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Antennenzufuhrimpedanz

Antennenzufuhrimpedanz

Eine Funkantenne ist wie jede andere Form von HF-Last oder Signalquelle. Es hat eine Last- oder Quellenimpedanz.

Um die optimale Leistung zu erzielen, muss der Antennenspeiser auf die Antenne abgestimmt sein, um eine maximale Leistungsübertragung zu gewährleisten.

Dementsprechend ist es wichtig, die Einspeisungsimpedanz jeder Antenne zu verstehen, damit die beste Leistung erzielt werden kann.

Grundlagen der Antennenspeisungsimpedanz

Diese Impedanz ist als Antennenspeisungsimpedanz bekannt. Es ist eine komplexe Impedanz und besteht aus mehreren Bestandteilen: Widerstand, Kapazität und Induktivität.

Die Einspeisungsimpedanz der Antenne ergibt sich aus einer Reihe von Faktoren, einschließlich der Größe und Form der HF-Antenne, der Betriebsfrequenz und ihrer Umgebung. Die beobachtete Impedanz ist normalerweise komplex, d. H. Sie besteht sowohl aus resistiven als auch aus reaktiven Elementen.

Widerstandselemente für Antennenspeisungsimpedanz

Die Widerstandselemente bestehen aus zwei Bestandteilen. Diese addieren sich zu der Summe der gesamten Widerstandselemente.

  • Verlustfestigkeit: Der Verlustwiderstand ergibt sich aus dem tatsächlichen Widerstand der Elemente in der aRF-Ntenna, und die auf diese Weise verbrauchte Leistung geht als Wärme verloren. Obwohl es den Anschein haben mag, dass der "DC" -Widerstand niedrig ist, ist bei höheren Frequenzen der Hauteffekt erkennbar und es werden nur die Oberflächen des Leiters verwendet. Infolgedessen ist der effektive Widerstand höher als bei Gleichstrom gemessen. Sie ist proportional zum Umfang des Leiters und zur Quadratwurzel der Frequenz.

    Der Widerstand kann besonders in Hochstromabschnitten einer HF-Antenne von Bedeutung sein, in denen der effektive Widerstand niedrig ist. Dementsprechend ist es zur Verringerung der Wirkung des Verlustwiderstands erforderlich, die Verwendung von Leitern mit sehr geringem Widerstand sicherzustellen.

  • Strahlungsbeständigkeit: Das andere Widerstandselement der Impedanz ist der "Strahlungswiderstand". Dies kann als virtueller Widerstand betrachtet werden. Es ergibt sich aus der Tatsache, dass Energie "abgeführt" wird, wenn sie von der HF-Antenne abgestrahlt wird. Ziel ist es, auf diese Weise so viel Kraft wie möglich zu "zerstreuen". Der tatsächliche Wert für den Strahlungswiderstand variiert von Antennentyp zu Antennentyp und von Design zu Design. Es hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Ein typischer Halbwellendipol, der im freien Raum arbeitet, hat jedoch einen Strahlungswiderstand von etwa 73 Ohm.

Antennenreaktive Elemente

Es gibt auch reaktive Elemente zur Speisungsimpedanz. Diese ergeben sich aus der Tatsache, dass die Antennenelemente als abgestimmte Schaltkreise wirken, die Induktivität und Kapazität besitzen. Bei Resonanz, bei der die meisten Antennen betrieben werden, heben sich Induktivität und Kapazität gegenseitig auf, um nur den Widerstand des kombinierten Strahlungswiderstands und Verlustwiderstands zu belassen. Auf beiden Seiten der Resonanz wird die Einspeisungsimpedanz jedoch schnell entweder induktiv (wenn sie über der Resonanzfrequenz betrieben wird) oder kapazitiv (wenn sie unter der Resonanzfrequenz betrieben wird).

Effizienz

Es ist natürlich wichtig sicherzustellen, dass der Anteil der Verlustleistung im Verlustwiderstand so gering wie möglich ist, so dass der höchste Anteil im Strahlungswiderstand als Strahlungssignal abgeführt wird. Der Anteil der Verlustleistung am Strahlungswiderstand geteilt durch die an die Antenne angelegte Leistung ist der Wirkungsgrad.

Eine Vielzahl von Mitteln kann eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass der Wirkungsgrad so hoch wie möglich bleibt. Dazu gehören die Verwendung optimaler Materialien für die Leiter, um niedrige Widerstandswerte sicherzustellen, Leiter mit großem Umfang, um eine große Oberfläche zur Überwindung des Hauteffekts sicherzustellen, und die Nichtverwendung von Konstruktionen, bei denen sehr hohe Ströme und niedrige Vorschubimpedanzwerte vorhanden sind. Andere Einschränkungen erfordern möglicherweise, dass nicht alle diese Anforderungen erfüllt werden können, aber durch technische Beurteilung ist es normalerweise möglich, einen geeigneten Kompromiss zu erzielen.

Es ist ersichtlich, dass die Antennenspeisungsimpedanz besonders wichtig ist, wenn ein HF-Antennendesign in Betracht gezogen wird. Durch Maximieren der Energieübertragung durch Anpassen der Einspeisung an die Antenneneinspeisungsimpedanz kann jedoch das Antennendesign optimiert und die beste Leistung erzielt werden.

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