Menu

3.1.1. Áram- és feszültségeloszlás a félhullámú sugárzón

 

Az elektromos vezetőknek (huzal, vékony rúd vagy cső) induktivitása és kapacitása van. Ezek a vezető mentén egyenletesen oszlanak el. A 3.2.(a)  ábrán az L1L7 tekercsek és a C1C4 konden­zátorok jelképezik a vezető öninduktivitását, illet­ve - kapacitását. Tételezzük fel, hogy adott pilla­natban a kondenzátoroknak bizonyos töltésük van.  A kondenzátorok eme töltése az induktivitásokon át kisül. Eközben áram folyik, és ennek megfelelően mágneses erőtér alakul ki. A C4 kondenzátor ki­sülésekor az L4 induktivitáson át L4 áram keletke­zik. A C3 az L3, L4 és L5 induktivitásokon keresztül sül ki és az I3 áramot létesíti, a C2 az L2...L7 induk­tivitásokon át az I2 áramot hozza létre, a C1 pedig  az I1 árammal az L1...L7 induktivitásokon keresz­tül sül ki. Az elmondottakból következik, hogy a legnagyobb áram a sugárzó közepén folyik: az I1, I2, I3 és 14 áramok összege. A sugárzó végei felé az áram egyre csökken, míg a vezeték végein áram már nem folyik. A 3.2.(b) ábrán a jobb áttekinthe­tőség miatt az I1. . .I4 áramokat külön-külön tün­tettük fel.

Az áram hatására az induktivitások körül mág­neses erőterek alakulnak ki. Ennek következtében a kapacitások - most már ellenkező polaritás­sal - ismét feltöltődnek: a feszültség előjele meg­változik. A jelenség az ismertetett módon megis­métlődik fordított irányban, aminek eredménye­ként a 3.2.(b) ábrán szaggatott vonalakkal jelölt  I1. . .I4 áramok jönnek létre.

 

 

3.2 ábra Árameloszlás a félhullámú vezetőn

 

A tényleges viszonyokat messzemenően leegyszerűsítve a vázolt működési mechanizmus alapján, a rezonáns félhullámú sugárzón a 3.2.(c) ábra sze­rinti áram-és feszültségeloszlás alakul ki, amelyek  között 90°-os fáziseltolás van. A sugárzó végeinél pedig a feszültségek fáziskülönbsége 180°.

A félhullámú sugárzó áram- és feszültségelosz­lását vizsgálva megállapítható, hogy a sugárzó kö­zéppontjában árammaximum van, és mivel ugyan­ott van a feszültségátmenet is, a középpont feszült­ségmentes. A sugárzó végein a helyzet fordított a feszültségmaximum az áramminimummal esik egybe. A feszültségeloszlásnak ez az alakja a fél­hullámú dipólusok konstrukciós szempontból fon­tos előnyét is magyarázza: geometriai középpont­jukban - ahol a feszültség nulla - közvetlenül és fémesen rögzíthetők a földelt antenna-tartóosz­lophoz. Megjegyzendő azonban, hogy a sugárzó véges ellenállása miatt a feszültség sehol sem lesz pontosan nulla, és a sugárzó végein, az ún. végeffektus miatt az áram sem tűnik el maradéktalanul. Ezért helyesebb használnia feszültségminimum és áramminimum kifejezéseket.

 

A félhullámú dipólus
Tartalom
Az antenna impedanciája