Miért van 1/4 hullámhosszúságának alapsíkja, és 1/2 hullámhosszának nincs szüksége?

Nem értem, miért kell 1/4 hullámhosszú és 1/2 hullámhosszú alapsíkot használni.

Egy 1/2 \ $ \ lambda \ $ dipólus feszültség- és áramhullámai ilyenek: –

Kép a Wikipédiából .

Ha most a kép holtpontjára fókuszálja, akkor látni fogja, hogy a feszültség mindig nulla volt. Ez azért van, mert a dipólust optimálisan hajtják kiegyensúlyozott feszültségforrással ( \ $ V_O \ $ ). Egy dipól antenna számára előnyös a kiegyensúlyozott feszültségforrás. Valójában a feszültség és az elektromos feszültség mező értéke nulla az alábbi zöld vonal teljes hosszában: –

Ez azt jelenti, hogy ezt a zöld vonalat opcionálisan földnek is tekintheti (feltéve, hogy az antennát kiegyensúlyozottan hajtják). Most, ha a fenti képet kettévágná, 1/4 \ $ \ lambda \ $ monopóliuma van, kiegyensúlyozatlan feszültségforrással. A forrás olyan, amelynek az egyik lábán általában 0 volt a feszültség, míg a másik láb feszültséget hajt: –

És nem meglepő, hogy a félhullámú dipólus impedanciájának egyik fele megvan. De ugyanolyan sugárzási mintázat megtartásához “kényszeríteni” kell földsík, amely azt csinálja, amit a zöld vonal.

Megjegyzések

• Nagyon köszönöm a magyarázatot
• @LUFER a Stack Exchange hálózaton a megfelelő köszönet az, hogy elfogadja azt a választ, amelyik a legjobban segített Önnek (ha van ilyen). Ezt megteheti a válasz bal oldalán található pipával (annak pontszáma alatt).
• Vagy várjon még néhány napot, mivel a közelmúltban elfogadott kérdések hajlamosak valamivel több figyelmet felhívni, mint ez korán elfogadják.

A negyedhullámú monopólus antenna nem “t van egy föld sík . .. hacsak nem akarja, hogy EM-energiát sugározzon egy bizonyos hatékonysággal és mintával.

Az EM sugárzás gyorsuló elektromos töltéseket igényel, ami általában a tér két különálló területe közötti feszültségkülönbséget jelent. A vezetőképes földsík különösen jó feszültségkülönbség-tartomány a (rövid) monopólusantenna egyes részein mért feszültségtől.

Ellenkező esetben a feszültségkülönbség valahol máshol jelentkezik, például a kéz, a kar és a test körül. egy személy, aki csak negyedhullámú ostorral vagy “kacsa” antennával rendelkezik VHF HT rádióval. A tested nem olyan hatékony ellenpont, mint egy vezető alapsík.

Félhullámú dipólantennával mindkét fél szépen kiegyensúlyozott ellentétként működik a másik fele számára, megosztva az oszcilláló feszültségkülönbséget a kettő között. egyenlő hosszúságú felek, ami szép szimmetriához vezet az EM mező mintázatában, ami segít kiszámíthatóbb RF (közeli és távoli mező) sugárzási minta létrehozásában. A negyedhullámú monopólus alatt levő vezető alapsík hasonló szimmetriához vezet az EM mező tükörképével együtt.

Ha nincs rövid sík alatt az alapsík (vagy más, jól megtervezett ellentétek). függőleges, ami ahhoz vezet, hogy az RF feszültségkülönbség különböző, gyakran véletlenszerűen elhelyezett vezető tárgyak (tápvezetékek, rádióház, földszíjak, tápvezeték, esőcsatornák stb.) és veszteséges szennyeződések között keletkezik. Ez kiszámíthatatlan antennasugárzási mintához vezet. , földveszteségek és esetleg sokkoló “RF a kunyhóban”.

Az ARRL Antenna könyv és az Antenna fizika könyv tartalmaz információkat erről a témáról. Szintén sok sok elektromágneses tankönyv és antenna.

Megjegyzések

• Nagyon köszönöm a magyarázatot

Az alapsíkkal ellátott függőleges negyedhullámú ostor egy közös trükköt alkalmaz a gyakorlati elektromágnesben. Az alapsík generálja az ostor tükörképét, és ez a tükörkép úgy viselkedik, mintha fordított jel táplálta volna. Az eredmény olyan, mint egy függőleges félhullámú dipólus a szabad térben.

Elméletileg a talajnak nagy sík felületnek kell lennie, de még egy csomó különálló rúd is, amely az etető koax kábel pajzsához csatlakozik, elvégzi a munkát elfogadhatóan.

Ha az alapsík vízszintes és az ostor függőleges, akkor a kapott antenna vízszintesen 360 fokkal irányítja a jelet az ostor tengelye körül. A távoli mező hulláma függőlegesen polarizált (= függőleges elektromos mező). A kommunikáció gyenge lenne egy olyan állomásnál, amely vízszintes félhullámú dipólussal rendelkezik.

A földtükrözés igaz félhullámú dipólus esetén is. Nagy távolságú rövidhullámú rádiókommunikációban a sugár kissé felfelé irányításának módszereként használják fel az ionoszféra visszaverődésének elérése érdekében. A vízszintes dipólus magasságát az ionoszféra visszaverődésének kívánt leszállási zónájához igazítják. A nap aktivitása változó , ezért a rádió időjárás-előrejelzéseinek alapos elolvasása elengedhetetlen az optimális rövidhullámú kommunikációhoz.

Az 1 MHz-es frekvenciájú MW rádióállomások gyakran függőleges ostorokkal rendelkeznek. Az alapsík az igazi talaj.

Megjegyzések

• nagyon köszönöm a magyarázatot

Miért kell az 1/4-es hullámhossznak alapsíkkal rendelkeznie, és 1/2-nek nem kell “t”?

Így gondolom, hogy az 1/2-es hullámhosszúságú dipólus csak két 1/4 hullámhosszú antennát mutat be egymásnak, és akár ostornak, akár alapsíknak tekinthető.

Vagy egy 1 / 4 függőleges hullámhosszúság csak 1/2 hullámhosszú antenna a földdel sík, mint a másik 1/4 hullámhosszú elem. Ebben az esetben egyszerűen a középső részen kezdjük el a mérést ahelyett, hogy mindkét elemet mérnénk.

Vagy mindkettő valójában ugyanaz az antenna, csak különböző optimalizálásokkal és kompromisszumokkal a kívánt polarizáció, impedancia és irányjellemzők elérése érdekében . Az 1/2-es hullámhosszú dipólussal mindkét elem azonos. Az 1/4-es hullámhosszú ostorral az egyik elem egy huzal, a másik pedig egy sík vagy kúp. Valójában sok variáció van ebben a témában, csak ez a kettő a leggyakoribb. Az egyik 1/4-es, a másik 1/2-es hullámhossz hívása nem pontosan leírja egyiket sem, de így írjuk le őket és gondolkodunk róluk, mert a gyakorlatban ez írja le a legkiemelkedőbb dimenziót arról, hogy mennyi helyet foglalnak .

Lehet, hogy ezeket az 1/4-es hullámhosszú antennákat “monopólusnak” nevezzük, de ezek nem mindig léteznek, mindig két pólus van. Elektromágneses eszközökkel nincs észak déli, nincs bal jobb, nincs feszültségpotenciál föld referencia nélkül. Az az oka, hogy ezeket az antennákat 1/2 hullámhossznak írják le, szintén kissé önkényes, mindaddig, amíg el kell érnie a nulla áramáram két pontját az érdeklődés frekvenciájához .

Miután megértettem, hogy ennek nagy része félig önkényes nómenklatúra, akkor nem aggódom túlságosan. Talán az lehet a legjobb, ha csak megtanulja a dolgok hagyományos elnevezéseit, a tervezéshez használt egyenletek, ahol megtalálja őket, és ne aggódjon túlságosan azért, hogy miért van ez így. Nekem eddig bevált.