Menu

14. Hosszsugárzó dipólusrendszerek

 

Az egymással párhuzamosan elhelyezett és fázis eltéréssel gerjesztett dipólusok főképpen egy bizonyos irányban, az antenna legnagyobb hosszkiterjedésének irányában sugároznak; ezért gyűjtőnéven hosszsugárzóknak nevezzük őket. Antenna nyereségüket és irányhatásukat a párhuzamos elemek egymás közötti távolsága és viszonylagos fázisa határozza meg. A hosszsugárzók legismertebb fajtája a Yagi-antenna.

A 14.1. ábrán egy egyszerű hosszsugárzó rendszert látunk. Az egymástól λ/2 távolságban pár huzamosan elhelyezett A és B dipólust egy félhullámú kéthuzalos vezeték köti össze egymással. Mint az áramirányokat jelző nyilakból látjuk, az A dipólus a B dipólushoz képest 180° fáziseltolással kapja a gerjesztést.

 

14.1. ábra. A hosszsugárzó gerjesztése és árameloszlása

 

Ebben az elrendezésben úgy kell elképzelnünk a sugárzók működését, hogy a két dipólus kölcsönösen visszaveri egymás sugárzását. Az S távolságtól és a fázisviszonyoktól függően a két sugárzás vektoriális összege vagy különbsége érvényesül. Ennek eredményeként fokozott mértékű kétirányú sugárzás jön létre az antennastruktúra hossza mentén a kéthuzalos összekötő vezeték irányában.

Az egyszerű félhullámú dipólushoz képest ― az irányított sugárzás révén ― elért antennanyereséget a 14.2. ábráról olvashatjuk le. A bemutatott görbék arra az esetre vonatkoznak, amikor 180° a két dipólus gerjesztése közötti fáziskülönbség. Az antennanyereség 4,3dB-es elméleti maximumát akkor érjük el, ha a két félhullámú dipólust egy mástól 0,15λ távolságban és egymással párhuzamosan helyezzük el. Ha egészhullámú dipólusokat használunk fel a rendszerben, az elméletileg elérhető legnagyobb antennanyereség ugyanennek a távolságnak a megtartásával 1,8dB-lel összesen 6,1dB-re növekszik meg.

 

14.2. ábra. A 180° fáziseltolással gerjesztett, »/t vagy 1» hosszúságú párhuzamos dipólusok antennanyeresége az S távolság függvényében (W8JK antennái)

 

Ha megvizsgáljuk az egyik dipólus árammaximumának helyén, hogyan változik a két dipólus közötti távolság függvényében a sugárzási ellenállás, azt tapasztaljuk, hogy a legnagyobb nyereségnek megfelelő helyen nagyon kicsi, az egyik rendszerben 12, a másikban 20Ω ez az érték. Ez azt jelenti, hogy az antennavezetők mentén nagy az áramerősség és a feszültség, aminek következtében nagyok az I2R veszteségek is. Ezért nem is lehet elérni az elméleti antennanyereséget, és a gyakorlatban többnyire 1dB-lel kisebb értéket kapunk.

A hosszsugárzók sokféle változatban készülnek, és főként csak elemeik gerjesztésének módjában különböznek egymástól.

 

14.3. ábra. A két párhuzamos, 180° fáziseltolással gerjesztett dipólusból összeállított rendszer egyik (λ/2 vagy 1λ hosszúságú) dipólusának az S távolság függ vényében felvett sugárzási ellenállása az árammaximum helyén (W8JK antennái)

 

 

 

A Sterba-antenna

Tartalom

W8JK irányhatású antennája