Menu

3.1.6. A félhullámú dipólus hatásos hossza (hatásos magasság)

Az elektromágneses erőtér által valamely antennában indukált feszültség nagysága lényegében két tényezőtől függ.

  1. Az elektromágneses hullám térerősségétől a vevőantenna helyén.
  2. Az antenna hatásos hosszától, illetve magasságától.

Ha egy vezetéket, pl. félhullámú dipólust elektromágneses erőtérbe helyezünk, akkor feszültség indukálódik benne. Eltekintve a hullámhossztól, az indukált feszültség nő, a vezeték hosszának növelésével.
Mint a 3.2. ábrán láttuk, a rezonanciában levő dipóluson az áram szinuszosan oszlik el: a vezetéknek az a része sugárzik a legjobban, ahol az áram a legnagyobb. Ezért a dipólus hatásos hossza nem azonos a mechanikai hosszal. A félhullámú dipólus Leff hatásos hossza:

ahol Leff és λ hullámhossz azonos mértékegységben helyettesítendők be. Ha λ hullámhossz helyébe f frekvenciát helyettesítjük, akkor

ahol f a rezonanciafrekvencia MHz-ben.
A vétel helyén mérhető E térerősség és a dipólus Leff hatásos hosszának ismeretében, a dipólusba indukált U feszültség:

Ebből következik, hogy

és

ahol λ m-ben és f MHz-ben helyettesítendők be.
A félhullámú dipólusban indukált feszültséget a vevőkészülékhez kell juttatni. Maximális energiaátvitel akkor érhető el, ha a dipólus talppontellenállása és a vevő bemeneti ellenállása azonos. Ebben az - illesztett - esetben a dipólusban indukált feszültségnek fele jut a vevőkészülék bemenetére: a másik felét az antenna elektromágneses rezgések alakjában ismét lesugározza. Minthogy mindkét ellenállás azonos, a teljes feszültség a két ellenálláson egyenletesen oszlik el: így mindegyikre az összfeszültség fele jut.
Az optimálisan illesztett félhullámú dipólus által a vevőkészülék bemenetére juttatott Ubem, feszültség:

ahol Ubem a vevőkészülék bemenetén kapott feszültség µV-ban; E a térerősség a vétel helyén µV/m-ben és λ a hullámhossz m-ben.

A képletben az λ hullámhossz f frekvenciával helyettesíthető és ekkor

(f MHz-ben).
Az antenna hatásos magassága számszerűen megegyezik az antenna hatásos hosszával. Különbség a két fogalom között csak az elnevezésben van: míg szimmetrikus antennáknál hatásos hosszról beszélünk, az aszimmetrikus antennák jellemzésére a hatásos magasság szolgál. Az antenna talajfelszín feletti magassága, illetve a tartóoszlop magassága semmiféle összefüggésben sincs az antennahatásos magasságával.
Az ismertetett képletekből a következő megállapításra juthatunk: adott E térerősség esetén annál nagyobb a rezonanciában levő dipólus (és minden más típusú antenna) által szolgáltatott U feszültség, minél nagyobb az üzemi hullámhossz.

A rövidítési tényező
Tartalom
Az antenna irányhatása és nyeresége