Vertikaaliantennit Lähettävät ja vastaanottavat polarisaatiossa joka on kohtisuorassa maan pintaa vasten. Voidaan käyttää kaikkia dipoli yms. Ratkaisuja,

Esitys aiheesta: "Vertikaaliantennit Lähettävät ja vastaanottavat polarisaatiossa joka on kohtisuorassa maan pintaa vasten. Voidaan käyttää kaikkia dipoli yms. Ratkaisuja,"— Esityksen transkriptio:

1 Vertikaaliantennit Lähettävät ja vastaanottavat polarisaatiossa joka on kohtisuorassa maan pintaa vasten. Voidaan käyttää kaikkia dipoli yms. Ratkaisuja, kunhan säteilykuvio antaa maksimin kohtisuorassa antennin tasoon nähden. Yleensä käytetään kuitenkin maatasoratkaisuina (GP, ground plane).

2 Maataso – kuvalähde (image theory)
Antennin ollessa maatason päällä, se aiheuttaa kaksi sädettä joka tarkastelusuuntaan, yhden suoraan antennista ja toisen heijastuneena maatasosta. Antenni ja kuvalähdeantenni muodostavat yhdessä samat kentät maatason yläpuolella kuin antenni ja maataso. Yleisen antennin kuvalähde saadaan jakamalla antennin virrat vaaka- ja pystysuuntaisiin virtaelementteihin ja käyttämällä näihin virtaelementteihin kuvalähdemenetelmää.

3 Monopoli Antennin teoreettisessa mallissa säteilijä asetetaan äärettömän maatason päälle. Käytännössä johtava maa on äärellinen ja aiheuttaa muutoksia säteilykuviossa. Impedanssi on puolet vastaavan dipolin impedanssista eli 36…37Ω. Vahvistu G = 3 dBd. Säteilijän pituus voi vaihdella tyypillisestä λ/4 pituudesta.

4 Monopoli Monopoli on dipoli, joka on puolitettu keskipisteestään,
sijoitettu maatason päälle ja sen syöttö on kytketty maatason ja johtimen välille. Image theoryn nojalla monopolin virrat ja varaukset ovat samat kuin vastaavan dipolin yläosassa, mutta sen syöttöjännite on vain puolet dipolin syöttöjännitteestä. (impedanssi puolet vastaavasta dipolista) Monopoleja syötetään usein koaksiaalikaapelilla.

5 Monopoli Image teorian mukaan kentät maatason yläpuolella ovat samat kuin dipolilla, mutta nyt säteilyä lähteekin vain ylempään puolitasoon → säteilyteho on vain puolet dipolin tapauksesta → säteilyvastus:

6 Monopoli Esimerkiksi lyhyen h-pituisen (h ≪ λ) monopolin säteilyresistanssi on Rr,mono = 40π2(h/ λ)2. Monopolin suuntaavuus on kaksinkertainen dipoliin verrattuna, Suuntaavuuden kasvu ei tule säteilyintensiteetin maksimin kasvusta, vaan keskimääräisen säteilyintensiteetin puoliintumisesta.

7 Radiaalien kulmaa muuttamalla saadaan syöttöimpedanssia muutettua
λ/4-monopoli Radiaalien kulmaa muuttamalla saadaan syöttöimpedanssia muutettua

8 Lyhennetyt monopolit Kun antennin pituutta jostain syystä (ajoneuvokäyttö, pitkä aallonpituus ) joudutaan lyhentämään λ/4-pituudesta. Syöttöimpedanssin resistiivinen osa pienenee. Kapasitiivinen reaktanssi kasvaa voimakkaasti, riippuen säteilijän paksuudesta suhteessa aallonpituuteen. Antenni viritetään resonanssiin (resistiiviseksi) kapasitiivisen reaktanssin suuruisella induktiivisella reaktanssilla. Lyhennetyn antennin kokonaishyötysuhde jää kuitenkin huonoksi. 3.7MHz:n 2,5m:n pituisen antennin säteilyvastus Rr on vain n. 0.4 … 0.7Ω. Hyötysuhde on n. 2% luokkaa puoliaaltodipoliin verrattuna. Voidaan käyttää myös ns. kapasitanssihattua, jolla antennia pidennetään sähköisesti , jolloin tarvitaan pienempi kompensaatiokela → pienemmät kelahäviötä.

9 Pidennetyt monopolit Säteilijän pituuden kasvaessa λ/4-pituudesta kasvaa impedanssin resistiivinen osa. Induktiivisen reaktanssin osuus riippuu pituuden lisäyksestä ja säteilijän halkaisijan suhteesta aallonpituuteen. Antennin hyötysuhteen kannalta on edullista käyttää pidennettyä säteilijää. Induktiivinen reaktanssi kumotaan vastaavan suuruisella kapasitiivisella reaktanssilla. Säteilyvastuksen Rr kasvaessa ei maatason hyvyydellä ole yhtä suurta merkitystä kuin lyhyemmillä rakenteilla.

10 5/8λ-vertikaali Yleisesti käytössä VHF- UHF-alueilla ja myös käyttökelpoinen HF-alueella. Noin 1 dB:n vahvistus verrattuna λ/4-versioon. Sovitus λ/4 mittaisella 60Ω kaapelilla sekä induktiivisella reaktanssilla. Harjoitus