Menu

4.3. Széles sávú dipólusok

 

A rezonanciában levő dipólus talpponti ellenállása tisztán ohmos. Ha rezonanciafrekvenciától eltérő frekvencián gerjesztjük a dipólust, a talpponti ellenállás induktív vagy kapacitív összetevőt is tartalmaz.

Minél karcsúbb a dipólus, annál gyorsabban nő a reaktív összetevők hányada a rezonanciafrekvenciáról való elhangolás folyamán, és így annál kisebb az antenna sávszélessége. Ezért nagyobb frekvenciatartományok kisugárzásához kis λ/d karcsúsági tényezőjű (ún. "vastag") dipólust szokás alkalmazni. Vastag dipólusként általában félhullámú és teljeshullámú dipólusokat használnak a sávszélesség vonatkozásában a teljeshullámú dipólus valamivel kedvezőbb, mert azonos karcsúsági tényező mellett sávszélessége mintegy 1,3-szerese a félhullámú dipólusénak.

A teljeshullámú vastag dipólus árameloszlása már nem szinuszos, hanem hullámos (4.9. ábra), és  ezért a betáplálási pontjában viszonylag nagy áram  folyik. Ezzel magyarázható, hogy csökkenő karcsúsági tényező esetén csökken az antenna talpponti ellenállása.

A 4.9. ábra szerinti vastag hengeres csőből vagy rúdanyagból készült széles sávú dipólus két félszakaszának egymással szemben levő végei nagy  kapacitást képeznek. Ezért, ha a betáplálási pont-

 

 

4.9. ábra. Árameloszlás vastag dipóluson

 

hoz a szokásos méretű tápvonallal csatlakozunk, ez átmenet nélküli hirtelen tápvonallal keresztmetszet-változást fog okozni. Ennek elkerülése céljából a vastag elemeket a betáplálási pont felé kúposan el szokás vékonyítani [4.10.(a) ábra]. Így jól definiált csatlakozási pontokhoz jutunk.

A kúposság néha a teljes elemhosszra kiterjed, így jön létre a kettős-kúpos dipólus [4.10.(b) ábra].  Az antenna bemeneti ellenállása a kúpszög függ-

 

 

4.10. ábra. Széles sávú dipólus-változatok:

(a) hengeres rúdanyagból készült vastag dipólus, a betáplálási pontnál kónuszosan elvékonyítva;

(b) kettős-kúpos teljeshullámú dipólus, fémlemezből;

(c) vékony rudakból készült kettős-kúpos teljeshullámú dipólus-váz;

(d) pillangó- vagy lepke-dipólus

 

vénye. A 4.11. ábrából különféle kúpszöghöz tartozó bemeneti ellenállások közvetlenül leolvashatók. A nagy sávszélesség miatt az ilyen típusú dipólusoknál a rövidítési tényezőt nem érdemes túlzott pontossággal kiszámítani, a gyakorlat szempontjából elegendő, ha k=0,73 középértékkel  számolunk.

A szélnyomás és a súly csökkentése céljából a 4.10.(c) ábrán látható módon nagyobb számú vékony rúdból vagy huzalból is készíthetünk kúpos dipólust: az antenna előnyös tulajdonságait még ebben az egyszerűsített alakjában is megőrzi.

 

 

4.11. ábra. Kettős-kúpos dipólus Ro talpponti ellen­állásának változása a ˜ kúpszög függvényében

 

Végül a térbeli kúp alakot teljesen mellőzhetjük, és csupán függőleges tengelymenti metszetével: két csúcsával szembe forgatott háromszög alakú fém­lemezzel is helyettesíthetjük [4.10.(d) ábra]. Ezt a - elsősorban a deciméter-tartományban alkalmazott - széles sávú antennatípust alakja miatt pil­langó- vagy lepke-dipólusnak is nevezik. Ha az ös­szefüggő fémfelületek helyett sűrű dróthálót vagy lyukasztott fémlemezt használunk, a szélellenállás és súly csökken anélkül, hogy az antenna tulajdon­ságai észrevehető mértékben romlanának.

A teljeshullámú lepke-dipólusnál szintén egy át­lagos k=0,73 rövidítési tényezővel számolunk. Alkalmazásukra széles sávú csoportantennában, a későbbiekben még visszatérünk (26.1, alfejezet).

Az ismertetett széles sávú dipólusok viszonylagos sávszélessége a méretezéstől függően: b =0,5. . .0,8 " fo [lásd a 3.1.4. pontban a (3.3) képletet].

 

Teljes hullámú dipólusok

Tartalom

Antennák táplálása