación es diferente (en un factor de 9, supongo.

Hacer que el diámetro del cable sea diferente para las dos partes de media longitud de onda de un dipolo plegado hace que el La transformación de impedancia es diferente. Según tengo entendido, la impedancia está dada por la relación de corriente de los elementos a los que se alimenta la energía en el centro y los elementos que están en cortocircuito (alimentados por el voltaje en las puntas de los elementos alimentados). , según tengo entendido, viene dada por el área efectiva de todos los cables.

El dipolo plegado también es una antena de bucle, pero en configuraciones normales la radiación del dipolo eléctrico es órdenes de magnitud mayor que la radiación del dipolo magnético. El patrón de radiación del dipolo eléctrico tiene un cero en el plano del dipolo, mientras que el patrón del dipolo magnético (una dona) irradia en el plano del dipolo (doblado). En caso de que haga su «dipolo doblado» un círculo para darle el momento magnético máximo posible, encontrará que el patrón de radiación es más parecido a un dipolo magnético que a un dipolo eléctrico.

Si desea una antena dipolo eléctrica (porque ese es el patrón de radiación deseado), los dipolos plegados o rectos deberían ser equivalentes si usan el mismo número de cables con el mismo espaciado. Probablemente sea mejor usar un dipolo recto (tal vez con muchos cables paralelos para el ancho de banda) porque la impedancia de alimentación más baja hace que sea más fácil eliminar la interferencia de modo común en el cable con balun o estrangulador de modo común.