Dipolantenne: Dipolantenne

Die Dipolantenne oder Dipolantenne ist eine der wichtigsten Formen der HF-Antenne. Der Dipol kann allein verwendet werden oder Teil eines komplizierteren Antennenarrays sein. Die Dipolantenne oder -antenne wird weithin für eine Vielzahl von Arten der Funkkommunikation allein verwendet oder in viele andere HF-Antennendesigns integriert, wo sie das strahlende oder angetriebene Element für die Gesamtantenne bildet.

Der Dipol ist in seiner grundlegenden Implementierung relativ einfach und viele der grundlegenden Berechnungen sind recht einfach. Es ist einfach, eine grundlegende Dipolantenne zu entwerfen, die auf den HF-, VHF- und UHF-Abschnitten des Hochfrequenzspektrums betrieben werden kann. Eine eingehende mathematische Analyse kann jedoch kompliziertere mathematische Methoden erfordern.

Dipol-Antenne Grundlagen

Der Name "zweipolig" gibt an, dass die Dipolantenne aus zwei Polen oder Gegenständen besteht - zwei leitenden Elementen.
In diesen beiden leitenden Elementen fließt Strom, und der Strom und die zugehörige Spannung bewirken, dass eine elektromagnetische Welle oder ein Funksignal von der Antenne nach außen abgestrahlt wird.

Grundlegende Dipolantenne, die den Abzweig im Mittelpunkt und die Antennenstrahlungsabschnitte auf beiden Seiten zeigt.
Grund Dipol-Antenne

Wie man sieht, besteht die Basisantenne aus einem Strahlungselement, das in zwei separate Leiter aufgeteilt ist. Diese liegen normalerweise auf derselben Achse und die Dipolantenne ist normalerweise in der Mitte geteilt. Die Leistung eines Senders kann zur Abstrahlung genutzt werden, oder die von der Antenne aufgenommene Leistung kann an einen Empfänger angeschlossen werden. Normalerweise ist der Empfänger oder Sender über eine Zwischenspeisung mit der Dipolantenne verbunden, die die Übertragung der Leistung von einem Punkt zum anderen ermöglicht.

Die Länge der Strahlungselemente bestimmt viele der Eigenschaften der Dipolantenne: ihre Einspeisungsimpedanz, die Mittenbetriebsfrequenz, ob es sich um eine Resonanzantenne usw. handelt. Daher ist die Dipollänge ein wichtiger Aspekt der Dipolantennenparameter.
Grundlegende Halbwellendipolantenne, die die Länge des Dipols in Bezug auf eine Wellenlänge zeigt.

Dipol-Typen

Halbwellendipolantenne:
Die Halbwellendipolantenne ist die am weitesten verbreitete. Diese Art von Dipolantenne ist resonant und arbeitet an einem Punkt, an dem sie eine elektrische halbe Wellenlänge lang ist.Die elektrische Halbwellenlänge n der Antenne ist aufgrund der Wirkung des Drahtes, in dem sich die Welle ausbreitet, etwas kürzer als die Halbwellenlänge im freien Raum. Der Halbwellendipol wird typischerweise mittengespeist. Dies ergibt einen Einspeisepunkt mit niedriger Impedanz, der einfach zu verwalten ist. 
Da die Antenne symmetrisch ist, d. h. keine Seite mit der Erde verbunden ist, muss entweder eine symmetrische Einspeisung verwendet werden. Wenn eine unsymmetrische Einspeisung wie ein Koaxialkabel verwendet wird, sollte ein Balun – ein symmetrischer zu unsymmetrischer Transformator – verwendet werden. Das Strahlungsmuster des grundlegenden Halbwellendipols ist relativ einfach. Es weist im rechten Winkel zur Drahtachse ein Maximum und entlang der Drahtachse ein Minimum auf. Wenn es aufgetragen wird, ergibt sich ein Diagramm vom Typ einer Acht.

Mehrfache Halbwelles Dipolantenne:
Obwohl die Halbwellen-Dipolantenne am beliebtesten ist, ist es möglich, eine Dipolantenne zu verwenden, die ein ungerades Vielfaches halber Wellenlängen lang ist. Das Strahlungsmuster ist sehr unterschiedlich, aber in diesem Modus funktioniert es immer noch effektiv.Auch hier gilt, dass dieser Antennentyp im Allgemeinen mittengespeist wird, was wiederum zu einer niedrigen Speiseimpedanz führt. Es ist erwähnenswert, dass nur bei einer ungeraden Anzahl halber Wellenlängen ein Punkt mit Strommaximum und Spannungsminimum in der Mitte entsteht, um einen Speisepunkt mit niedriger Impedanz zu schaffen, der eine einfache Speisung der Antenne ermöglicht.Dieser Antennentyp kann nützlich sein, wenn die Antenne bei ihrer Grundresonanzfrequenz und dann bei dem Dreifachen oder Mehrfachen dieser Frequenz verwendet werden soll, wodurch eine Multiband-Dipoloption entsteht.

Faltdipolantenne:
Wie der Name schon sagt, ist diese Form der Dipolantenne oder Dipolantenne auf sich selbst zurückgeklappt. Ein weiterer Halbwellenleiter wird parallel zu den ursprünglichen Dipolelementen hinzugefügt, so dass ein Ende mit dem anderen verbunden ist und einen Gleichstromkurzschluss aufweist. Während die Länge zwischen den Enden einer halben Wellenlänge beibehalten wird, ermöglicht der zusätzliche Leiter dem gefalteten Dipol, eine höhere Einspeisungsimpedanz und eine größere Bandbreite bereitzustellen, was beide unter vielen Umständen vorteilhaft sein können.

Kurz Dipol: 

Kurz Dipol: 

Wie der Name schon sagt, ist die kurze Dipolantenne eine, bei der die Länge viel kürzer als die einer halben Wellenlänge ist. Wenn eine Dipolantenne kürzer als eine halbe Wellenlänge ist, beginnt die Einspeisungsimpedanz anzusteigen und ihre Reaktion ist weniger abhängig von Frequenzänderungen. Seine Länge wird auch kleiner und dies hat viele Vorteile.
Ein kurzer Dipol erfordert spezielle Einspeiseanordnungen, um die viel höhere Einspeiseimpedanz zu bewältigen. Allerdings weist die Antenne tendenziell über eine große Bandbreite ähnliche Eigenschaften auf. Im Gegensatz dazu kann der Wirkungsgrad viel niedriger sein als der einer Dipolantenne, die im Hinblick auf ihre Länge in Wellenlängen größer ist.

Nicht-resonanten Dipol:
Eine Dipolantenne kann von seiner Resonanzfrequenz betrieben wird und mit einer hohen Impedanz Einzug zugeführt werden. Dies ermöglicht es, den Betrieb über einen viel größeren Bandbreite.

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