częstotliwości własnej anteny, powstają w niej swobodne drgania. W antenie powstaje fala stojąca i na całkowitej długości ramion anteny odkłada się połowa fali prądu i napięcia (rys. 12-2). Długość fali własnej

Rys. 12-1. Powstanie dipola przez rozwinięcie końców Rys. 12-2. Rozkład prądu linii długiej i napięcia w dipolu

dipola symetrycznego można zatem wyrazić wzorem:

= 2 l_a

Wynika stąd inna nazwa dipola symetrycznego — dipol półfalowy. Całkowita oporność czynna anteny wyraża się wzorem

R_u = R_r + R_p

w którym:

R_r — oporność strat cieplnych.

Rp — oporność promieniowania, przy czym

gdy:

i_c — wartość skuteczna prądu zasilającego w brzuścu fali,

P_p — moc wypromieniowana.

Wzrostowi długości dipola towarzyszy wzrost oporności promieniowania zgodnie z wykresem na rys. 12-3 *).

Wszystkie dipole półfalowe mają oporność promieniowania

R_p - 73.1 Q

oczywiście niezależnie od ich bezwzględnych wymiarów. Natomiast oporność falową anteny określa wzór

Z_r. = 120 (lny^-0,57)

w którym:

/. — długość fali, d • średnica przewodu anteny.

Oporność falowa przeciętnych anten wynosi około 1000

^:) Oporność promieniowania jest to oporność zastępcza, na której wydziela się moc promieniowania elektromagnetycznego.

Sprawność anteny, ważną w ocenie przetwarzania mocy doprowadzonej na moc wy promieniowaną, określa się jako

_ P, _ 1

^Ve P_P + P_r i . Ul ¹

przy czym:

Pp — moc wypromieniowana,

P_p + P_r — moc doprowadzona,

P_r — moc stracona na ciepło.

Straty w antenie powodowane są przez:

— nagrzewanie się przewodów anteny; można je zmniejszyć, zwiększając przekroje przewodów,

Rys. 12-3. Zależność oporności promieniowania od długości dipola

0 12 3 4

— nagrzewanie prądami indukcyjnymi sąsiednich przedmiotów i ziemi. Straty te są znaczne, gdyż odległość metalowych przedmiotów od anteny (rynny, dachy, kratownice, przewody itp.) jest mniejsza niż /.,

— nagrzewanie się materiałów izolacyjnych; wynikające stąd straty są proporcjonalne do kwadratu napięcia i częstotliwości, a najmniejsze przy swobodnie zawieszonych przewodach.

Ze wzrostem oporności promieniowania nie tylko polepsza się sprawność anteny, lecz i rozszerza się pasmo przenoszonych przez nią częstotliwości. Praktyczna długość rezonansowa anteny symetrycznej jest o kilka procent mniejsza od obliczonych teoretycznie długości odcinków półfalowych. Skrócenie to wynika z konieczności kompensowania składowej biernej (indukcyjnej) oporności wejściowej. Wraz ze zwiększeniem średnicy przewodu dipola, długość jego maleje, co można obliczyć ze wzoru

bis

0,259

2 cl

w którym

A Z_a — skrócenie całego dipola półfalowego.

197