天线理论 - 半波偶极子

偶极子天线被切割和弯曲以实现有效辐射。用作偶极子的总导线长度等于波长的一半(即 l = λ/2)。这种天线称为半波偶极子天线。由于其优点,这是使用最广泛的天线。它也被称为赫兹天线

频率范围

半波偶极子工作的频率范围约为 3KHz 至 300GHz。这主要用于无线电接收器。

半波偶极子的结构和工作原理

它是一种普通的偶极子天线,其工作频率是波长的一半。因此,它被称为半波偶极子天线。

偶极子的边缘具有最大电压。该电压本质上是交流 (AC)。在电压的正峰值处,电子倾向于向一个方向移动,而在负峰值处,电子则向另一个方向移动。这可以通过下面的数字来解释。

工作半波偶极子

上面给出的数字显示了半波偶极子的工作原理。

  • 图 1 显示了当感应电荷处于正半周期时的偶极子。现在电子倾向于向电荷移动。

  • 图 2 显示了感应负电荷的偶极子。此处的电子倾向于远离偶极子。

  • 图 3 显示了下一个正半周期的偶极子。因此,电子再次向电荷移动。

这种累积效应会产生变化的场效应,该场效应会以与其上产生的相同模式辐射。因此,输出将是遵循输出电压模式周期的有效辐射。因此,半波偶极子有效辐射

有效辐射

上图显示了半波偶极子中的电流分布。半波偶极子的方向性为 2.15dBi,相当不错。其中,"i"代表各向同性辐射。

辐射模式

此半波偶极子的辐射模式在 H 平面上为全向。它适用于移动通信、无线电接收器等许多应用。

全向

上图显示了半波偶极子在 H 平面和 V 平面的辐射模式。

偶极子的半径不会影响此半波偶极子的输入阻抗,因为此偶极子的长度为半波,并且是第一个谐振长度。天线在其谐振频率下有效工作,该频率发生在其谐振长度上。

优点

以下是半波偶极天线的优点 −

  • 输入阻抗不敏感。

  • 与传输线阻抗匹配良好。

  • 长度合理。

  • 天线长度与尺寸和方向性匹配。

缺点

以下是半波偶极天线的缺点 −

  • 由于元件单一,效果不大。

  • 只有使用一个元件才能更好地工作组合。

应用

    以下是半波偶极天线的应用 −

  • 用于无线电接收器。

  • 用于电视接收器。

  • 与其他天线一起使用时,可用于各种应用。