1/4 파장에는 접지면이 있고 1/2 파장에는 왜 필요하지 않습니까?

필요하지 않은 1/4 파장 및 1/2 파장의 접지면을 사용해야하는 이유를 이해할 수 없습니다.

1/2 \ $ \ lambda \ $ 쌍극자는 다음과 같은 전압 및 전류 파동을가집니다.-

Wikipedia a의 사진 .

이제 사진의 정중앙에 눈을 맞추면 전압이 항상 0 볼트임을 알 수 있습니다. 이는 쌍극자가 균형 잡힌 전압 소스 ( \ $ V_O \ $ ). 쌍극자 안테나에는 균형 잡힌 전압 소스가 선호됩니다. 실제로 전압 및 전기 필드는 아래 녹색 선의 길이를 따라 모두 0입니다.-

이것은 선택적으로 녹색 선을 접지로 간주 할 수 있음을 의미합니다 (안테나가 균형 잡힌 방식으로 구동되는 경우). 이제 위 그림을 반으로 자르면 “불균형 전압 소스로 구동되는 1/4 \ $ \ lambda \ $ 모노폴을 갖게됩니다. 불균형 전압 소스는 일반적으로 한쪽 다리가 0V이고 다른 쪽 다리가 전압 구동을하는 것입니다.-

당연히 반파 쌍극자가 제공하는 임피던스의 절반이 있습니다. 그러나 동일한 방사 패턴을 유지하려면 “강제”해야합니다. 녹색 선이하는 일을하는 지구 비행기입니다.

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사 분파 모노폴 안테나는 지면을 평면 가질 수 있습니다. .. 특정 효율과 패턴으로 EM 에너지를 방출하는 것을 원하지 않는 한.

EM 복사에는 가속 전하가 필요하며, 이는 일반적으로 공간에서 분리 된 두 영역 간의 전압 차이를 의미합니다. 전도성 접지면은 (짧은) 모노폴 안테나 부분의 전압과 특히 좋은 전압 차이 영역입니다.

그렇지 않으면 전압 차이가 다른 곳에서 발생합니다 (예 : 손, 팔, 몸). 1/4 파 휩 또는 “더키”안테나 만있는 VHF HT 라디오를 들고있는 사람. 그리고 신체는 전도성 접지면만큼 효율적이지 않습니다.

반파 다이폴 안테나를 사용하면 각 절반이 나머지 절반에 대해 균형 잡힌 반대 역할을 수행하여 둘 사이의 진동 전압 차이를 분할합니다. 동일한 길이의 절반으로, EM 필드의 패턴에서 좋은 대칭을 가져와보다 예측 가능한 RF (근거리 및 원거리) 방사 패턴을 생성하는 데 도움이됩니다. 1/4 파 모노폴 아래의 전도성 접지면은 EM 필드의 미러 이미지와 함께 유사한 대칭을 이룹니다.

단선 아래에 접지면 (또는 다른 잘 설계된 카운터 포즈 세트)이없는 경우 수직으로, 무작위로 배치 된 다양한 전도성 물체 (급전선, 라디오 케이스, 접지 스트랩, 전원 공급 장치 배선, 빗물 받이 등)와 손실 된 먼지 사이에 RF 전압 차이가 발생합니다. 이로 인해 예측할 수없는 안테나 방사 패턴이 발생합니다. , 지상 손실 및 충격적인 “판잣집의 RF”.

ARRL 안테나 책과 안테나 물리학 책에는이 주제에 대한 정보가 있습니다. 전자기 및 안테나에 관한 많은 교과서도 있습니다.

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접지면이있는 수직 1/4 파 휩은 실제 전자기에서 일반적인 트릭을 적용합니다. 접지면은 휩의 미러 이미지를 생성하고 그 미러 이미지는 반전 된 신호에 의해 공급 된 것처럼 동작합니다. 결과는 자유 공간에서 수직 반파 쌍극자와 같습니다.

이론적으로 접지는 넓은 평면형 표면이어야하지만 급전 동축 케이블의 차폐에 연결된 여러 개의 별도 막대가 작업을 수행합니다.

접지면이 수평이고 휩이 수직이면 결과 안테나는 휩 축을 중심으로 수평으로 360도 신호를 보냅니다. 원거리 장의 파동은 수직으로 분극됩니다 (= 수직 전기장). 수평 반파 쌍극자가있는 방송국에서는 통신이 약합니다.

반파 쌍극자에서도 지상 미러링이 적용됩니다. 효과적인 전리층 반사를 얻기 위해 빔을 약간 위로 향하게하는 방법으로 장거리 단파 무선 통신에 사용됩니다. 수평 쌍극자의 고도는 전리층 반사를 위해 원하는 착륙 영역에 맞게 조정됩니다. 태양의 활동은 다양합니다. , 따라서 최적의 단파 통신을 위해서는 라디오 일기 예보를주의 깊게 읽는 것이 중요합니다.

1MHz 주변의 MW 라디오 방송국은 종종 수직 채찍이 있습니다. 접지면이 실제 땅입니다.

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왜 1/4 파장에는 접지면이 있어야하고 1/2은 접지면이 필요하지 않습니까?

내 생각에 1/2 파장 쌍극자는 1/4 파장 안테나 2 개에 불과하며 휩 또는 접지면으로 간주 할 수 있습니다.

또는 1 / 4 파장 수직은 지상과 1/2 파장 안테나입니다 다른 1/4 파장 요소로 평면. 이 경우 두 요소를 측정하는 대신 중간에서 측정을 시작합니다.

또는 둘 다 실제로는 서로 다른 최적화 및 원하는 편파, 임피던스 및 방향 특성을 얻는 데있어 타협을 한 동일한 안테나입니다. . 1/2 파장 쌍극자를 사용하면 두 요소가 동일합니다. 1/4 파장 휩을 사용하면 한 요소는 와이어이고 다른 요소는 평면 또는 원뿔입니다. 이 주제에는 실제로 많은 변형이 있습니다.이 두 가지가 가장 일반적입니다. 하나의 1/4 파장과 다른 1/2 파장을 “정확하게 설명하는 것은 아니지만”이것이 실제로 얼마나 많은 공간을 차지하는 지에 대한 가장 두드러진 차원을 설명하기 때문에 우리가 그것들을 설명하고 생각하는 방법입니다. .

우리는 이러한 1/4 파장 안테나를 “모노폴”이라고 부를 수 있지만 그렇지 않습니다. 항상 두 개의 극이 있습니다. 전자기 장치에는 남쪽이없는 북쪽이없고 오른쪽이없는 왼쪽이 없습니다. 접지 기준없이 전압 전위가 없습니다.이 안테나가 1/2 파장으로 설명되는 이유도 약간 임의적입니다. 관심 주파수에 대해 전류 흐름이 0 인 두 지점에 도달해야하기 때문입니다. .

이것의 많은 부분이 단지 반 임의의 명명법이라는 것을 이해하게 되었으면, 나는 그것에 대해 너무 많이 걱정하지 않습니다. 아마도 일반적인 사물의 이름을 배우는 것이 가장 좋을 것입니다. 디자인에 사용되는 방정식을 찾을 수 있고 그것이 왜 그런지에 대해 너무 걱정하지 마십시오. 지금까지 저에게 효과적이었습니다.