bélyegkép|Ground-plane antenna VHF sávra A ground-plane antenna egy olyan aszimmetrikus táplálású körsugárzó monopólus, amely függőlegesen polarizált, rádiófrekvenciás elektromágneses hullám formájában sugározza ki a talppontjára vezetett elektromos jelet.
Felépítése Az antenna két fő részből áll:
1 darab függőleges, negyedhullámú monopól sugárzó 4 darab, a monopólus talppontjának irányából kiinduló vízszintes, vagy meghatározott szögben lefelé döntött radiálok Táplálása: aszimmetrikus táplálású, a táplálás meleg pontja a monopólus talppontjához kötődik, a hidegpont a radiálokkal van fémes összeköttetésben.
A ground-plane alvariánsa a triple-leg antenna, amely abban különbözik a ground-plane antennától, hogy 4 radiál helyett 3 radiált alkalmaznak, 45° döntéssel. Méretezése és működése megegyezik a ground-plane-nal. bélyegkép|Ground plane vízszintes radiálokkal bélyegkép|Ground plane döntött radiálokkal
Működési elve A nagyfrekvenciás jellel megtáplált monopólus elektromágneses formában kisugározza a beletáplált jelet a térbe. A táplálás hatására a monopólusban áram folyik, és feszültség indukálódik. A radiálok kapacitív és induktív csatolásban vannak a monopólussal, nyitott rezgőkört alkotnak, az aktív monopólus hatására a radiálokban fázisban 90°-kal eltolt áram indukálódik, így megjelenik a monopólus elektromos tükörképe.
Műszaki paraméterei +Talpponti ellenállás (Ω)Nyereség (dB)Vízszintes radiálokkal30 ~ 353.5 ~ 4.545°-ban döntött radiálokkal50 ~ 602.5 ~ 3.5Triple-leg50 ~ 752 ~ 3 Iránykarekterisztikák:
562x562px
Gyakorlati megvalósítása A ground-plane antenna megvalósítható kifeszített huzalokból, vagy kellő szilárdságú szigetelőalapon rögzített alumínium- vagy rézcsövekből. Fontos, hogy az árbóchoz rögzítés során az antenna hideg része ne érintkezzen fémesen az árbóccal, valamint a monopólushoz közel (l<λ) ne legyen semmilyen fémtárgy.
Az antennaelemek méretezésénél figyelembe kell venni az alaki tényezőt (M), amely függ a csövek átmérőjétől (d), vagyis ennek függvényében kell meghatározni, hogy λ/4-hez képest mennyivel legyenek megrövidítve meg az antenna elemei. A gyakorlatban kb. 2 ~ 8 %-os rövidülési értékeket kapunk. A csövek átmérőjének ismeretében megkapható a k rövidülési tényező.
(a c a fénysebességet jelöli, 299 792 458 m/s)
A k az alábbi nomogramról is leolvasható:
482x482px
Ha a sugárzót és a radiálokat különböző átmérőjű csövekből készítjük, akkor azokra is ki kell számolni a rövidülési tényezőt. Ezek kiszámolásával megkapjuk az elemek hosszát:
Ha a radiálokat 45°-ban döntjük, akkor az így kapott antennát közvetlenül csatlakoztathatjuk 50 Ω-os koaxiális kábelhez.
A döntött radiálok viszont lerontják az antennától elvárt lapos kisugárzási szöget, ez a megoldás csökkenti a nyereséget.
Ha a vízszintes radiálok mellett döntünk, akkor szükséges az antennát illeszteni a kábelhoz. Legegyszerűbb a következőképp illeszteni: a tápvonal hullámellenállásával (Z0) megegyező koaxiális kábelből egy végén lezárt kábelcsonkot párhuzamosan kötni az antennával. A kábelcsonk hosszát a következőképp határozhatjuk meg:
RS - Sugárzási ellenállás XC - Kapacitív reaktancia XL - Induktív reaktancia lkoax - A kábelcsonk hossza Számoláshoz az alábbi JavaScript-et használhatjuk: function szamol(){ f=document.gplane.f.value; lam=299792458/f; MR=lam/2/document.gplane.dR.value; ME=lam/2/document.gplane.dE.value; kR=1.008-0.5/Math.log(Math.sqrt(Math.sqrt(299792458)+MR*MR*MR*MR)); kE=1.008-0.5/Math.log(Math.sqrt(Math.sqrt(299792458)+ME*ME*ME*MR)); lR=kR*lam/4; lE=kE*lam/4; Rs=34*kR*kR; Z0=document.gplane.Z0.value; XC=Math.sqrt(Rs*Z0-Rs*Rs); XL=Z0/Math.sqrt((Z0/Rs)-1); lk=(83.3*180*Math.atan(XL/Z0)/Math.PI)/((f/2787924)*Math.sqrt(XL/XC)); document.gplane.lam.value=lam; document.gplane.MR.value=MR; document.gplane.ME.value=ME; document.gplane.kR.value=kR; document.gplane.kE.value=kE; document.gplane.lR.value=lR; document.gplane.lE.value=lE; document.gplane.Rs.value=Rs; document.gplane.XC.value=XC; document.gplane.XL.value=XL; document.gplane.lk.value=lk;
Képek 320x320px240x240px320x320px361x361px
Jegyzetek
Kategória:Rádió Kategória:Antennatechnika Kategória:Távközlési technika Kategória:Távközlés Kategória:Körsugárzó antennák