Kysymys:
Mikä aiheuttaa maadoitushäviöitä HF-antennijärjestelmässä?
Bill - K5WL
2013-10-31 22:06:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tämä koskee liikkuvia ja kiinteitä asennuksia. Mitä ovat häviöt ja miten ne voidaan minimoida? Näyttää siltä, ​​että se on lähellä maata, mutta mikä on menetys, joka aiheuttaa menetyksiä? Vaikuttaako antennin asennuskorkeus millään tavoin maan menetykseen?

Kaksi vastused:
#1
+7
Dan KD2EE
2013-10-31 22:44:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vaikka maavaikutukset ovat yleisiä huolenaiheita melkein kaikissa antenneissa ja radiojärjestelmissä, ne ovat erityisen tärkeitä monopolisantennin tapauksessa. Monopoliantennit, mukaan lukien neljännesaallon pystysuorat ja monet muut sähköisesti lyhyet pystysuorat pystysuorat, eroavat dipoleista, koska elementteihin menevät virtaukset eivät tasapainoa. Vaikka dipolilla on koko ajan yhtä suuri mutta vastakkainen virta, monopoli ei voi. Puolet signaalista menee antenniin, ja toisen puoliskon on palattava takaisin maadoitetun koakselin suojan läpi.

Kun puhumme antennimallinnuksesta, kuvaamme maatasoa kuvatasona - kaikki sen yläpuolella on peilattu sen alapuolelle. Joten teoriassa monopolin tulisi toimia ikään kuin sen alla olisi toinen monopoli, jota syötettäisiin 180 astetta vaiheen ulkopuolella. Näemme oikean määrän virtaa, joka palaa maapolun läpi, jotta tämä malli toimisi - meillä on yhtä suuret, mutta vastakkaiset virrat - mutta vaikka antennissasi on matalaresistanssi johdin ja suurin osa tästä virrasta säteilee, maalla on tyypillisesti jonkin verran suurempi vastus. Arvoa ei ole mahdollista asettaa täällä, koska se riippuu maaperän tyypistä, säästä, vedenpinnan syvyydestä ja muista tekijöistä, mutta se on suurempi kuin antennisi.

Tämän maavastuksen takia osa radiosi tulevasta tehosta menetetään normaalille resistiiviselle lämmitykselle. Koska vakiovoimalla ja kun $ P = VI = I ^ 2R $, lisääntynyt vastus maapallossa johtaa pienempään virtaan maahan (vakioteholla). Koska antennin ja maadoitusvirran on oltava yhtä suuret, mutta vastakkaiset, tämä vähentää myös antenniisi virtaavaa virtaa ja siten todellista säteilytehoa.

Et voi myöskään työntää yleismittaria maahan löytääksesi tämän vastuksen - se on vastus antennin syöttöpisteestä kohtaan, jossa koaksisuoja on maadoitettu, mutta se riippuu taajuudesta, koska kapasitiivinen komponentti on hyvin. Antennianalysaattoria voidaan käyttää kokonaisvastuksen (mukaan lukien antennin säteilyvastus) havaitsemiseen, ja tätä voidaan verrata malliin, jolla on ihanteellinen maaperä (ehkä saatu EZNEC: ltä tai muulta mallinnusohjelmalta) "ylimääräisen" todellisen maailman saamiseksi tappiot, mukaan lukien maan menetys. Tämä selittää myös sen, miksi korkeustekijät: Antennijärjestelmäsi on käytännössä sarjavastus (maahäviöstä ja muista tekijöistä), kapasitanssi (antennin ja maan ja muiden vaikutusten välillä) ja induktanssi (latauskäämeistä ja muista vaikutuksista). Jos antenni asennetaan kauemmaksi maasta, kapasitanssi pienenee, joten maahäviöstä tulee suurempi osa tätä kokonaisreaktanssia, minkä vuoksi on parempi pitää antenni lähellä maata ja olla niin matala. vastus kuin mahdollista. Ylimääräinen tapa auttaa tässä on asentaa säteitä - johtoja maan alle noin neljänneksen aallonpituudella, mikä toimisi pienemmän vastuksen polkuna paluuvirran ottamiseksi.

Kiitos, toivon, että voisin hyväksyä molemmat vastaukset, koska sinun on puoli vastausta ja Philin toinen puoli. Kuitenkin mitä etsin (vaikka se ei välttämättä ollut selvää), oli Philin vastaus.
@Bill-K5WL Jos Philin vastaus on etsimäsi, sinun tulisi pikaisesti muotoilla kysymyksesi uudelleen seuraavasti: "Kuinka maan läheisyys vaikuttaa HF-antennin suuntaavuuteen?" Danin vastaus on toistaiseksi ainoa oikea vastaus käsiteltäessä ohmisia maanhäviöitä. [Tämä vastaus] (http://ham.stackexchange.com/a/494/250) voi myös auttaa ymmärtämään tätä eroa.
#2
+7
Phil Frost - W8II
2013-11-01 00:49:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lisäämällä siihen, mitä Dan sanoo, (vaaka) dipoli -antennien maanpinnan korkeus on tärkeä, koska vaikka dipoli ei vaadi maata toimiakseen, maa on silti (häviöllinen) johtava taso ja saat silti kuvan. Eli näyttää siltä, ​​että maan alla on toinen dipoli, jota syötetään antifaasina. Vaikka mitään lähettimessäsi tai antennissasi ei ole kytketty maahan, antenni kytketään kapasitiivisesti maahan. Sitä ei voida välttää.

Jos dipoli on lähellä maata, maan virtaukset voivat olla melko voimakkaita, aiheuttaen merkittäviä resistiivisiä menetyksiä matkan varrella. Voit laittaa säteitä (tai minkä tahansa johtavan verkon, todella) maahan lieventääkseen tätä.

Mutta myös: tämä kuva tekee dipolistasi eräänlaisen vaiheistetun taulukon. Antennin etäisyydestä ja sen kuvasta riippuen tämä saattaa tehdä vaiheistetun ryhmän, joka ohjaa suurimman osan radiotaajuusenergiasta horisonttiin (matala nousukulma, toivottava HF DX: lle hyödyntämällä skywave -edistystä), tai hyödytön suoraan ylöspäin (hyödytön, ellet yritä hyödyntää NVIS -edistystä kommunikoidaksesi jonkin avaruudessa olevan huoneen kanssa).

Radio Antenna Engineering on tarkempi selitys, ja tämä:

radiation patterns for dipoles over ideal ground planes

Yksi mielenkiintoinen asia, joka on syytä huomata tästä kuvasta: et voi saada suurinta hyötyä suunta, kunnes dipoli on 0,25 dollaria \ lambda $ korkea. Muista, että kuva on kaksinkertainen tämän etäisyyden päässä ja antifaasi. Tämän korkeuden alapuolella, mihin tahansa suuntaan, saat ainakin osittaisen vaiheen peruutuksen. Kohdassa $ h = 0,25 \ lambda $ sinulla on kaksi antista, antivaiheessa, $ 0,5 \ lambda $ erillään, mikä tekee lisää sijasta peruuta , mutta vain jos olet suoraan antennin yli, mikä ei ole hyödyllistä skywave-etenemiseen. Siten yleinen suositus saada dipoli, jonka arvo on noin 0,5 dollaria \ lambda $ korkea, joka lähettää suurimman osan energiasta kohtuullisen matalalla lentoonlähtökulmalla, tehden parhaan käytettävissä olevan lähetystehon.

Tämä on selitys siitä, miten maan läheisyys vaikuttaa antennin suuntaavuuteen, ei siitä, kuinka virta menetetään maassa.
@on4aa kyllä, lukuun ottamatta osia, joissa keskustelen suurista virroista, kun dipolit ovat lähellä maata, mikä liittyy resistiivisiin häviöihin, ja kuinka antennikuva aiheuttaa vaiheiden peruutuksia kaikkiin suuntiin matalilla korkeuksilla ja kuinka muut korkeudet voivat aiheuttaa hyödyllisen energian menetystä tilaa, olet oikeassa. Lisään, että tämä täydentää Danin vastausta. Hei odota. Se on jo ensimmäinen lause.


Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...