Hvordan fungerer en brettet dipol?

Som forklart av antenne-theory.com :

Vanligvis er bredden d på den brettede dipolantenne mye mindre enn lengden L.

Fordi den brettede dipolen danner en lukket sløyfe, kan man forvente at inngangsimpedansen vil avhenge av inngangsimpedansen til en kortsluttet overføringslinje med lengde L. Du kan imidlertid forestille deg den brettede dipolantenne som to parallelle kortsluttede overføringslinjer med lengde L / 2 (atskilt i midtpunktet av innmatingen i figur 1). Det viser seg at impedansen til den brettede dipolantennen vil være en funksjon av impedansen til en overføringslinje med lengden L / 2.

Også fordi den brettede dipolen er «brettet» tilbake på seg selv, blir strømmen kan forsterke hverandre i stedet for å kansellere hverandre, så inngangsimpedansen vil også avhenge av impedansen til en dipolantenne med lengde L.

La Zd representere impedansen til en dipolantenne med lengde L og Zt representerer impedansen til en overføringslinjeimpedans med lengden L / 2, gitt av:

inngangsimpedans ZA for den brettede dipolen er gitt av:

Brettet dipolimpedans

Den brettede dipolantennen er resonans og utstråler godt ved odde heltallsmultipler av en halv bølgelengde (0,5 bølgelengde, 1,5 bølgelengde …), når antennen mates i midten som vist i figur 1.

Den brettede dipolantennen kan gal e resonans ved jevne multipler av en halv bølgelengde (1,0 bølgelengde, 2,0 bølgelengde …) ved å forskyve matingen til den brettede dipolen i figur 1 (nærmere den øvre eller nedre kanten av den brettede dipolen).

Kommentarer

• Jeg ‘ d godtar dette hvis det ikke var ‘ t bare en kopi-lim inn det første Google-resultatet for spørsmålet. Jeg ville ikke ‘ ikke ha stilt spørsmålet om jeg syntes det var et tilstrekkelig svar.

Tett kobling mellom den brettede dipolens to lange, parallelle ledninger induserer en nesten identisk strøm i den «koblede» ledningen som det er imponert over den «drevne» ledningen. (Elektromagnetiske ingeniører vil se dette resultatet som nødvendig fordi grenseforholdene på endene av de to ledningene er de samme.) Således strømmer halvparten av strømmen fra strømmen som leveres til antennen i den drevne ledningen, halvparten strømmer i den koblede ledningen. Og mens mønsteret forblir det samme uansett om endene på de to ledningene er koblet til, impedansen påvirkes sterkt fordi fasene til spenningene ved ledningsendene endres. (Ulike grenseforhold i endene, siden de ikke er koblet til.)

Siden strømmen som leveres til antennen er kjent, og effekt = strøm x spenning, må spenningen ved matepunktet dobles for å komme pensate for strømmen som halveres.

Med motstand lik forholdet mellom spenning og strøm, dobler spenningen og halverer strømmen ved matepunktet matepunktimpedansen med en faktor på fire over en enkelt- wire dipole.

Jeg hadde det samme spørsmålet en stund, mer med referanse til resonanssløyfeantenner, men det samme prinsippet ser ut til å gjelde brettede dipoler. Til slutt fant jeg ut hva jeg tror foregår, og nøkkelen er lengden på antennen mot signalets bølgelengde.

En foldet dipol eller resonanssløyfeantenne er, elektrisk, en full bølgelengde fra den ene siden av matepunktet til den andre. Hvis sløyfen ble rettet ut, ville du se en stående bølge med spenningsnoder i hver ende og midten, og strømnoder på 1/4 og 3/4 av lengden.Hvis du deretter bretter det opp igjen, kan du se at den elektriske midten av elementet er rett overfor matepunktet; dette betyr at spenningen i midten av antennen er nøytral, mens hver ende av sløyfen ser toppene og dalene til spenningsbølgen. I motsetning til dette topper strømmen ved spenningsnodene, midt i antennen, og strømnodene er i endene. Det er sannsynligvis ganske rimelig å forestille seg det som om elektronene glir frem og tilbake over sløyfen og blir presset av matepunktet. Dette er den samme typen resonans sett av en halvbølge dipolantenne, men det er to ganger like mye «ting» som resonerer.

Kommentarer

• Hei, og velkommen til ham.stackexchange.com! Vennligst vurder turen for å få mest mulig ut av nettstedet. 73!

“Hvis du vil ha en elektrisk dipolantenne (fordi det er ønsket strålingsmønster) brettede eller rette dipoler skal være ekvivalente hvis de bruker samme antall ledninger med samme avstand. Det er sannsynligvis best å bruke en rett dipol (kanskje med mange parallelle ledninger for båndbredde) fordi den lavere matningsimpedansen gjør det lettere å eliminere vanlig modusinterferens på kabelen med balun eller common mode choke. ”

Per ovennevnte; selv om det er riktig basert på en dipolimpedans på 73 ohm, vil jeg foreslå at svært få praktiske dipoler er nær dette basert på den typiske nærheten til bakken og den skråstillende, inverterende eller plasseringsvinkelen; spesielt på 160m og 80m. Hvis dipolen er mindre enn 1 / 8WL høy, i en omvendt v-konfigurasjon eller vinklet, kan den være betydelig mindre enn til og med 50 ohm. Noen ganger så lave som 12 ohm. I disse tilfellene kan impedanstransformasjonen av en brettet dipol faktisk hjelpe til å få en god match.

Kommentarer

• Hei og velkommen til ham.stackexchange.com! Vennligst rediger innlegget ditt for å vise kilden til tilbudet. Forresten, innholdet ditt, selv om det er relevant og interessant, svarer ikke virkelig ‘ på spørsmålet, så det hadde sannsynligvis vært bedre som en kommentar. Uansett er vi ‘ glade for at du ‘ er her, og hvis du holder deg og bidrar med deg ‘ vil snart ha nok rykte til å kommentere overalt.

Denne påstanden «antar jeg den virkelige spørsmålet kan være hvilken mekanisme som gjør at en brettet dipol fungerer bedre enn en vanlig dipol. » er villedende slik jeg ser det. En brettet dipol har 4 ganger høyere impedans, sammenlignet med en enkel dipol med samme ledningsdiameter, den har mer båndbredde, men sammenlignet med en enkel dipol med den mye større effektive diameteren du vil få ved å bruke to parallelle ledninger på hver side av en vanlig dipol jeg mistenker at det ikke ville være noen fordel med båndbredde. 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 åpne halvbølgeelementet bidrar ikke. A og C er ekvivalente som jeg kan forstå, men innmatingsimpedansen er forskjellig (med en faktor 9 vil jeg gjette.

Å gjøre ledningsdiameteren forskjellig for de to halvbølgelengdedelene til en brettet dipol gjør at impedans transformasjon forskjellig. Som jeg forstår det, blir impedansen gitt av strømforholdet mellom elementene som strømmen mates til i sentrum og elementene som er kortsluttet (mates av spenningen på spissene til de matede elementene.) Båndbredden , som jeg forstår, er det gitt av det effektive området til alle ledninger.

Den brettede dipolen er også en sløyfeantenne, men i normale konfigurasjoner er den elektriske dipolstrålingen størrelsesorden større enn den magnetiske dipolstrålingen. Det elektriske dipolstrålingsmønsteret har null i dipolplanet mens det magnetiske dipolmønsteret (en doughnut) stråler i planet til den (brettede) dipolen. I tilfelle du lager din «brettede dipol» en sirkel for å gi den maksimalt mulig magnetisk øyeblikk, vil du finne det strålingsmønsteret er mer som en magnetisk dipol enn en elektrisk dipol.

Hvis du vil ha en elektrisk dipolantenne (fordi det er ønsket strålingsmønster), bør foldede eller rette dipoler være ekvivalente hvis de bruker samme nummer av ledninger med samme avstand. Det er sannsynligvis best å bruke en rett dipol (kanskje med mange parallelle ledninger for båndbredde) fordi den lavere matingsimpedansen gjør det lettere å eliminere vanlig modusinterferens på kabelen med balun eller common mode choke.