Antenna Dipole Gearr: Struchtúr, Prionsabal Oibre agus Patrún Radaíochta

Tá antenna gearr dépholach ar cheann de na samhlacha bunúsacha a úsáidtear i dteoiric antenna. Is antenna sreinge líneach simplí í a bhfuil a fad iomlán i bhfad níos lú ná tonnfhad an chomhartha oibriúcháin. Cé go bhfuil cuma an-simplí ar an struchtúr, is samhail tagartha thábhachtach í an dépholach gearr chun tuiscint a fháil ar dháileadh reatha, ar iompar radaíochta, ar fhriotaíocht antenna, agus ar an ngaol idir méid antenna agus tonnfhad.

In innealtóireacht antenna, meastar de ghnáth go bhfuil déphola “gearr” nuair a bhíonn a fhad iomlán níos lú ná an deichiú cuid den tonnfhad:

L < \frac{\lambda}{10}

Anseo, seasann (L) do fhad an tseoltóra dépholach, agus seasann (ΔL) don tonnfhad ag an minicíocht oibriúcháin. Tá an sainmhíniú seo bunaithe ar fhad leictreach seachas ar raon minicíochta seasta. Is é sin le rá, is féidir le dépholach gearr teacht chun cinn go teoiriciúil i mbandaí minicíochta éagsúla chomh fada agus a fhanann a fhad fisiceach i bhfad níos lú ná an tonnfhad.

Ós rud é go bhfuil an t-aeróg gearr go leictreach, tá an dáileadh reatha feadh an tseoltóra difriúil ó dháileadh déphola leaththonnta. I ndidéphola gearr praiticiúil, is gnách go mbíonn an sruth uasta gar don phointe beathaithe agus go laghdaíonn sé i dtreo fhoircinn an tseoltóra. Ós rud é go bhfuil fad an tseoltóra i bhfad níos giorra ná an tonnfhad, ní úsáideann an t-aeróg a méid fisiceach go han-éifeachtach le haghaidh radaíochta. Mar thoradh air sin, bíonn friotaíocht radaíochta íseal agus éifeachtúlacht radaíochta réasúnta íseal ag déphola gearra i gcoitinne, go háirithe nuair a chuirtear caillteanas seoltóra agus caillteanas meaitseála san áireamh.

Is samhail theoiriciúil ghaolmhar í an déphola infinidesimal. Is antenna idéalaithe í déphola infinidesimal a bhfuil a fad i bhfad níos lú ná an tonnfhad. Is minic a léirítear í mar:

[ΔL \lambda]

I roinnt samhlacha antenna simplithe, is féidir glacadh leis go bhfuil dáileadh reatha beagnach aonfhoirmeach ag an déphoil infinidesimal. Fágann sé seo go bhfuil sé úsáideach le haghaidh anailíse teoiriciúla, cé nach struchtúr antenna praiticiúil é leis féin. Is minic a úsáideann innealtóirí an déphoil infinidesimal mar bhloc tógála chun fadhbanna radaíochta antenna níos casta a thuiscint.

I struchtúir antenna fíor, is féidir plátaí luchtaithe toilleasacha nó eilimintí luchtaithe barr a úsáid chun dáileadh reatha a fheabhsú nó méid fisiceach córais antenna a laghdú. Is féidir leis na struchtúir luchtaithe seo cabhrú le haeróg ghearr leictreach a dhéanamh níos inúsáidte, ach ní athraíonn siad an fhíric bhunúsach go bhfuil dépholach gearr níos lú éifeachtúlachta ná aeróg athshondach amhail dépholach leaththonnta.

Tá patrún radaíochta déphola gearr cosúil le patrún radaíochta déphola leaththonnta. Má chuirtear an déphola go hingearach, bíonn a phatrún radaíochta uilethreoch sa phlána cothrománach. I radharc dháthoiseach, is minic a thuairiscítear an patrún mar chruth ocht-dhigit, leis an uas-radaíocht ingearach le hais an aeróige agus an radaíocht íosta feadh ais an aeróige.

Is minic a phléitear antennaí gearra dépholacha i gcórais glactha ísealminicíochta agus meánminicíochta, áit a bhfuil an tonnfhad an-fhada agus d'fhéadfadh antenna athshondach fisiciúil a bheith ró-mhór le tógáil. Sna cásanna seo, soláthraíonn an dépholach gearr struchtúr glactha dlúth, cé go gcaithfear meaitseáil impedance agus éifeachtúlacht a mheas go cúramach.

Ó thaobh na hinnealtóireachta de, is mó ná foirm shimplí antenna an déphola gearr. Cuidíonn sé le míniú a thabhairt ar an gcúis go bhfuil tábhacht le fad antenna, conas a théann dáileadh reatha i bhfeidhm ar radaíocht, agus cén fáth go mbíonn líonraí meaitseála nó teicnící luchtaithe ag teastáil go minic ó antennaí beaga ó thaobh leictreachais de. I gcás innealtóirí RF agus micreathonnta, soláthraíonn tuiscint ar an déphola gearr bunús úsáideach chun staidéar a dhéanamh ar antennaí praiticiúla, antennaí beaga ó thaobh leictreachais de, antennaí tomhais, agus córais antenna níos forbartha.