Wie funktioniert ein gefalteter Dipol?

Wie durch antenna-theory.com :

Typischerweise ist die Breite d der gefalteten Dipolantenne viel kleiner als die Länge L.

Da der gefaltete Dipol eine geschlossene Schleife bildet, kann man erwarten, dass die Eingangsimpedanz davon abhängt Die Eingangsimpedanz einer kurzgeschlossenen Übertragungsleitung der Länge L. Sie können sich die gefaltete Dipolantenne jedoch als zwei parallele kurzgeschlossene Übertragungsleitungen der Länge L / 2 vorstellen (in der Mitte durch die Einspeisung in Abbildung 1 getrennt). Es stellt sich heraus, dass die Impedanz der gefalteten Dipolantenne eine Funktion der Impedanz einer Übertragungsleitung der Länge L / 2 ist.

Da der gefaltete Dipol auf sich selbst „zurückgefaltet“ ist, sind auch die Ströme können sich gegenseitig verstärken, anstatt sich gegenseitig aufzuheben, so dass die Eingangsimpedanz auch von der Impedanz einer Dipolantenne der Länge L abhängt.

Lassen Sie Zd die Impedanz einer Dipolantenne der Länge L und Zt darstellen stellen die Impedanz einer Übertragungsleitungsimpedanz der Länge L / 2 dar, die gegeben ist durch:

Die Die Eingangsimpedanz ZA des gefalteten Dipols ist gegeben durch:

Gefaltete Dipolimpedanz

Die gefaltete Dipolantenne ist resonant und strahlt gut bei ungeraden ganzzahligen Vielfachen einer halben Wellenlänge (0,5 Wellenlänge, 1,5 Wellenlänge …), wenn die Antenne in der Mitte gespeist wird, wie in Fig. 1 gezeigt. Die gefaltete Dipolantenne kann sein wütend Die Resonanz bei geraden Vielfachen einer halben Wellenlänge (1,0 Wellenlänge, 2,0 Wellenlänge …) durch Versetzen der Einspeisung des gefalteten Dipols in Abbildung 1 (näher an der Ober- oder Unterkante des gefalteten Dipols).

Kommentare

• Ich ‚ würde dies akzeptieren, wenn es nicht ‚ ist nicht nur ein Kopieren und Einfügen des ersten Google-Ergebnisses für die Frage. Ich hätte ‚ die Frage nicht gestellt, wenn ich das für eine ausreichende Antwort gehalten hätte.

Eine enge Kopplung zwischen den beiden langen, parallelen Drähten des gefalteten Dipols induziert einen nahezu identischen Strom im „gekoppelten“ Draht, wie er dem „angesteuerten“ Draht eingeprägt ist. (Elektromagnetiker werden dieses Ergebnis sehen nach Bedarf, da die Randbedingungen an den Enden der beiden Drähte gleich sind.) Somit fließt die Hälfte des Stroms von der an die Antenne gelieferten Leistung in dem angesteuerten Draht, die Hälfte in dem gekoppelten Draht. Und während das Muster erhalten bleibt Unabhängig davon, ob die Enden der beiden Drähte verbunden sind, wird die Impedanz stark beeinflusst, da sich die Phasen der Spannungen an den Drahtenden ändern. (Unterschiedliche Randbedingungen an den Enden, da sie nicht verbunden sind.)

Da die an die Antenne gelieferte Leistung bekannt ist und Leistung = Strom x Spannung ist, muss sich die Spannung am Einspeisepunkt auf com verdoppeln Pensieren Sie den Strom, der halbiert wird.

Wenn der Widerstand dem Verhältnis von Spannung zu Strom entspricht, erhöht das Verdoppeln der Spannung und das Halbieren des Stroms am Einspeisepunkt die Impedanz des Einspeisepunkts um den Faktor vier gegenüber einem einzelnen. Drahtdipol.

Ich hatte eine Zeit lang dieselbe Frage, mehr in Bezug auf Resonanzschleifenantennen, aber dieselbe Prinzip scheint für gefaltete Dipole zu gelten. Schließlich habe ich herausgefunden, was meiner Meinung nach vor sich geht, und der Schlüssel ist die Länge der Antenne im Verhältnis zur Wellenlänge des Signals.

Eine gefaltete Dipol- oder Resonanzschleifenantenne hat elektrisch eine volle Wellenlänge von eine Seite des Einspeisepunktes zur anderen. Wenn die Schleife gerade ausgerichtet wäre, würden Sie eine stehende Welle mit Spannungsknoten an jedem Ende und in der Mitte und Stromknoten bei 1/4 und 3/4 der Länge sehen.Wenn Sie es dann wieder hochklappen, können Sie sehen, dass sich die elektrische Mitte des Elements genau gegenüber dem Einspeisepunkt befindet. Dies bedeutet, dass die Spannung in der Mitte der Antenne neutral ist, während jedes Ende der Schleife die Spitzen und Täler der Spannungswelle sieht. Im Gegensatz dazu befinden sich die Stromspitzen an den Spannungsknoten in der Mitte der Antenne und die Stromknoten an den Enden. Es ist wahrscheinlich ziemlich vernünftig, sich vorzustellen, dass die Elektronen über die Schleife hin und her schwappen und vom Einspeisepunkt gedrückt werden. Dies ist die gleiche Art von Resonanz, die von einer Halbwellendipolantenne gesehen wird, aber es gibt zwei so viel „Zeug“ schwingt mit.

Kommentare

• Hallo, und willkommen bei ham.stackexchange.com! Bitte nehmen Sie an der Tour teil, um die Website optimal zu nutzen. 73!

„Wenn Sie eine elektrische Dipolantenne wünschen (weil dies das gewünschte Strahlungsmuster ist) Gefaltete oder gerade Dipole sollten gleichwertig sein, wenn sie die gleiche Anzahl von Drähten mit dem gleichen Abstand verwenden. Es ist wahrscheinlich am besten, einen geraden Dipol zu verwenden (möglicherweise mit vielen parallelen Drähten für die Bandbreite), da die niedrigere Einspeisungsimpedanz die Beseitigung von Gleichtaktstörungen am Kabel mit Balun oder Gleichtaktdrossel erleichtert. “

Per obenstehendes; Obwohl dies aufgrund einer Dipolimpedanz im freien Raum von 73 Ohm korrekt ist, würde ich vorschlagen, dass nur sehr wenige praktische Dipole aufgrund der typischen Bodennähe und der Neigung, Invertierung oder des Platzierungswinkels nahe daran liegen. vor allem auf 160m und 80m. Wenn der Dipol weniger als 1 / 8WL hoch ist, in einer invertierten v-Konfiguration oder abgewinkelt, kann er sogar deutlich unter 50 Ohm liegen. Manchmal so niedrig wie 12 Ohm. In diesen Fällen kann die Impedanztransformation eines gefalteten Dipols tatsächlich dazu beitragen, eine gute Übereinstimmung zu erzielen.

Kommentare

• Hallo und willkommen bei ham.stackexchange.com! Bitte bearbeiten Sie Ihren Beitrag, um die Quelle Ihres Zitats anzuzeigen. Übrigens, Ihr Beitrag ist zwar relevant und interessant, ‚ beantwortet die Frage jedoch nicht wirklich, daher wäre er als Kommentar wahrscheinlich besser geeignet gewesen. Wie auch immer, wir ‚ freuen uns, dass Sie ‚ hier sind, und wenn Sie dabei bleiben und Ihnen ‚ Ich werde bald genug Ruf haben, um überall Kommentare abzugeben.

Diese Aussage „Ich denke, die Realität Die Frage könnte sein, durch welchen Mechanismus ein gefalteter Dipol besser funktioniert als ein normaler Dipol. “ ist irreführend, wie ich es sehe. Ein gefalteter Dipol hat eine viermal höhere Impedanz als ein einfacher Dipol mit demselben Drahtdurchmesser und einer größeren Bandbreite. Im Vergleich zu einem einfachen Dipol mit einem viel größeren effektiven Durchmesser würden Sie jedoch zwei parallele Drähte auf jeder Seite verwenden Ein gewöhnlicher Dipol, von dem ich vermute, dass es keinen Bandbreitenvorteil gibt. Vergleichen Sie hier a, b und c: 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 ist ein gefalteter Dipol. Das offene Halbwellenelement trägt nicht dazu bei. A und C sind äquivalent, wie ich verstehen kann, aber die Einspeisungsimpedanz ist unterschiedlich (um den Faktor 9 würde ich vermuten.

Wenn der Drahtdurchmesser für die beiden Teile mit halber Wellenlänge eines gefalteten Dipols unterschiedlich ist, wird die Impedanztransformation unterschiedlich. Nach meinem Verständnis ergibt sich die Impedanz aus dem Stromverhältnis der Elemente, denen in der Mitte Strom zugeführt wird, und den kurzgeschlossenen Elementen (gespeist durch die Spannung an den Spitzen der eingespeisten Elemente). Die Bandbreite Wie ich verstehe, ist dies durch die effektive Fläche aller Drähte gegeben.

Der gefaltete Dipol ist ebenfalls eine Rahmenantenne, aber in normalen Konfigurationen ist die elektrische Dipolstrahlung um Größenordnungen größer als die magnetische Dipolstrahlung. Das elektrische Dipolstrahlungsmuster hat eine Null in der Ebene des Dipols, während das magnetische Dipolmuster (ein Donut) in der Ebene des (gefalteten) Dipols strahlt. Falls Sie Ihren „gefalteten Dipol“ zu einem Kreis machen, um ihm den zu geben maximal mögliches magnetisches Moment, das würden Sie finden Das Strahlungsmuster ähnelt eher einem magnetischen Dipol als einem elektrischen Dipol.

Wenn Sie eine elektrische Dipolantenne (da dies das gewünschte Strahlungsmuster ist) wünschen, sollten gefaltete oder gerade Dipole gleichwertig sein, wenn sie dieselbe Anzahl verwenden von Drähten mit dem gleichen Abstand. Es ist wahrscheinlich am besten, einen geraden Dipol zu verwenden (möglicherweise mit vielen parallelen Drähten für die Bandbreite), da die niedrigere Einspeisungsimpedanz es einfacher macht, Gleichtaktstörungen am Kabel mit Balun oder Gleichtaktdrossel zu beseitigen.