Er et grunnplan nødvendig for sending og mottakelse med en vertikal (monopol) antenne?

Hver antenne har to halvdeler, som møter ved matepunktet (hvor koaksialen eller annen overføring linje er festet). Begge halvdelene påvirker antennens egenskaper (strålingsmønster, effektivitet osv.).

Et vertikalt element og et jordplan er bare en mulighet for hva de to halvdelene kan være. Hvis du utelater bakkeplanet fra en bakkeplanantenne, er det bare to muligheter for hva som skjer:

• Du har en ineffektiv antenne – den stråler / mottar ikke godt.
• Noe annet fungerer som «andre halvdel».

I de fleste design av koaksematede antenner, blir det andre halvdelen skjoldet til koaksialkabelen og ( eventuelt) den ledende metallkonstruksjonen som antennen er montert på. Jeg vet ikke hvordan antenner på båter vanligvis er, men jeg vedder på at det er en metallstruktur der.

Denne kan fungerer bra, men det er to potensielle problemer:

• Denne ledende formen var ikke spesielt designet for å være en antenne, så den har kanskje ikke de beste egenskapene for det (uregelmessig strålingsmønster, tapsk, feil impedans osv.).
• Det kan være nærmere annet elektronisk utstyr, operatøren osv. og dermed (for å motta) plukke opp ekstra støy eller (for å overføre) levere betydelig RF-energi der det ikke er ønsket.

Hvis du bare er interessert i å motta for øyeblikket, må du sette opp antennen du kan, og ikke bekymre deg for mye. Hvis du finner ut at du trenger bedre ytelse fra antennen, installerer du et riktig jordplan eller annen antennedesign.

Kommentarer

• På HF ville det ikke være ‘ t det er fortsatt nødvendig å gjøre noe forsøk på å gjøre en relativt lavimpedansforbindelse til jorden, havet eller hva ot? For eksempel å la koaksialet ligge på bakken for å mate en vertikal fungerer ikke spesielt bra: med impedansen til jorden som er mye høyere enn til vanlig modus på koaksialen, er det ‘ er omtrent loddrett med en radial.
• @ PhilFrost-W8II I stedet for å finne ut hvordan du skal forklare det bedre, fjernet du HF-biten mens den ‘ s egentlig ikke nødvendig for svaret.

Enhver vertikal du kanskje har sett montert på en ikke-metallisk overflate skal ha noe sånt som et metallark eller λ / 4 kobberbåndradialer (med riktige dimensjoner) under seg (og koaksialskjoldet koblet til det). Ellers vil utsiden av skjoldet prøve å fungere som retur og ha vanlige strømmer på det. Hvor godt det fungerer, avhenger av mange faktorer, , men det er ikke den rette måten å gjøre det for å maksimere kommunikasjonsområdet.

Av alle fysiske lover som finnes, er ingen mer veletablerte enn det faktum at en bunnmatet vertikal (vertikal monopol) eller en omvendt -L trenger noe å «presse imot» for å være mest effektive. Kall det «noe» en motstilling, radialer eller hva du vil; men for å være effektiv, må den være der. Periode.

K5UJ sa det pent når han sa «Årsaken til radialer er å samle RF-strømmer og returnere dem til matepunktet siden du ikke» har den andre halvdelen av antennen til å gjøre det, den delen som vil gjøre det til en dipol. «

Hvis vi kommer med påstanden om at det å legge til en motpunkt til en λ / 4 vertikal (for eksempel) ikke egentlig er nødvendig, så kan vi like godt si at å åpne vindusgardiner ikke vil gjøre rommet noe lysere. Visst, kanskje vi kan se oss rundt, men når vi slipper solen inn, er livet så mye bedre. Eller noen kan si at vi ikke virkelig trenger dekk på en bil. Visst, med nok bakkeklaring kan vi kjøre rundt på felgene, men er ikke bilen mye morsommere å kjøre med gummien festet? På samme måte gjør en skikkelig RF-bakke det utstrålte signalet sterkere mens det forhindrer uønsket vanlig modus strømmer på utsiden av koaksialskjoldet.

Fra denne websiden .

Kommentarer

• Nitpick: Det kalles bare en motstand hvis den ikke er montert på bakken – som på en takterrasse.

Hvis en vertikal antenne er på en båt, vil vannet reflektere den andre halvdelen. Enda bedre er saltvannet. Når det gjelder landeveiskjøretøyer, skaper kjøretøyet et kapasitetsskjold vekk fra jorden.

Merk at noen forfattere mener at en primær funksjon / hensikt med forhøyede radialer er for å skjerme en forhøyet vertikal monopol som en vertikal bakkenplanantenn fra jorden.

Dette virker intuitivt, men i virkeligheten er de frie romstrålingsmønstrene til et λ / 4 bakkeplan drevet mot par med forhøyede, λ / 4, horisontale radialer ved basen og en sentrert, λ / 2 vertikal dipol veldig like (se NEC4.2-analysen nedenfor). Andre ting lik, eventuelle effekter / endringer på grunn av refleksjoner fra jorden eller en annen overflate vil være nesten like for strålingsmønstrene til begge av disse konfigurasjonene.

Når par horisontale forhøyede radialer er atskilt med horisontale spenn på 180 °, er netto fjernfeltstråling fra dem i det vesentlige null. Dette er resultatet av at strålingen fra den ene siden av paret kommer 180 ° ut av fase med den andre siden av paret, ettersom RF-strømmer flyter i motsatte fysiske retninger på hver side av det paret. All nyttig stråling fra en vertikal bakkeplanantenne stammer fra RF-strømmen som strømmer langs den vertikale lederen som ligger fysisk over de horisontale radialene.

Som vist i grafikken nedenfor, er de forhøyede, ko-lineære parene av horisontale radialer fra en jordplanantenn beskytter ikke en like hevet vertikal leder over dem fra interaksjon med eller stråling mot jorden. De tjener som en del av den nåværende banen som forbinder antennesystemet med r-f «bakken» retur fra kilden (senderen). Uten en slik bane vil ingen antennesystem gi nyttig stråling.

• Kilden til RF-strømmen som strømmer på de nedgravde radialene som brukes med en monopolantenne er RF-strømmen som strømmer i jorden innenfor λ / 2 fra basen til monopolet, som et resultat av stråling fra den monopolet. Summen av den aktuelle strømmen på det felles punktet for de nedgravde radialene er nøyaktig lik rf-strømmen som kan / vil strømme på monopolet, selv.

• Kilden for rf-strømmen som strømmer på de forhøyede radialene som brukes med en forhøyet monopolantenn, er en direkte ledningstilkobling til RF-kilden (senderen), ved hjelp av en fysisk ledende bane som den ytre lederen til en koaksial overføringsledning mellom antennesystemets inngangsterminaler og senderen .

Forhøyede radialer fungerer mye annerledes enn nedgravde radialer.

Visse typer vertikale antenner krever en» bakkeplan «og noen ikke. De fleste vertikaler er 1/4-bølge (ikke en dipol) og krever et «bakkeplan» for å fullføre den «virtuelle dipolen». På den annen side krever en 5/8-bølge vertikal ikke et «bakkeplan» og brukes vanligvis på båter og biler, for eksempel Corvettes, som har glassfiberlegemer.

Kommentarer

• » en 5/8-bølge vertikal krever ikke et ‘ jordplan ‘ «. Hvorfor sier du det?

En vertikal på god grunn i det fri vil gjøre det bra med et lite antall på 1/4 bølgeradier. Dessverre er det ikke alltid mulig, så en stor mengde radialer blir normen. Hvor mange avhenger av miljøet du presser mot. Trial and error pluss London gin kan være det perfekte svaret.

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

Kommentarer

• Ah, de gode gamle dagene, hvor alkohol var en forutsetning for å gjøre noen form for radioarbeid, amatør eller profesjonell. Overraskende få av oss ble drept av det. , @ 2e0sir, velkommen, og vær så snill å ta turen og få ditt første merke her: ham.stackexchange.com/Tour – du vil oppdage at du ‘ Vil passe bedre inn i mer forseggjorte svar.