È necessario un piano di massa per trasmettere e ricevere con unantenna verticale (monopolare)?

Ogni antenna ha due metà, che si incontrano nel punto di alimentazione (dove il cavo coassiale o altra trasmissione linea è allegata). Entrambe le metà influenzano le proprietà dellantenna (diagramma di radiazione, efficienza, ecc.).

Un elemento verticale e un piano di massa sono solo una possibilità per quello che possono essere queste due metà. Se ometti il ground plane da unantenna ground plane, ci sono solo due possibilità per ciò che accade:

• Hai unantenna inefficace – non irradia / riceve bene.
• Qualcosaltro funge da “seconda metà”.

Nella maggior parte dei progetti di antenne alimentate con cavo coassiale, la seconda metà è lo schermo del cavo coassiale e ( se applicabile) la struttura metallica conduttiva su cui è montata lantenna. Non so come siano normalmente le antenne sulle barche, ma scommetto che cè una struttura metallica lì.

Questo può funzionare bene, ma ci sono due potenziali problemi:

• Questa forma conduttiva non è stata progettata particolarmente per essere unantenna, quindi potrebbe non avere le migliori caratteristiche per questo (diagramma di radiazione irregolare, dispersione, impedenza errata, ecc.).
• Potrebbe essere più vicino ad altre apparecchiature elettroniche, alloperatore, ecc. e quindi (per la ricezione) captare il rumore extra o (per la trasmissione) fornire una significativa energia RF dove non è desiderata.

Se per ora sei interessato solo a ricevere, monta lantenna che puoi e non preoccuparti troppo. Se ritieni di aver bisogno di prestazioni migliori dalla tua antenna, installa un piano di massa adeguato o un altro modello di antenna.

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• Su HF non ‘ sarebbe ancora necessario fare qualche tentativo per fare un collegamento a bassa impedenza a terra, mare o altro ot? Ad esempio, lasciare il cavo coassiale a terra per alimentare una verticale non funziona particolarmente bene: con limpedenza verso la Terra molto più alta rispetto al modo comune sul cavo coassiale, ‘ è approssimativamente una verticale con una radiale.
• @ PhilFrost-W8II Piuttosto che capire come spiegarlo meglio, ha rimosso il bit HF poiché ‘ s non realmente necessario per la risposta.

Qualsiasi verticale che potresti aver visto montato su una superficie non metallica dovrebbe avere qualcosa come un foglio metallico o radiali di nastro di rame λ / 4 (di dimensioni adeguate) sotto (e lo schermo coassiale collegato a quello). Altrimenti, lesterno dello scudo proverà a fungere da ritorno e avrà correnti di modo comune su di esso. Il modo in cui funziona dipende da molti fattori, ma non è questo il modo corretto per massimizzare il raggio di comunicazione.

Di tutte le leggi fisiche esistenti, nessuna è più consolidata del fatto che una verticale alimentata dal basso (monopolo verticale) o una -L ha bisogno di qualcosa contro cui “spingere” per essere più efficace. Chiamate quel “qualcosa” un contrappeso, radiali o qualunque cosa vogliate; ma per essere efficaci, deve esserci. Punto.

K5UJ ha detto bene quando ha detto “La ragione per i radiali è raccogliere le correnti RF e riportarle al punto di alimentazione poiché non lo fai”. avere laltra metà dellantenna per farlo, la parte che lo renderebbe un dipolo. “

Se affermiamo che laggiunta di un contrappeso a una verticale λ / 4 (ad esempio) non è realmente necessario, allora potremmo anche dire che aprire le persiane non renderà la stanza più luminosa. Certo, forse possiamo vedere come ci muoviamo, ma quando lasciamo entrare il sole, la vita è molto migliore. Oppure, qualcuno potrebbe diciamo che non abbiamo davvero bisogno di pneumatici su una macchina. Certo, con una sufficiente altezza da terra possiamo andare in giro sui cerchi, ma lauto non è molto più divertente da guidare con la gomma attaccata? Allo stesso modo, una corretta messa a terra RF rende il segnale irradiato più forte prevenendo la modalità comune indesiderata correnti allesterno dello schermo coassiale.

Da questa pagina web .

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• Nitpick: Viene chiamato contrappeso solo se non è montato a terra, come sul tetto di un edificio.

Se su una barca si trova unantenna verticale, lacqua rifletterà laltra metà. Ancora meglio è la sua acqua salata. Per quanto riguarda i veicoli stradali, il veicolo crea uno scudo di capacità lontano dalla terra.

Nota che alcuni scrittori credono che una funzione / scopo principale dei radiali elevati sia per schermare dalla terra un monopolo verticale elevato come unantenna con piano di massa verticale.

Questo sembra intuitivo, ma in realtà i modelli di radiazione nello spazio libero di un piano di massa λ / 4 guidato contro coppie di radiali orizzontali elevati, λ / 4, alla sua base e un dipolo verticale λ / 2 alimentato al centro sono molto simili (vedere lanalisi NEC4.2 di seguito). A parità di altre condizioni, qualsiasi effetto / cambiamento dovuto ai riflessi dalla terra o da unaltra superficie sarà molto simile per i modelli di radiazione di entrambi di queste configurazioni.

Quando coppie di radiali elevati orizzontali sono separate da campate orizzontali di 180 °, la radiazione netta del campo lontano da esse è essenzialmente zero. Questo è il risultato della radiazione da un lato della coppia che arriva sfasata di 180 ° con laltro lato della coppia, poiché le correnti r-f fluiscono in direzioni fisiche opposte su ciascun lato di quella coppia. Tutta la radiazione utile da unantenna sul piano di massa verticale proviene dalla corrente RF che scorre lungo il conduttore verticale situato fisicamente sopra le radiali orizzontali.

Come mostrato nel grafico sotto, le coppie co-lineari elevate di le radiali orizzontali di unantenna del piano di massa non schermano un conduttore verticale altrettanto elevato sopra di loro dallinterazione o dalla radiazione verso la terra. Servono come parte del percorso della corrente che collega il sistema di antenna al ritorno “massa” r-f della sorgente (il trasmettitore). Senza tale percorso, nessun sistema di antenna produrrà radiazioni utili.

• La sorgente della corrente RF che scorre sui radiali sepolti usati con unantenna unipolare è la corrente RF che scorre nella terra entro λ / 2 dalla base del monopolo, come risultato della radiazione da quel monopolo. La somma di quella corrente nel punto comune dei radiali sepolti è esattamente uguale alla corrente RF che può / fluirà sul monopolo stesso.

• La sorgente della corrente RF che scorre sui radiali elevati utilizzati con unantenna unipolare elevata è presente una connessione cablata diretta alla sorgente RF (trasmettitore), utilizzando un percorso conduttivo tutto fisico come il conduttore esterno di una linea di trasmissione coassiale tra i terminali di ingresso del sistema di antenna e il trasmettitore .

I radiali elevati funzionano in modo molto diverso dai radiali interrati.

Alcuni tipi di antenne verticali richiedono un” ground plane “e altri no. La maggior parte delle verticali sono a 1/4 donda (non un dipolo) e richiedono un “piano di massa” per completare il “dipolo virtuale”. Daltra parte un verticale 5/8 onde non richiede un “piano di massa” e viene solitamente utilizzato su barche e auto, come le Corvette, che hanno scocche in fibra di vetro.

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• ” una verticale a 5/8 onde non richiede un ‘ piano di massa ‘ “. Perché dici questo?

Una verticale su un buon terreno allaperto andrà bene con un piccolo numero di 1/4 radiali donda. Sfortunatamente ciò non è sempre possibile, quindi una grande quantità di radiali diventa la norma. Quanti dipendono dallambiente contro cui stai spingendo. Trial and error plus London gin potrebbe essere la risposta perfetta.

Anche un buon soffocamento daria a 1/4 donda dallantenna migliorerà le cose … più una buona bottiglia di gin londinese.

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