Come funziona un dipolo piegato?

Come spiegato da antenna-theory.com :

Tipicamente, la larghezza d dellantenna a dipolo piegato è molto più piccola della lunghezza L.

Poiché il dipolo piegato forma un anello chiuso, ci si potrebbe aspettare che limpedenza di ingresso dipenda da limpedenza di ingresso di una linea di trasmissione in cortocircuito di lunghezza L. Tuttavia, si può immaginare lantenna a dipolo piegato come due linee di trasmissione parallele in cortocircuito di lunghezza L / 2 (separate nel punto medio dallalimentazione in Figura 1). Risulta che limpedenza dellantenna a dipolo piegato sarà una funzione dellimpedenza di una linea di trasmissione di lunghezza L / 2.

Inoltre, poiché il dipolo piegato è “ripiegato” su se stesso, le correnti possono rinforzarsi a vicenda invece di annullarsi a vicenda, quindi limpedenza di ingresso dipenderà anche dallimpedenza di unantenna a dipolo di lunghezza L.

Lasciando che Zd rappresenti limpedenza di unantenna a dipolo di lunghezza L e Zt rappresentano limpedenza di unimpedenza della linea di trasmissione di lunghezza L / 2, che è data da:

limpedenza di ingresso ZA del dipolo piegato è data da:

Impedenza del dipolo piegato

Lantenna del dipolo piegato è risonante e irradia bene a multipli interi dispari di mezza lunghezza donda (0,5 lunghezza donda, 1,5 lunghezza donda …), quando lantenna è alimentata al centro come mostrato nella Figura 1.

Lantenna a dipolo piegato può essere pazzo e risonante a multipli pari di una mezza lunghezza donda (1.0 lunghezza donda, 2.0 lunghezza donda …) compensando lalimentazione del dipolo piegato nella Figura 1 (più vicino al bordo superiore o inferiore del dipolo piegato).

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• ‘ lo accetto se non ‘ t solo un copia-incolla del primo risultato di Google per la domanda. Non avrei ‘ fatto la domanda se avessi ritenuto che fosse una risposta sufficiente.

Laccoppiamento stretto tra i due lunghi fili paralleli del dipolo ripiegato induce una corrente quasi identica nel filo “accoppiato” a quella impressa sul filo “guidato”. (Gli ingegneri elettromagnetici vedranno questo risultato come necessario perché le condizioni al contorno alle estremità dei due fili sono le stesse.) Pertanto, metà della corrente dalla potenza erogata allantenna fluisce nel filo guidato, metà nel filo accoppiato. E, mentre il modello rimane lo stesso indipendentemente dal fatto che le estremità dei due fili siano collegate, limpedenza è fortemente influenzata perché le fasi delle tensioni alle estremità dei fili cambiano. (Diverse condizioni al contorno alle estremità, poiché “non sono collegate).

Poiché la potenza fornita allantenna è nota e potenza = corrente x tensione, la tensione al punto di alimentazione deve raddoppiare per pensate per la corrente che viene dimezzata.

Con una resistenza uguale al rapporto tra tensione e corrente, raddoppiando la tensione e dimezzando la corrente al punto di alimentazione si aumenta limpedenza del punto di alimentazione di un fattore quattro su un singolo dipolo a filo.

Ho avuto la stessa domanda per un po , più in riferimento alle antenne a loop risonanti, ma la stessa Il principio sembra applicarsi ai dipoli ripiegati. Alla fine ho capito cosa penso stia succedendo e la chiave è la lunghezza dellantenna rispetto alla lunghezza donda del segnale.

Un dipolo ripiegato o unantenna risonante a loop è, elettricamente, una lunghezza donda completa da un lato del punto di alimentazione allaltro. Se il loop fosse stato raddrizzato, vedresti unonda stazionaria con nodi di tensione a ciascuna estremità e al centro e nodi di corrente a 1/4 e 3/4 della lunghezza.Se poi lo ripieghi, puoi vedere che il centro elettrico dellelemento è esattamente di fronte al punto di alimentazione; ciò significa che la tensione al centro dellantenna è neutra, mentre ciascuna estremità del loop vede i picchi e le depressioni dellonda di tensione. Al contrario, i picchi di corrente ai nodi di tensione, al centro dellantenna, e i nodi di corrente sono alle estremità. Probabilmente è abbastanza ragionevole immaginarlo come se gli elettroni si muovessero avanti e indietro attraverso il loop, spinti dal punto di alimentazione. Questo è lo stesso tipo di risonanza visto da unantenna dipolo a semionda, ma ce nè due volte tanta “roba” che risuona.

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“Se vuoi unantenna dipolo elettrica (perché questo è il diagramma di radiazione desiderato) dipoli piegati o dritti dovrebbero essere equivalenti se usano lo stesso numero di fili con la stessa distanza. Probabilmente è meglio usare un dipolo diritto (magari con molti fili paralleli per la larghezza di banda) perché limpedenza di alimentazione inferiore rende più facile eliminare le interferenze di modo comune sul cavo con balun o induttanza di modo comune. “

Per quanto sopra; sebbene corretto basato su unimpedenza di dipolo in spazio libero di 73 ohm, suggerirei che pochissimi dipoli pratici siano vicini a questo in base alla tipica vicinanza al suolo e allinclinazione, inversione o angolo di posizionamento; soprattutto su 160 me 80 m. Se il dipolo è alto meno di 1 / 8WL, in una configurazione a v invertita o angolato, può essere significativamente inferiore anche a 50 ohm. A volte fino a 12 ohm. In questi casi la trasformazione dellimpedenza di un dipolo ripiegato può infatti aiutare a ottenere un buon abbinamento.

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Questa affermazione “Immagino che il vero la domanda potrebbe essere quale meccanismo fa funzionare un dipolo piegato meglio di un dipolo normale “. è fuorviante per come la vedo io. Un dipolo piegato ha unimpedenza 4 volte superiore, rispetto a un dipolo semplice con lo stesso diametro del filo ha una larghezza di banda maggiore, ma rispetto a un dipolo semplice con il diametro effettivo molto più grande che si otterrebbe utilizzando due fili paralleli su ciascun lato di un normale dipolo sospetto che non ci sarebbe alcun vantaggio in termini di larghezza di banda. Confronta a, bec qui: 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 è un dipolo piegato. Lelemento semionda aperto non contribuisce. A e C sono equivalenti come posso capire, ma limpedenza di alimentazione è diversa (di un fattore 9 immagino.

Rendendo il diametro del filo diverso per le due parti di mezza lunghezza donda di un dipolo piegato si ottiene trasformazione di impedenza diversa. A quanto ho capito, limpedenza è data dal rapporto di corrente tra gli elementi a cui viene alimentata lalimentazione al centro e gli elementi che sono in corto (alimentati dalla tensione sulle punte degli elementi alimentati). , a quanto ho capito è data dallarea effettiva di tutti i fili.

Il dipolo piegato è anche unantenna a telaio, ma nelle configurazioni normali la radiazione del dipolo elettrico è di ordini di grandezza maggiore della radiazione del dipolo magnetico. Il diagramma di radiazione del dipolo elettrico ha uno zero nel piano del dipolo mentre il diagramma del dipolo magnetico (una ciambella) si irradia nel piano del dipolo (piegato). Nel caso in cui si crea un cerchio per dargli il “dipolo piegato” momento magnetico massimo possibile, lo scopriresti il diagramma di radiazione è più simile a un dipolo magnetico che a un dipolo elettrico.

Se si desidera unantenna a dipolo elettrico (perché questo è il diagramma di radiazione desiderato) i dipoli piegati o dritti dovrebbero essere equivalenti se usano lo stesso numero di fili con la stessa distanza. Probabilmente è meglio usare un dipolo diritto (magari con molti fili paralleli per la larghezza di banda) perché limpedenza di alimentazione inferiore rende più facile eliminare le interferenze di modo comune sul cavo con balun o induttanza di modo comune.