Kako postići ispravnu električnu duljinu antene?
1. Razumijevanje električne duljine:
* Fizička duljina u odnosu na električnu duljinu: Fizička duljina antene je jednostavno koliko traje u metrima ili inčima. Na električnu duljinu, međutim, utječe brzina širenja RF signala unutar samog elementa antene. Ova brzina je obično manja od brzine svjetlosti u vakuumu, zbog čimbenika poput propusnosti i propusnosti antene, te prisutnosti obližnjih objekata.
* Valna duljina: Električna duljina često se izražava kao frakcija ili višestruka valna duljina (λ) signala. Na primjer, poluvalni dipol ima električnu duljinu od približno λ/2.
2. Metode za postizanje ispravne električne duljine:
* Proračuni dizajna: Ovo je najosnovniji pristup. Morate znati željenu radnu frekvenciju. Zatim, koristeći formule specifične za vrstu antene (dipol, monopol itd.), Izračunavate fizičku duljinu potrebnu za postizanje željene električne duljine (npr. Λ/2, λ/4). Ove formule često uključuju faktor brzine (VF) kako bi se uzela u obzir smanjena brzina širenja unutar materijala antene. VF je obično manji od 1 (npr. 0,95 za tipičnu žičanu antenu).
* Faktor brzine (VF): Ovo je kritično. VF je bezdimenzionalna konstanta koja predstavlja omjer brzine širenja u antenskom materijalu i brzini svjetlosti u vakuumu. Ovisi o antenskom materijalu i konstrukciji. Točno znanje VF -a ključno je za izračunavanje točne duljine. Mnogi resursi za dizajn antene pružaju tipične VF vrijednosti za uobičajene materijale.
* Ugađanje antene: Čak i uz točne izračune, često su potrebna mala podešavanja. To se radi pomoću antene ugađanja, što uključuje:
* Stiskanje: Fizički rezanje ili dodavanje duljine elementa antene dok se ne postigne željena rezonanca. To se često radi iterativno, koristeći antenski analizator ili SWR metar za mjerenje omjera stojećeg vala (SWR). Niski SWR označava dobro podudaranje i ispravnu električnu duljinu.
* Učitavanje zavojnica ili kondenzatora: Te se komponente mogu dodati anteni kako bi se električno produžila ili skratila, bez fizičkog mijenjanja duljine antene. Ovo je korisno za fino podešavanje ili prilagođavanje antene malo drugačijoj frekvenciji.
* Odgovarajuće mreže: Ovi se krugovi koriste za podudaranje impedancije antene s impedancijom prijenosne linije, poboljšavajući učinkovitost, čak i ako duljina antene nije savršeno rezonantna. Iako ne utječu izravno na električnu duljinu antene, oni su ključni za optimalne performanse.
3. Mjerenje i provjera:
* Antena Analyzer: Ovo je najtačnija metoda. Antenski analizator mjeri SWR, impedanciju i rezonantnu frekvenciju antene, omogućujući precizna prilagođavanja.
* SWR metar: Jednostavniji alat koji mjeri SWR. Niski SWR (blizu 1:1) ukazuje na dobro podudaranje i ispravnu električnu duljinu. Međutim, ne daje istu razinu detalja kao analizator.
* mjerač čvrstoće polja: Mjeri zračenu snagu. Iako nije izravna mjera električne duljine, može ukazivati na to da li antena djeluje učinkovito, sugerirajući je li duljina blizu optimalnoj.
Ukratko, postizanje ispravne električne duljine uključuje kombinaciju pažljivih izračuna dizajna koji uključuju faktor brzine, iterativno podešavanje na temelju mjerenja (SWR, impedancija) i korištenje odgovarajućih elemenata za podešavanje ili odgovarajuće mreže. Antenski analizator pruža najtačniji način provjere i podešavanja električne duljine antene za optimalne performanse.