amat urz kr101

Praktyczną długość rezonansowego dipola półfalowego w metrach oblicza się według wzoru

= ~y

gdzie f jest wyrażone w megahercach.

Wraz ze zwiększeniem średnicy przewodu anteny poszerza się pasmo wypromieniowanych przez nią częstotliwości (por/dipol Nadinienki).

Oporność wejściowa anteny w rezonansie ma charakter wyłącznie czynny.

W rezonansie szeregowym, gdy długość anteny l₃ wynosi: 0,5 /, 1,5 2,5 x itd., zasilanie odbywa się w brzuścu prądu. Oporność wejściową określa się wtedy jako równą

R'» = R_p + R_r

W rezonansie równoległym, gdy długość anteny l₀ wynosi /, 2 /., 3 1 itd., zasilanie odbywa się w brzuścu napięcia. Oporność wejściową określa się

K

R_p

W pierwszym przypadku antena ma oporność wejściową rzędu kilkudziesięciu do kilkuset omów i jest zasilana prądowo. Natomiast w drugim przypadku antena ma oporność wejściową dużą, rzędu kilku tysięcy omów i jest zasilana napięciowo.

Dla umożliwienia porównania różnych typów anten oraz obliczenia natężenia pola wytworzonego przez antenę, wprowadzono tzw. wysokość

Rys. 12-4. Określenie czynnej wysokości anteny: a) rozkład prądu w dipolu: b) antena urojona o równomiernym rozkładzie prądu

czynną anteny. Jest to długość dipola zastępczego o prostokątnej płaszczyźnie prądowej (rys. 12-4). Dla pionowego dipola półfalowego wysokość czynna h_c ~ 0,63 h₆ (h_c — wysokość czynna, h_& — wysokość geometryczna).

Następną wielkością charakterystyczną każdej anteny jest tzw. natężenie pola anteny w kierunku jej największego promieniowania. Ckre śla się je według wzoru

„ _ 30 m h_c i₀ / v \ r \ m J

w którym:

2~

m =

x

i₀ — prąd w punkcie zasilania anteny,

r — odległość od anteny nadawczej.

W przypadku anten o znacznej długości, gdy —- > 4, wysokość czynna h_e równa jest wysokość* geometrycznej h_f.

12.3. Promieniowanie dipola

Wytworzony przez falę elektromagnetyczną rozkład pola w przestrzeni przedstawiony jest na rys. 12-5. Płaszczyzna pola elektrycznego jest prostopadła do płaszczyzny pola magnetycznego i leży w płaszczyźnie dipola, stanowiąc tzw. pole polaryzowane. Dla zapewnienia maksymalnego oddziaływania wzajemnego anteny nadawczej i odbiorczej' obie anteny powinny znajdować się we wspólnej płaszczyźnie pola polaryzowanego.

Charakterystyka kierunkowości dipola półfalowego w przestrzeni przedstawiona jest na rys. 12-6. Widoczne jest maksimum promieniowania w kierunku prostopadłym do osi dipola, a minimum promieniowania

Rys. 12-5. Układ wektorowy pola elektromagnetycznego dipola

w kierunku osi dipola. Dipol półfalowy stanowi zatem antenę kierunkową promieniującą energię w pewnych określonych kierunkach.

Przy antenach kierunkowych operujemy pojęciem tzw. zysku antenowego. Zyskiem tym jest współczynnik określający stopień koniecznego zmniejszenia mocy urządzenia nadawczego przy zmianie anteny wzorco-

Rys. 12-6. Charakterystyka promieniowania dipola półfalowego: a) w przestrzeni; b) w płaszczyźnie poziomej; c) w płaszczyźnie pionowej

woj na antenę kierunkową — dla zachowania niezmienionego natężenia pola w kierunku głównego promieniowania. Jako antenę wzorcową przyjęto symetryczny dipol półfalowy.

Należy jeszcze uwzględnić wpływ ziemi na antenę i jej promieniowanie. Ziemię cechuje przewodność zależna od częstotliwości roboczej. Dla fal krótkich można ją traktować jako przewodnik o zwiększonej oporności. Po zawieszeniu dipola nad przewodzącą ziemią występuje w jej powierzchni drugi dipol o kierunku prądu zgodnym z rzeczywistą anteną (anteny pionowe) lub przeciwnym (anteny poziome).