Dipolantenne

Dipolantennen ble utviklet av Heinrich Rudolf Hertz ca. i 1886. Dette er en normalt sentermatet antenne for sending og mottak av elektromagnetisk energi i radiofrekvens-spekteret. Det er en meget enkel, men ganske effektiv konstruksjon. Vanligvis konstrueres en dipolantenne med to like lange ledere som mates av en koaksialkabel på midten slik at lengden av de to kabellengdene tilsvarer i alt omtrent en halv bølgelengde av det signalet som skal overføres. En dipolantenne som mates med en ubalansert matekabel (en koaksialkabel) bør ha en balun i matepunktet for å forhindre at common-mode-strømmer oppstår langs matekabelen.

En enkel dipolantenne, her med 75 ohm karakteristisk impedans. En balun er ikke med i denne illustrasjonen, men er anbefalt brukt sammen med en dipol for å unngå common-mode-strømmer på matekabelen.

StrålingsdiagramRediger

 
Halvbølgedipol
 
Kort dipol
Helbølgedipol
Tre-halvbølge-dipol
Strålingsdiagram for 4 forskjellige dipol-lengder. Dipol-lederen er langs X-aksen. Diagrammene har blitt simulert i NEC

Halvbølge-dipolRediger

En halvbølge-dipol har en strålingsmotstand og mateimpedans på ca. 73 ohm som gjør den tilnærmet perfekt for den karakteristiske impedansen i normale matekabler [1].

Veldig kort dipolRediger

En dipolantenne som er veldig kort i forhold til bølgelengden vil ha en veldig liten strålingsmotstand som gjør den lite effektiv. Imidlertid er det interessant å være klar over strålingsdiagrammet. Det har noe mindre direktivitet enn en halvbølgedipol, men omtrent samme form på strålingsdiagrammet med en lobe i hver retning.

HelbølgedipolRediger

En helbølgedipol har i teorien ekstremt høy mateimpedans. Samtidig endrer den reaktive delen av impedansen seg drastisk rundt denne helbølgefrekvensen, og det lar seg dermed ikke gjøre å tilpasse en slik antenne enkelt til matekabelen. Derfor bør den ikke brukes i praksis. Den har teoretisk sett mer direktivitet enn en halvbølge-dipol, men lignende form på strålingsdiagrammet.

Tre-halvbølge-dipolRediger

 
Mateimpedans for dipolantennen ved forskjellige lengder. Den svarte linja viser resistans og den blå viser reaktans. En antenne er resonant når reaktansen krysser 0.

En dipol på 3 halve bølgelengder har en strålingsmotstand og mateimpedans som ligner svært på halvbølgedipolen. Det gjør at den enkelt kan tilpasses matekabelen. Strålingsdiagrammet har derimot flere lober (se bilde). De dominerende lobene peker ca 45 grader mot sidene sammenlignet med halvbølgedipolen.

Foldet dipolRediger

 
Foldet dipol

Dersom endene på en dipolantenne kobles sammen ved hjelp av en elektrisk leder som går parallelt med de opprinnelige lederne, får man en såkalt foldet dipol. Denne vil ha svært like egenskaper som en vanlig dipol, men strukturen fører til en impedanskonvertering på 4. Det vil si at en foldet halvbølgedipol vil ha en mateimpedans på ca.  . Strålingsmotstanden er fremdeles 73 ohm. Strålingsmotstanden er lik realverdien av mateimpedansen for en vanlig dipol, men ikke for en foldet dipol.

ReferanserRediger

  1. ^ «Half Wave Dipole Antenna » Electronics Notes». www.electronics-notes.com. Besøkt 25. desember 2020. 

Se ogsåRediger