Lý thuyết ăng ten - Lưỡng cực ngắn

A short dipolelà một ăng-ten dây đơn giản. Một đầu của nó bị hở mạch và đầu kia được nuôi bằng nguồn xoay chiều. Lưỡng cực này có tên vì chiều dài của nó.

Dải tần số

Dải tần số mà lưỡng cực ngắn hoạt động là khoảng 3KHz đến 30MHz. Điều này chủ yếu được sử dụng trong máy thu tần số thấp.

Xây dựng và làm việc của lưỡng cực ngắn

Các Short dipolelà ăng ten lưỡng cực có chiều dài của dây ngắn hơn bước sóng. Một nguồn điện áp được kết nối ở một đầu trong khi một hình lưỡng cực được tạo ra, tức là, các đường dây được kết thúc ở đầu kia.

Hình vẽ sơ đồ mạch điện của một lưỡng cực ngắn có chiều dài L. Kích thước thực tế của ăng-ten không quan trọng. Dây dẫn đến ăng ten phải nhỏ hơn một phần mười bước sóng. Đó là

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

Ở đâu

L là chiều dài của dây của lưỡng cực ngắn.
λ là bước sóng.

Một loại lưỡng cực ngắn khác là lưỡng cực vô cực, có chiều dài nhỏ hơn nhiều so với chiều dài sóng của nó. Cấu tạo của nó tương tự như nó, nhưng sử dụng một tấm tụ điện.

Lưỡng cực Infinitesimal

Một lưỡng cực có chiều dài nhỏ hơn bước sóng là infitesimal dipole. Ăng-ten này thực sự không thực tế. Ở đây, chiều dài của lưỡng cực nhỏ hơn một phần năm chẵn của bước sóng.

Chiều dài của lưỡng cực, Δl << λ. Trong đó, λ là bước sóng.

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

Do đó, đây là lưỡng cực nhỏ vô hạn, như tên của nó.

Vì chiều dài của các lưỡng cực này rất nhỏ, dòng điện chạy trong dây sẽ là dI. Các dây này thường được sử dụng với các tấm tụ điện ở cả hai phía, nơi cần ghép nối lẫn nhau thấp. Do các bản tụ điện, chúng ta có thể nói rằng dòng điện phân bố đồng đều. Do đó hiện tại không phải là 0 ở đây.

Các tấm tụ điện có thể đơn giản là vật dẫn điện hoặc dây dẫn tương đương. Các trường bức xạ bởi các dòng xuyên tâm có xu hướng triệt tiêu lẫn nhau trong trường xa do đó trường xa của ăng ten bản tụ điện có thể được tính gần đúng bằng lưỡng cực vô cực.

Mô hình bức xạ

Dạng bức xạ của một lưỡng cực ngắn và lưỡng cực vô cực tương tự như lưỡng cực nửa sóng. Nếu lưỡng cực thẳng đứng, mẫu sẽ là hình tròn. Mẫu bức xạ có dạng “figure of eight”, Khi được xem ở dạng hai chiều.

Hình dưới đây cho thấy dạng bức xạ của một ăng ten lưỡng cực ngắn, ở omni-directional pattern.

Ưu điểm

Sau đây là những ưu điểm của ăng ten lưỡng cực ngắn -

Dễ xây dựng, do kích thước nhỏ
Hiệu suất tản nhiệt cao hơn

Nhược điểm

Sau đây là những nhược điểm của ăng ten lưỡng cực ngắn -

Tổn thất điện trở cao
Tiêu tán công suất cao
Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thấp
Bức xạ thấp
Không hiệu quả

Các ứng dụng

Sau đây là các ứng dụng của ăng ten lưỡng cực ngắn -

Được sử dụng trong các ứng dụng băng tần hẹp.
Dùng làm anten cho mạch chỉnh.

Trong chương này, các anten dây ngắn phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất đã được thảo luận. Chúng ta sẽ thảo luận về anten dây dài trong các chương tới.