din første antenne – halvbølgedipolen

mange skinker’ første valg af antenne er en halvbølgedipol. Men bliv ikke vildledt – bare fordi de er lette at lave, betyder det ikke, at de ikke fungerer godt. Faktisk vil en halvbølge dipol ofte overgå mange kompromis kommercielle multiband antenner.

halvbølgedipoler er nemme at installere og oprette og er ikke nær så sandsynlige som endefodrede ledninger for at give anledning til EMC / interferensproblemer.

som navnet antyder, har en dipol to ‘poler’ eller sektioner til det udstrålende element. I sin mest almindelige form er det en halv bølgelængde lang ved driftsfrekvensen.

Fig 1 - strøm – og spændingsfordeling på en halvbølgedipol

Fig 1-Strøm-og spændingsfordeling på en halvbølgedipol

Dette er dens grundlæggende resonans, og fra at se på spændings-og strømbølgeformerne (Fig 1) kan det ses, at spændingen er på et minimum i midten af div-div-div-div med strømmen maksimalt.

ved at fodre antennen på dette tidspunkt giver den en lav impedanstilførsel og et godt match til din koaks. Normalt bruges 50 ohm koaks, såsom RG213 eller RG58, da dette giver et rimeligt match.

dipolen, når den monteres vandret, udstråler det meste af sin effekt vinkelret på trådens akse.

på denne måde kan det være muligt at vinkle antennen til ‘ild’ i den retning, hvor de fleste kontakter ønskes, selvom dimensionerne på din have er mere tilbøjelige til at bestemme, hvad der er muligt.

det er også muligt at betjene antennen med en frekvens, hvor dens længde er tre halvbølgelængder eller et ulige multiplum af halvbølgelængder lange.

dette gør det muligt at bruge en dipol på mere end et frekvensbånd. For eksempel vil en halvbølgedipolskæring til drift på 40 meter (7 mm) også fungere som en tre halvbølgelængdedipol på 15 meter (21 mm), selvom SV vil være lidt højere.

halvbølgedipoler, der bruges på andet end deres grundlæggende driftsfrekvens, eller et ulige multiplum af dette, vil fungere, men du skal bruge en atu. En dipol, der anvendes som denne, er sandsynligvis ikke meget effektiv, og denne type operation bør undgås.

Dipolkonstruktion

en dipol er ret let at konstruere. Længden af en halvbølgedipol kan antages at være den samme som en halvbølgelængde af signalet i ledig plads, men det er ikke helt tilfældet. En række effekter, herunder trådens hastighedsfaktor, længden / diameteren af ledningen, der anvendes til det udstrålende element og kapacitive sluteffekter, betyder, at den faktiske længde, der kræves, er lidt kortere.

uden sluteffekten kan længden af en dipol beregnes ud fra formellængden (meter) er lig med 150 / f, hvor F er frekvensen i MHS. Med forkortelseseffekterne kan længden tilnærmes fra formlen: Længde (meter) = 143 / f

længderne beregnet ud fra dette bør kun betragtes som en omtrentlig værdi – det er bedst at skære ledningen lidt længere end dette og derefter dreje enden af ledningen tilbage på sig selv for at give det bedste match.

for en sendestation er en af de nemmeste måder at overvåge den reflekterede effekt på et spændingsstandsbølgeforhold eller VVR, meter.

hvis operationen afprøves på forskellige punkter på båndet (pas på ikke at forårsage interferens), vil det bemærkes, at VVR er højere på nogle punkter end andre.

Fig 2: typisk VVR-plot for en halvbølgedipol

Fig 2: typisk VVR-plot for en halvbølgedipol

et plot kan laves og skal se noget ud som Fig 2. Antennens længde skal justeres for at give det laveste samlede niveau i båndets interesseområder. For eksempel, hvis operationen er planlagt i SSB-sektionen i midten af båndet, kan minimumet justeres, så det forekommer i dette afsnit, mens det stadig opretholder et acceptabelt niveau i andre sektioner af båndet. Hvis det mindste VVR-punkt forekommer for lavt i frekvens, kan antennens længde forkortes.

Hvis det forekommer for højt i frekvens, betyder det, at antennen er for kort og skal forlænges på en eller anden måde. At sætte ledningen tilbage er ikke så let som at tage noget ledning af!

Antenneanalysatorer kan også bruges, og disse kan give en bedre indikation af driften af en antenne.

Konstruktionstips

det er nemt at konstruere en dipol. Dybest set er det simpelthen en halvbølge længde af trådskåret i midten.

Fig 3: en typisk dipolantenneinstallation

Fig 3: en typisk dipolantenneinstallation

typisk kan det opsættes noget som Fig 3. Selvom dette kan være ‘standard’ type installation, er det sjældent muligt at foretage en installation nøjagtigt som denne, og det er acceptabelt at få den til at passe til kravene til placeringen.

det kan være nødvendigt at bøje ledningen noget eller f.eks. Disse vil påvirke retningsmønsteret til en vis grad, men til praktisk drift vil det sandsynligvis gøre en lille forskel.

de andre punkter, der skal bemærkes, er måderne til fastgørelse af trådens ender og også tilslutning af føderen til midten af antennen.

ideelt set bør isolatorer anvendes i enderne, fordi disse punkter er ved et højspændingspunkt. Små ‘ æg ‘ isolatorer (Fig 4a) er ideelle, og de kan købes ret billigt fra antennespecialister.

Ægisolatorer har den fordel, at hvis de bryder af en eller anden grund, vil de falde væk, men ledningen og sikringstovet vil stadig blive sløjfet rundt om hinanden, hvilket betyder, at antennen ikke vil kollapse.

Fig 4: Antenneisolatorer: (a) ægisolator, (b) ‘dogbone’ eller ribbet isolator, der her anvendes som dipolcentrum

føderen kan fastgøres til antennens centrum på flere måder. Særlige dipol center stykker kan købes. Et andet alternativ er at bruge en ribbet eller ‘dogbone’ isolator.

det er også nødvendigt at huske at forsegle koaksens ende for at forhindre fugt i at komme ind. Hvis fugt kommer ind, stiger tabene betydeligt, hvilket gør koaksen ubrugelig.

det er også værd at forsøge at sikre, at koaksens ende peger nedad for at forhindre denne fugtindtrængning, selvom den er forseglet.

føderen kan være ret tung, og som et resultat er det undertiden praktisk at forankre koaksen til et passende punkt for at forhindre, at der hænger for meget vægt i midten af antennen. Dette fremhæver også det punkt, at hvis det overhovedet er muligt hårdt trukket kobbertråd bør anvendes. Kobber har en lav modstand, og dets anvendelse vil resultere i lavere resistive tab, men almindelig kobbertråd vil strække sig, og over tid kan det ende med flere procentpoint længere.

en dipol er det, der kaldes en afbalanceret antenne. I en ideel verden bør en balun bruges med koaksial feeder (som er ubalanceret) for at gøre overgangen mellem afbalancerede og ubalancerede systemer.

brug af en balun forhindrer, at koaksen udstråler strøm eller optager støj. I mange praktiske situationer er det muligt at betjene dipolen tilfredsstillende uden en, men der kan være en lille øget risiko for interferens, hvis en ikke bruges. Enkle baluns kan købes hos antenneleverandører eller laves.

Inverterede v-dipoler

den maksimale stråling fra en dipol finder sted i midten. Derfor er dette det vigtigste område af antennen for at holde så højt som muligt.

Fig 5: en omvendt-V dipol

kombineret med det faktum, at det i mange situationer kun er muligt at have en høj mast eller et højt punkt på antennen, gør dette ofte en omvendt-V dipol (Fig 5) til et ideelt valg.

antennen er dybest set en almindelig dipol, men i stedet for at holde den vandret bruges en enkelt mast eller ankerpunkt i midten, og de to halvdele af dipolen er vinklet nedad væk fra den centrale mast.

selvom det ændrer strålingsmønsteret, hvilket gør det næsten retningsbestemt, forbliver dets grundlæggende funktion den samme. I betragtning af dens bekvemmelighed og driftsmæssige fordele er denne type antenne meget udbredt og er en favorit hos mange operatører.

hovedpunktet, der skal bemærkes, når man opfører en dipol, er, at antennens nedre ender skal holdes utilgængeligt for mennesker.

antennens ender vil have en højspænding, når den bruges til transmission, og installationen skal være sådan, at det ikke er muligt at røre ved dem. Også, hvis enderne kommer ned for lavt, kan du få jordtab – hold dem mindst tre meter høje, hvis det er muligt.

sikringstovene skal også installeres, så folk ikke kan snuble eller snuble over dem. Et passende placeret træ eller busk kan hjælpe med at løse dette problem.

andre sider i dette afsnit – antenner:

  • Antennesikkerhed
  • end-fed trådantenner

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.