ทฤษฎีเสาอากาศ - ไดโพลสั้น

ก short dipoleเป็นเสาอากาศแบบลวดธรรมดา ปลายด้านหนึ่งเป็นวงจรเปิดและปลายอีกด้านป้อนด้วยแหล่งจ่ายไฟ AC ไดโพลนี้มีชื่อเนื่องจากความยาว

ช่วงความถี่

ช่วงความถี่ที่ไดโพลสั้นทำงานอยู่ที่ประมาณ 3KHz ถึง 30MHz ส่วนใหญ่จะใช้ในเครื่องรับความถี่ต่ำ

การก่อสร้างและการทำงานของไดโพลสั้น

Short dipoleคือเสาอากาศไดโพลที่มีความยาวของสายสั้นกว่าความยาวคลื่น แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าเชื่อมต่อที่ปลายด้านหนึ่งในขณะที่สร้างรูปทรงไดโพลกล่าวคือเส้นจะสิ้นสุดที่ปลายอีกด้านหนึ่ง

แผนภาพวงจรของไดโพลสั้นที่มีความยาว L จะแสดงขึ้น ขนาดจริงของเสาอากาศไม่สำคัญ ลวดที่นำไปสู่เสาอากาศต้องมีความยาวคลื่นน้อยกว่าหนึ่งในสิบ นั่นคือ

$$ L <\ frac {\ lambda} {10} $$

ที่ไหน

• L คือความยาวของเส้นลวดของไดโพลสั้น

• λ คือความยาวคลื่น

ไดโพลสั้นอีกประเภทหนึ่งคือไดโพลน้อยซึ่งมีความยาวน้อยกว่าความยาวคลื่นมาก โครงสร้างของมันคล้ายกับมัน แต่ใช้แผ่นตัวเก็บประจุ

ไดโพลน้อย

ไดโพลที่มีความยาวน้อยกว่าความยาวคลื่นมาก infitesimal dipole. เสาอากาศนี้ใช้งานไม่ได้จริง ที่นี่ความยาวของไดโพลน้อยกว่าห้าส่วนของความยาวคลื่น

ความยาวของไดโพลΔl << λ โดยที่λคือความยาวคลื่น

$$ \ Delta l = \ frac {\ lambda} {50} $$

ดังนั้นนี่คือไดโพลขนาดเล็กที่ไม่มีที่สิ้นสุดตามความหมายของชื่อ

เนื่องจากความยาวของไดโพลเหล่านี้มีขนาดเล็กมากการไหลของกระแสในสายไฟจะเป็น dI โดยทั่วไปสายไฟเหล่านี้จะใช้กับแผ่นตัวเก็บประจุทั้งสองด้านซึ่งจำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อซึ่งกันและกันต่ำ เนื่องจากแผ่นตัวเก็บประจุเราสามารถพูดได้ว่ามีการกระจายกระแสอย่างสม่ำเสมอ ดังนั้นกระแสจึงไม่ใช่ศูนย์ที่นี่

แผ่นตัวเก็บประจุสามารถเป็นเพียงตัวนำหรือเทียบเท่ากับสายไฟ เขตข้อมูลที่แผ่โดยกระแสรัศมีมักจะตัดกันในสนามไกลเพื่อให้สนามไกลของเสาอากาศแผ่นตัวเก็บประจุสามารถประมาณได้ด้วยไดโพลที่น้อยที่สุด

รูปแบบการแผ่รังสี

รูปแบบการแผ่รังสีของไดโพลสั้นและไดโพลน้อยที่สุดนั้นคล้ายกับไดโพลครึ่งคลื่น ถ้าไดโพลอยู่ในแนวตั้งรูปแบบจะเป็นวงกลม รูปแบบการแผ่รังสีอยู่ในรูปของ“figure of eight” เมื่อดูในรูปแบบสองมิติ

รูปต่อไปนี้แสดงรูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศไดโพลสั้นซึ่งอยู่ใน omni-directional pattern.

ข้อดี

ต่อไปนี้เป็นข้อดีของเสาอากาศไดโพลสั้น -

• ง่ายต่อการก่อสร้างเนื่องจากมีขนาดเล็ก

• ประสิทธิภาพการกระจายกำลังสูงขึ้น

ข้อเสีย

ต่อไปนี้เป็นข้อเสียของเสาอากาศไดโพลสั้น -

• การสูญเสียที่ต้านทานสูง
• การกระจายพลังงานสูง
• อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนต่ำ
• การแผ่รังสีอยู่ในระดับต่ำ
• ไม่ค่อยมีประสิทธิภาพ

การใช้งาน

ต่อไปนี้เป็นการใช้เสาอากาศไดโพลสั้น -

• ใช้ในงานวงแคบ
• ใช้เป็นเสาอากาศสำหรับวงจรจูนเนอร์

ในบทนี้จะกล่าวถึงเสาอากาศแบบสายสั้นที่นิยมและใช้กันมากที่สุด เราจะพูดถึงเสาอากาศแบบสายยาวในบทต่อ ๆ ไป