Miksi 1/4 aallonpituudella on maataso ja 1/2 aallonpituudella ei tarvita mitään?

En voi ymmärtää, miksi meidän on käytettävä maatasoa 1/4 aallonpituudella ja 1/2 aallonpituutta ei tarvita.

1/2 \ $ \ lambda \ $ dipolilla on tällaiset jännite- ja virta-aallot: –

Kuva Wikipediasta .

Jos nyt keskität silmäsi kuvan umpikujaan, huomaat, että jännite on aina nolla volttia. Tämä johtuu siitä, että dipolia käytetään optimaalisesti tasapainotetulla jännitelähteellä ( \ $ V_O \ $ ). Dipoliantennille suositaan tasapainotettua jännitelähdettä. Itse asiassa jännite ja sähkö kenttä on nolla koko vihreän viivan pituudella: –

Tämä tarkoittaa, että voit halutessasi pitää vihreää viivaa maadoituksena (edellyttäen, että antennia käytetään tasapainolla). Jos leikkaat yllä olevan kuvan kahtia, sinulla on 1/4 \ $ \ lambda \ $ monopoli, jota ohjataan epätasapainolla jännitelähteellä. Tasapainoton jännite Lähde on sellainen, jonka toisella jalalla on tyypillisesti 0 volttia, kun taas toinen jalka käyttää jännitettä: –

Ja ei ole yllättävää, että sillä on puolet puoliaaltodipolin esittämästä impedanssista. Mutta, jotta säilyisit saman säteilykuvion, sinun täytyy ”pakottaa” maataso, joka tekee vihreän viivan.

Kommentit

• Paljon kiitoksia selityksestä
• @LUFER Stack Exchange -verkon asianmukainen kiitos on hyväksyä vastaus, joka auttoi sinua eniten (jos sellainen on). Voit tehdä tämän napsauttamalla vastauksen vasemmalla puolella olevaa valintamerkkiä (sen pistemäärän alapuolella).

i Tai odota vielä muutama päivä, sillä viimeisimmät hylätyt kysymykset houkuttelevat hieman enemmän huomiota kuin ne Se hyväksytään aikaisin.

Neljännesaaltomonopoliantenni ei ”t on oltava maapohja taso . .. ellet halua sen säteilevän EM-energiaa tietyllä tehokkuudella ja mallilla.

EM-säteily vaatii kiihtyviä sähkövarauksia, mikä yleensä tarkoittaa jännite-eroa kahden erillisen alueen välillä avaruudessa. Johtava maataso on erityisen hyvä jännite-eroalue (lyhyen) monopoliantennin osien jännitteestä.

Muussa tapauksessa jännite-ero esiintyy muualla, esimerkiksi käden, käsivarren ja vartalon ympärillä. henkilöstä, jolla on VHF HT -radio, jossa on vain neljäsosaa piiskaa tai ”ankkaa” antennia Ja kehosi ei ole yhtä tehokas vastakohta kuin johtava maataso.

Puoliaaltodipoliantennilla kukin puolikas toimii hienosti tasapainotettuna vastakohtana toiselle puoliskolle, jakamalla heilahtelevan jännitteen erotuksen kahden yhtä pitkät puolikkaat, mikä johtaa EM-kentän kuvioon mukavaan symmetriaan, mikä auttaa luomaan ennustettavamman radiotaajuuden (lähi- ja kaukokentän) säteilykuvion. Johtava maataso neljänneksen aallon monopolin alla johtaa samanlaiseen symmetriaan EM-kentän peilikuvan yhteydessä.

Jos lyhyen matkan alla ei ole maatasoa (tai muuta hyvin suunniteltuja vastalauseita). pystysuora, mikä johtaa siihen, että RF-jännite-ero on useiden satunnaisesti sijoitettujen johtavien esineiden (syöttöjohdot, radiokotelo, maadoitushihnat, virtalähteen johdotus, sadekourut jne.) ja häviöllisen lian välillä. , maahäviöt ja mahdollisesti järkyttävä ”RF shackissa”.

ARRL-antennikirjassa ja antennifysiikan kirjassa on tietoa tästä aiheesta. Myös monia monia sähkömagneettisia oppiaineita ja antenneja.

Kommentit

• Paljon kiitoksia selityksestä

Pystysuora neljännesaallon piiska maatasolla soveltaa yleistä temppua käytännön sähkömagneettisessa toiminnassa. Maataso muodostaa piiskan peilikuvan ja peilikuva käyttäytyy niin kuin sitä syötettäisi käänteinen signaali. Tulos on kuin pystysuora puoliaaltodipoli vapaassa tilassa.

Teoriassa maaperän tulisi olla suuri tasomainen pinta, mutta jopa joukko erillisiä tankoja, jotka on kytketty syöttökoakselikaapeliin, tekevät työn hyväksyttävästi.

Jos maataso on vaakasuora ja piiska on pystysuora, tuloksena oleva antenni ohjaa signaalin vaakasuoraan 360 astetta piiska-akselin ympäri. Kaukaisimman kentän aalto on vertikaalisesti polarisoitunut (= pystysuora sähkökenttä). Viestintä olisi heikkoa aseman kanssa, jolla on vaakasuora puoliaaltodipoli.

Maapeilaus on totta myös puoliaaltodipolilla. Sitä käytetään pitkän matkan lyhytaaltoradioviestinnässä menetelmänä ohjata säde hieman ylöspäin tehokkaiden ionosfääriheijastusten saamiseksi. Vaakasuoran dipolin korkeus säädetään halutulle laskualueelle ionosfäärin heijastusta varten. Auringon aktiivisuus vaihtelee , joten radio-sääennusteiden huolellinen lukeminen on välttämätöntä optimaalisen lyhytaaltoviestinnän kannalta.

MW: n 1 MHz: n radioasemilla on usein pystysuorat piiskat. Maataso on todellinen maa.

Kommentit

• Paljon kiitoksia selityksestä

Miksi 1/4 aallonpituudella on oltava maataso ja 1/2 ei ”t”?

Näin ajattelen sitä, 1/2 aallonpituinen dipoli on vain kaksi 1/4 aallonpituuden antennia taaksepäin ja kumpaakin voidaan pitää piiska- tai maatasona.

Tai 1 / 4 aallonpituus pystysuora on vain 1/2 aallonpituuden antenni maanpinnan kanssa taso toisena 1/4 aallonpituuden elementtinä. Tässä tapauksessa aloitamme mittaamisen yksinkertaisesti keskeltä sen sijaan, että mittaisit molemmat elementit.

Tai ne molemmat ovat todellisuudessa samaa antennia, vain erilaisilla optimoinnilla ja kompromisseilla halutun polarisaation, impedanssin ja suuntakäyttäytymisen saavuttamiseksi. . 1/2 aallonpituuden dipolilla molemmat elementit ovat identtiset. 1/4 aallonpituisella piiskaalla yksi elementti on lanka ja toinen taso tai kartio. Tätä teemaa on todella monia muunnelmia, vain nämä kaksi ovat yleisimpiä. Yhden 1/4 aallonpituuden kutsuminen ja toisen 1/2 aallonpituuden kutsuminen ei ole tarkalleen tarkka kuvaus kummastakaan, mutta niin me kuvaamme niitä ja ajattelemme niitä, koska käytännössä tämä kuvaa merkittävintä ulottuvuutta kuinka paljon tilaa ne vievät .

Voimme kutsua näitä 1/4 aallonpituuden antenneja ”monopoliksi”, mutta niitä ei ole, napoja on aina kaksi. Sähkömagneettisilla laitteilla ei ole pohjoista ilman etelää, ei vasenta ilman oikeaa, ei jännitepotentiaalia ilman maadoitusreferenssiä. Syy siihen, että näitä antenneja kuvataan 1/2 aallonpituudella, on myös hieman mielivaltainen, se on niin kauan kuin sen on oltava saavutettavissa kaksi nollavirran virtauspistettä kiinnostavaa taajuutta varten .

Kun olen oppinut ymmärtämään, että suuri osa tästä on yksinkertaisesti puoliksi mielivaltaista nimikkeistöä, niin en välitä siitä liikaa. Ehkä voi olla parasta vain oppia tavanomaiset asioiden nimet, pitää suunnittelussa käytetyt yhtälöt, joista löydät ne, äläkä huolehdi liikaa siitä, miksi se on niin. Se on toiminut minulle toistaiseksi.