حوالي نصف الموجة هوائي ثنائي القطب / هوائي

 

ثنائي القطب نصف الموجة هو الإصدار الأكثر شيوعًا من ثنائي القطب هوائي أو هوائي.

كما يوحي الاسم ، فإن نصف الموجة ثنائية القطب بطول نصف موجة. هذا هو أقصر طول طنين يمكن استخدامه لرنين ثنائي القطب. كما أن لديها نمط إشعاع مناسب للغاية.

أساسيات نصف موجة ثنائي القطب
يتكون ثنائي القطب نصف الموجة من عنصر موصل وهو سلك أو أنبوب معدني بطول نصف موجي كهربائي. ال يتم تغذية نصف الموجة ثنائي القطب عادة في الوسط حيث الممانعة ينخفض ​​إلى أدنى مستوياته. بهذه الطريقة ، يتكون الهوائي من وحدة التغذية متصلة بربعين من عناصر الطول الموجي تماشيا مع كل عنصر آخر.

يجب أن نتذكر أن طول نصف ثنائي القطب هو نصف طول موجي كهربائي للموجة التي تنتقل في الهوائي الموصلات. هذا أقصر قليلاً من الطول المكافئ لـ موجة تتحرك في مساحة خالية حيث تؤثر موصلات الهوائي على الطول الموجي.


تختلف مستويات الجهد والتيار بطول يشع قسم الهوائي. يحدث هذا بسبب وقوف الأمواج على طول عنصر الإشعاع.

نظرًا لأن نهايات الدائرة مفتوحة عند هذه النقاط فهي صفر ، لكن الجهد عند الحد الأقصى.

حيث أن النقطة التي يتم عندها قياس هذه الكميات تتحرك بعيدًا عنها النهايات ، وجد أنها تختلف جيبيًا: الجهد السقوط ، ولكن الارتفاع الحالي. ثم يصل التيار إلى الحد الأقصى والجهد بحد أدنى بطول يساوي ربع كهربائي الطول الموجي من النهايات. لأنها نصف موجة ثنائي القطب ، هذه النقطة يحدث في المركز.

مقاومة نصف الأقطاب ثنائية الموجة

تعتبر التغذية من أهم الاعتبارات مع أي هوائي الترتيبات - كيفية نقل الطاقة من وحدة التغذية / خط نقل في الهوائي نفسه. مقاومة مطابقة، متوازن أو غير متوازن والعديد من الجوانب الأخرى تحتاج إلى النظر فيها.

في العديد من الجوانب ، من السهل جدًا تغذية ثنائي القطب نصف الموجي. ال عادة ما يتم توصيل وحدة التغذية بنقطة المركز حيث يوجد ملف الحد الأقصى الحالي والجهد الأدنى. ينتج عن هذا الهوائي تقديم مقاومة منخفضة للمغذي. هذا أسهل بكثير التغذية لأن الفولتية RF العالية المرتبطة بمقاومة عالية يمكن أن تقدم ترتيبات التغذية العديد من المشاكل للمغذيات والمطابقة وحدة.

 
بالنسبة للهوائي ثنائي القطب الذي يبلغ طوله نصف موجي كهربائي ، فإن التفاعلات الاستقرائية والسعة تلغي بعضها البعض عند تردد الرنين. مع المفاعلة الاستقرائية والسعة مستويات تلغي بعضها البعض ، يصبح الحمل مقاومًا تمامًا وهذا يجعل تغذية هوائي نصف الموجة ثنائي القطب أسهل بكثير.

ثنائي القطب هو هوائي متوازن وبالتالي تغذية متوازنة الترتيب مطلوب. هذا عادة ما يحتاج إلى شكل من أشكال التوأم أو مغذي متوازن لاستخدامه. ومع ذلك فمن الممكن استخدام محوري المغذي إذا تم استخدام balun (متوازن إلى محول غير متوازن).تقدم وحدة التغذية المحورية خيارًا جذابًا للغاية عند المعاوقة المطابقة جيدة والموجات الواقفة غير موجودة وهي كذلك أسهل بكثير لمطابقة إخراج جهاز الإرسال الذي قد يرغب فقط في ذلك رؤية حمولة مقاومة. الأحمال التي تشمل التفاعلات تؤدي إلى ارتفاع جهد المستويات الحالية التي قد لا يتمكن المرسل من القيام بها تحمل.

المعاوقة لهوائي نصف موجة ثنائي القطب في الفضاء الحر هو ثنائي القطب 73 الذي يقدم تطابقًا جيدًا مع وحدة التغذية المحورية 70 وهذا هو أحد أسباب اختيار الاقناع بهذه المعاوقة للكثيرين التطبيقات.

غالبًا ما يتم تغذية ثنائي القطب نصف الموجة بوحدة تغذية 50 درجة. الهوائي غالبًا ما يقدم مباراة جيدة جدًا له بسبب قربه من كائنات أخرى ، مثل الأرض ، وتركيب الهوائي ، وما إلى ذلك يعني أن تم تخفيض المقاومة إلى ما دون 73 درجة في المساحة الحرة.

نصف طول موجة ثنائي الأقطاب
على الرغم من أن اسم ثنائي القطب يعطي طوله التقريبي ، عند تصميم وبناء ثنائي أقطاب حقيقي ، يكون الطول الأكثر دقة الحاجة.

الطول الفعلي لنصف الموجة ثنائي القطب أقصر قليلاً من a نصف الطول الموجي في الفضاء الحر بسبب عدد من التأثيرات المرتبطة بحقيقة أن شكل الموجة RF يتم حمله داخل أ سلك وعلى الأرجح ليس في فراغ.

حسابات لطول نصف موجة هوائي ثنائي القطب تأخذ في الاعتبار عناصر مثل نسبة سمك أو قطر الموصل بطول ثابت عازل الوسط حول العنصر المشع وما إلى ذلك.

اقرأ المزيد عن حسابات طول ثنائي القطب
في بعض الحالات ، من الضروري تقصير طول النصف هوائي ثنائي القطب. يمكن تحقيق ذلك عن طريق إضافة تحميل اداة الحث. يتم وضع هذا في العنصر المشع. إنه يعمل بسبب يمكن اعتبار الهوائي ثنائي القطب بمثابة دائرة طنين تتكون من مكثف ومحث. إضافة محاثة إضافية سيخفض تردد الطنين ، أي أن طول هوائي معين سوف يتردد صداها بتردد أقل من الذي كان ممكنًا لا يوجد محث موجود. بهذه الطريقة يمكن تقصير ملف طول الهوائي.

يمكن استخدام هذا المبدأ لأي شكل من أشكال الهوائي ، وغالبًا ما يتم استخدامه تستخدم حيث المساحة هي الاعتبار الرئيسي.

نمط إشعاع ثنائي القطب نصف الموجة والاتجاهية
من الممكن حساب مخطط الإشعاع وبالتالي تحديد الاتجاه.

كما هو متوقع يظهر الحد الأقصى لاتجاهية نصف الموجة ثنائية القطب الحد الأقصى للإشعاع بزاوية قائمة على المبرد الرئيسي.

في زوايا أخرى ، الزاوية θ في صيغة نصف الموجة ثنائي القطب أعلاه يمكن استخدامها لتحديد شدة المجال.

 

من الممكن أيضًا عرض مخطط الإشعاع من حيث مستوي يبحث حول هوائي ثنائي القطب ، أي في القطع المستوي ثنائي القطب في مجاله من الإشعاع الأقصى.

 
كما يتضح ، مع محور الهوائي داخل / خارج الشاشة ، مستوى الإشعاع هو نفسه في جميع أنحاء الهوائي. هذا هو متوقع حيث لا يوجد ما يميز اتجاه واحد عنه آخر أو أن يؤثر على الإشعاع في اتجاهات مختلفة في هذا طائرة.

نصائح عملية
عند تطوير وتصميم وتركيب نصف موجي ثنائي القطب هوائي ، هناك عدد من التلميحات والنصائح العامة التي يمكن أن تكون يتبع لضمان الأداء الأمثل. هؤلاء فوق العادية المستخدمة لتركيب الهوائي ، على سبيل المثال ضمان الارتفاع الأمثل ، إلخ.

استخدم مغذي متوازن أو Balun:   الهوائي ثنائي القطب متوازن هوائي. لذلك من الضروري استخدام وحدة تغذية متوازنة ، أو إذا يجب استخدام وحدة التغذية المحورية ، ثم يجب استخدام balun - هناك هي عدة أنواع يمكن بناؤها بسهولة.

نصف الموجة ثنائية القطب ليست نصف موجة:   هوائي نصف موجة ثنائي القطب هو ليس بنفس طول نصف الطول الموجي في الفضاء الحر. تأثيرات النهاية يعني أن الطول الفعلي المطلوب أقصر قليلاً.

المقاطع القصوى الحالية:   يمكن أن تظهر أن مناطق الهوائي حيث يكون التيار هو أقصى مساهمة في 

الإشعاع / الاستقبال. لضمان العملية الأكثر فعالية ، هذه يجب أن تكون المناطق خالية من العوائق وأن تعطى الأفضل موقف للإشعاع. هذا هو الأكثر قابلية للتطبيق على الهوائيات المستخدمة للترددات المنخفضة حيث تكون الأطوال طويلة جدًا. من أجل VHF و UHF الهوائيات ، حيث تكون الهوائيات أقصر بكثير ، بطول من المرجح أن يكون لثنائي القطب "وجهة نظر" مماثلة. بالنسبة للهوائيات HF ، في بعض الأحيان قد يكون مركز الهوائي أعلى من الأطراف وبالتالي يكون لديهم فرصة أفضل لإشعاع إشارة أفضل.

ينتهي الحد الأقصى للجهد عند الهوائي:   نقاط الجهد الأقصى في نهايات الهوائي. إذا استخدمت للإرسال تأكد لا يمكن لمسها عن طريق الخطأ ، والتأكد أيضًا من أنها كذلك معزول بشكل كاف. هذا مهم عند استخدام الهوائيات السلكية حيث يتم استخدام النهايات كنقاط ربط. يجب أن تكون هذه أيضًا بعيدة من الأشياء القريبة التي يمكن أن تعمل على امتصاص الطاقة وكبح هوائي.

من المحتمل أن يكون الهوائي نصف الموجي ثنائي القطب هو أكثر الأشكال استخدامًا من ثنائي القطب - حتى أكثر أشكال الهوائي استخدامًا. أنه بسيطة وفعالة ويمكن دمجها كعنصر مدفوع في العديد من الأشكال الأخرى للهوائي من هوائيات ياغي إلى القطع المكافئ العاكسات وغيرها الكثير.

اترك رسالة 

قائمة الرسالة