Диполь-антена

(Перенаправлено з Диполь антена)
Напівхвильова диполь антена приймає радіо сигнал. Радіохвиля, що надходить до антени (електричне поле якої показане як E, зеленими стрілочками) викликає коливання електричного струму у елементах антени (чорні стрілочки), почергово змінюючи заряд від позитивного (+) до негативного (−) на двох частинах антени. Оскільки довжина антени дорівнює половині довжини хвилі при частоті радіо хвилі, напруга (показана V, червоним) і струм в антені утворюють стоячу хвилю. Це коливання струму передається по лінії передачі антени на радіоприймач (представлений резистором R).

В радіо і телекомунікаціях диполь антена або вібратор Герца[1] — найпростіший і найбільш широко вживаний різновид антен.[2][3] Диполем є будь-який клас антен, яка утворює діаграму сигналу подібну до елементарного електричного диполя.[4] Як правило диполь антена складається з двох однакових провідних елементів,[5] якими можуть бути металеві дроти або прути, які як правило мають подвійну симетрію.[3][6][7] Для створення сигналу передавач подає керований струм на дві половини антени, а у випадку із приймальною антеною вихідний сигнал з двох половин антени подається на радіоприймач. Кожна частина фідера[en], що йде до передавача чи приймача сполучена з одним провідників. Загальновідомим прикладом диполь антени є "дворога" телевізійна антена[en], яку використовують для приймання радіо сигналу телебачення.

З теоретичної точки зору диполь-антена є найпростішим типом антен.[1] Як правило вона складається із двох провідників однакової довжини із під'єднаним фідером між ними.[8][9] Диполі часто використовують як резонаторну антену. Якщо точка живлення таких антен замкнена, тоді вона зможе резонувати на певній частоті, як гітарна струна. Використовувати антену на близькій до цього частоті вигідно з точки зору опору (імпедансу) точки подачі (і таким чином коефіцієнту стоячої хвилі), тож її довжина визначається необхідною довжиною хвилі (або частотою) роботи.[3] Найбільш часто використовують напівхвильовий диполь із центральною подачею, який матиме довжину в половину довжини хвилі. Діаграма спрямованості напівхвильового (або більшості інших) типу диполя максимально перпендикулярна провіднику, і спадає до нуля в осьовому напрямку, таким чином він втілює всенаправлену антену[en] при вертикальному становленні, або (як правило) слабо спрямовану антену при горизонтальному встановленні.[10]

ІсторіяРедагувати

Німецький фізик Генріх Герц вперше продемонстрував існування радіохвиль в 1887 використовуючи пристрій, який ми зараз знаємо як диполь-антену (з ємнісним кінцевим навантаженням). З іншого боку, Гульєльмо Марконі емпіричним способом знайшов, що він може лише заземлити передавач (або одну сторону лінію передачі) і роздавати сигнал лише однією половиною антени, таким чином зрозумівши принцип вертикальної або монополярної антени[en].[7] Для низьких частот Макроні зміг досягти комунікації на великі відстані, таким чином це стало більш практичним; якщо радіо використовували на більших частотах (особливо VHF передавання для FM радіо і телебачення) було вигідно встановлювати ці, набагато менші антени на верхівці вежі, що потребувало використовувати диполі або їх різновиди.

В ранні часи розвитку радіо, таким чином названі антени Марконі (монополярні) і подвійні (дипольні) антени розглядали як різні винаходи. Але зараз, "монополярну" антену розглядають як особливий випадок диполю, який має уявний елемент "під землею".

ПриміткиРедагувати

  1. а б Winder, Steve; Joseph Carr (2002). Newnes Radio and RF Engineering Pocket Book, 3rd Ed.. Newnes. с. 4. ISBN 0080497470. 
  2. Der Dipol in Theorie und Praxis, K. Hille (DL1VU)
  3. а б в Basu, Dipak (2010). Dictionary of Pure and Applied Physics, 2nd Ed.. CRC Press. с. 21. ISBN 1420050222. 
  4. Bodnar, Donald (1993). ANSI/IEEE Std 145-1993 IEEE Standard Definitions of Terms for Antennas. New York, NY: The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. с. 10. «2.102 dipole antenna. Any one of a class of antennas producing a radiation pattern approximating that of an elementary electric dipole. Syn: doublet antenna.» 
  5. Dipole Antenna / Aerial tutorial. Resources. Radio-Electronics.com, Adrio Communications, Ltd. 2011. Процитовано April 29, 2013. 
  6. Rouse, Margaret (2003). Dipole Antenna. Online IT Encyclopedia. TechTarget.com. Процитовано April 29, 2013. 
  7. а б Balanis, Constantine A. (2011). Modern Antenna Handbook. John Wiley & Sons. с. 2.3. ISBN 1118209753. 
  8. Stutzman, Warren; Thiele, Gary (1981). Antenna Theory and Design. John Wiley & Sons, Inc. с. 212–220. ISBN 0-471-04458-X. 
  9. Huggins, John. Of fields and feedpoints. Hamradio.me. Процитовано 13 January 2017. 
  10. Stutzman, Warren L.; Thiele, Gary A. (2012). Antenna Theory and Design. John Wiley and Sons. с. 74–75. ISBN 0470576642.