Anteny dipolowe Obejmuje:
Podstawy anteny dipolowej Prąd &napięcie Dipol półfalowy Dipol składany Dipol krótki Dipol podwójny Długość dipola Dipol zasila Wzór promieniowania Zbuduj dipol HF Ham Dipol odwrócony V Dipol HF wielopasmowy dipol wentylatorowy Dipol HF wielopasmowy dipol pułapkowy Dipol G5RV Antena FM Projekt dipola
Dipole są jednymi z najprostszych anten do zbudowania lub skonstruowania i postawienia na pasma HF radia amatorskiego, i na dodatek mogą być bardzo efektywne. Dipole są szeroko stosowane na pasmach takich jak 80 metrów, 40 metrów, 20 metrów, 15 metrów i 10 metrów, gdzie mogą zapewnić doskonałe poziomy wydajności.
Antena dipolowa może być bardzo skuteczną anteną, zapewniając dobry poziom wydajności, zwłaszcza jeśli jest wzniesiony tak wysoko, jak to możliwe i z dala od przeszkód, itp.
Budując am HF ham band dipol nie musi być drogie. Często potrzebne elementy można odzyskać z poprzednich anten, lub kupić za stosunkowo niewielkie pieniądze. Drut, zasilacz, izolatory i mocowania to wszystko, co jest wymagane.
Budując antenę i wznoszenie jej może zapewnić wspaniały wgląd w anteny lub anteny i jak one działają, a w ten sposób wydajność stacji może być zwiększona jeszcze bardziej.
Podstawowa antena dipolowa HF
Najprostszym sposobem instalacji dipola jest jako antena pozioma, chociaż nie jest to w żadnym wypadku jedyny sposób. Również dipol jest najczęściej spotykany jako dipol o długości połowy fali, chociaż nie jest to jedyna długość, która może być użyta.
Karmienie dipola w punkcie o wysokim prądzie, jak w przypadku centralnego karmienia dipola półfalowego oznacza, że jest on karmiony w punkcie maksymalnego prądu na antenie. Daje to niską impedancję zasilania, a to ładnie pasuje do zasilacza 50 Ω. Możliwe są również większe długości – anteny o długościach będących nieparzystą wielokrotnością połowy długości fali również zapewniają niską impedancję. Oznacza to, że dipol o długości 40 metrów może być również używany jako dipol o długości trzech połówek fali na 15 metrach.
Podstawowy dipol półfalowy sam w sobie jest dość prosty, składa się z elementu promieniującego o długości połowy fali i zasilanego w środku.
Schemat powyżej podaje podstawowy format anteny, ale w rzeczywistości antena będzie musiała być wzniesiona pomiędzy dwoma podporami.
Powyższy schemat przedstawia typową instalację dla anteny dipolowej na pasmo ham. Często wspornikami mogą być odpowiedni punkt na domu i inny wspornik w ogrodzie. Na domu może być możliwe przymocowanie dipola do komina, lub innego wysokiego punktu. Następnie kolejną podporą może być słup lub nawet drzewo. Może to być nawet inny odpowiedni budynek.
Możliwe jest postawienie anteny w wielu miejscach, wykorzystując dostępne lub możliwe do postawienia podpory. Odrobina pomyślunku i pomysłowości zapewni wiele różnych opcji.
Jeśli używamy drzewa jako podpory, należy pamiętać, że będzie się ono poruszać na wietrze. Jeśli drut antenowy stanie się zbyt ciasny, gdy wiatr porusza drzewem tam i z powrotem, może to spowodować zerwanie drutu. Należy wziąć to pod uwagę i istnieje kilka metod pokonania tego problemu.
Długość dipola
Typowo dipole zasilane koncentrycznie mają długość połowy fali, jak opisano powyżej, aby uzyskać wymaganą impedancję zasilania.
Aby dipol miał długość połowy fali elektrycznej, musi mieć określoną długość. Nie jest to dokładnie taka sama długość jak długość pół fali elektrycznej w wolnej przestrzeni, ponieważ czynniki takie jak efekt końcowy – efekt spowodowany faktem, że drut nie ciągnie się w nieskończoność, grubość drutu i wiele innych czynników wpływa na długość anteny.
Możliwe jest obliczenie przybliżonej długości anteny stosując poniższy wzór:
długość (cale) = 5905 A f
Tabela długości dla pasm amatorskich HF jest pokazana poniżej:
Approximate Lengths for HF Ham Band Dipole Antennas | ||
---|---|---|
Band (MHz) | Length (Feet) | Length (metres) |
1.8 (160 metrów) | 266 | 82.2 |
3.5 (80 metrów) | 137 | 42.2 |
7.0 MHz (40 metrów) | 68.5 | 21.1 |
10.1 (30 metrów) | 47.5 | 14.7 |
14.00 (20 metrów) | 34.3 | 10.6 |
18.068 | 26.6 | 8,2 |
21,00 (15 metrów) | 22,8 | 7,04 |
24.89 | 19,3 | 5,94 |
28,00 (10 metrów) | 17,1 | 5.28 |
Z uwagi na fakt, że istnieje wiele wariantów w obliczaniu długości anteny, a te obejmują nawet bliskość innych obiektów i warunków lokalnych, itp, zawsze najlepiej jest przyciąć antenę nieco dłuższą niż oczekiwana, a następnie przyciąć ją, aby zapewnić optymalną wydajność.
Może się również zdarzyć, że dipol musi być zoptymalizowany do pracy na określonym odcinku pasma. Długość będzie nieco inna dla najlepszej wydajności w górnej części pasma w porównaniu do dolnej części pasma. Często zależy to od tego, czy przewidywana jest praca Morse’a czy SSB.
Na szczęście z dodatkiem na tuner antenowy w radio shack, jest możliwe, aby zmniejszyć SWR widziane przez nadajnik do 1:1 w dowolnym miejscu w paśmie. Gdyby nie zastosowano tunera antenowego, to poziom SWR mógłby wzrosnąć do poziomu, przy którym zabezpieczenie wyjścia transceivera mogłoby zacząć redukować poziom mocy na jednym lub drugim krańcu pasma.
Lista zakupów
Kilka elementów jest potrzebnych do wykonania dipola HF na pasma amatorskie. Są one zwykle dość łatwe do zdobycia, zwykle za stosunkowo niską cenę.
- Drut antenowy: Oczywiście jednym z kluczowych wymagań dla anteny jest sam drut. Podczas gdy normalny izolowany drut miedziany może być używany, miedź rozciąga się bardzo łatwo, i okaże się, że w czasie anteny długości w wyniku naprężenia na it.
Często twarde ciągnione drut miedziany jest używany i to rozciąga się znacznie mniej. Miedź jest mniej elastyczna, ale to nie jest problem dla instalacji antenowej, ponieważ drut nie musi się bardzo zginać.
- Izolatory: Dobrą praktyką jest umieszczenie izolatorów na obu końcach anteny. Ponieważ końce anteny są punktami, w których występuje maksymalne napięcie, osiągane potencjały mogą być bardzo duże, szczególnie jeśli używane są nadajniki dużej mocy. Drut może być mocno przymocowany do izolatorów, a z kolei izolatory mogą być przymocowane do nylonowej liny.
Mądrze jest zamontować koło pasowe na końcu anteny. W ten sposób antena może być opuszczana i podnoszona, jeśli konieczne jest dokonanie zmian lub jeśli wymagana jest konserwacja.
Jeśli drzewo jest wykorzystywane jako zdalny punkt zakotwiczenia, wymagane są pewne środki odciążające, aby uwzględnić wszelkie ruchy, jeśli drzewo jest wykorzystywane jako jeden z punktów zakotwiczenia. Można to osiągnąć poprzez użycie koła pasowego, a następnie przymocowanie ciężarka do jego dna. Ciężar stosuje naprężenie do drutu antenowego, aby utrzymać go na miejscu, ale ciężar jest w stanie poruszać się w górę i w dół, aby dostosować się do ruchu drzewa.
- Dipol centrum & balun: Centrum dipola wymaga podłączenia do niego koncentrycznego lub otwartego przewodu zasilającego. Chociaż może to być kuszące, aby po prostu podłączyć zasilacz i niech się naprężenia, to nie jest szczególnie satysfakcjonujące, gdy jest długi spadek do zasilania – centrum dipol powinien być używany. Przejmie on obciążenie spowodowane naprężeniem przewodu, co pozwoli uniknąć uszkodzenia zasilacza w dłuższym okresie czasu. Często można do tego celu wykorzystać zwykły izolator antenowy.
Często balun jest umieszczany w punkcie zasilania dipola – są one również często wykonywane, aby również działać jako centra dipola i są w stanie zapewnić odciążenie i środki łączenia dwóch promieniujących nóg anteny do podajnika koncentrycznego . Balun jest transformatorem używanym do łączenia zbalansowanego systemu z niezbalansowanym, lub odwrotnie – słowo balun pochodzi od zbalansowanego do niezbalansowanego. Jest on wymagany, ponieważ dipol jest anteną zbalansowaną, tzn. żadne z połączeń nie jest uziemione, a zasilacz koncentryczny jest niezbalansowany, mając zewnętrzny oplot zasilacza podłączony do uziemienia. Mimo, że antena będzie działać bez balunu, zastosowanie go zapobiegnie wypromieniowywaniu sygnału z lub odbieraniu go przez oplot na zasilaczu. Może to pomóc w zapobieganiu powstawania zakłóceń w pobliskich telewizorach lub innych urządzeniach radiowych. Zastosowanie balunu zapewnia również, że normalny wzór promieniowania figury ósemki jest zachowany, a to jest zaletą, gdy kierunkowość jest ważna.
Baluny mogą być wykonane lub kupione. W przypadku zasilania dipola 50-omowym kablem koncentrycznym są to zwykle transformatory 1:1, tzn. takie, które mają taką samą liczbę zwojów na stronie pierwotnej i wtórnej.
- Feeder: Ważny jest również zasilacz do anteny. Kabel koncentryczny jest oczywistym wyborem, ponieważ jest łatwy w użyciu i jest bardzo tolerancyjny na obecność w pobliżu, a to jest bardzo ważne przy prowadzeniu kabla do domu. Normalną impedancją jest 50Ω – jest to standard stosowany w większości urządzeń radiowych dla krótkofalowców.
Możliwe jest również zastosowanie otwartego przewodu zasilającego i jeśli jest on stosowany, to nie jest konieczne stosowanie balunu.
Konstrukcja dipola HF aspekty praktyczne
Podczas konstruowania dipola HF dla zastosowań amatorskich lub dla jakiegokolwiek zastosowania, istnieje kilka środków ostrożności, których warto przestrzegać.
- Długość czynna anteny nie obejmuje drutu zapętlonego z powrotem dla zabezpieczenia: Podczas mechanicznego zabezpieczania drutu antenowego do izolatora lub innego punktu końcowego, często najlepszym sposobem jest przeprowadzenie drutu przez izolator i owinięcie, a następnie przylutowanie drutu wokół siebie.
Podczas pomiaru długości elektrycznej lub aktywnej anteny, odcinek, który jest zapętlony z powrotem nie jest wliczany do długości elektrycznej i dlatego drut musi być cięty dłużej, aby pomieścić tę ilość. Jest to dodatek do dodatkowego wymaganego tak, że antena może być przycięta do odpowiedniej długości.
- Tak wysoko jak to możliwe: Jak w przypadku każdej anteny, najlepiej jest zainstalować antenę HF ham band tak, aby była jak najwyżej. Pomoże to zapewnić, że może zapewnić najlepszą wydajność. Zaskakująca jest poprawa, jaką daje podniesienie anteny – ponieważ zaczyna ona oczyszczać się z otaczających obiektów, które pytają o sygnał, będzie odbierać i promieniować znacznie lepiej.
- Trzymaj się z dala od innych obiektów: W miarę możliwości antena dipolowa HF ham band powinna być trzymana z dala od obiektów, które mogłyby maskować odbierane i nadawane sygnały. W środowisku domowym nie zawsze jest to możliwe, ale odrobina planowania i przemyślenia może sprawić, że każda instalacja będzie jak najlepsza.
- Uszczelnienie kabla koncentrycznego: Jeśli ma być użyty kabel koncentryczny, konieczne jest, aby górny koniec był uszczelniony. W przeciwnym razie wilgoć może dostać się do kabla i straty znacznie wzrosną. Kabel koncentryczny nie jest tani i nawet niewielka ilość wniknięcia wody może pogorszyć jego parametry. Nawet gdy kabel wyschnie, fakt, że woda była w nim spowoduje utlenianie ekranu oplotu, itp. i to zwiększy straty dość znacznie.
Antena dipolowa jest doskonałą opcją dla wielu amatorskich zastosowań radiowych, zwłaszcza na pasmach HF takich jak 80 metrów, 40 metrów, 20 metrów, 15 metrów i 10 metrów. Jeśli postawiony tak wysoko, jak to możliwe i w jasnym, to może zapewnić doskonałą wydajność dla wybitnie niski koszt.
Więcej anten & Propagacja Tematy:
Fale EM Propagacja radiowa Propagacja jonosferyczna Propagacja fali przyziemnej Rozproszenie meteorów Propagacja troposferyczna Sześcienny quad Dipol Discone Pręt ferrytowy Pręt log okresowy Antena paraboliczna Antena reflektorowa Anteny pionowe Anteny Yagi Uziemienie anteny Kabel koncentryczny Falowód VSWR Baluny antenowe MIMO
Powrót do menu Anteny & Propagacja . . .