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다이폴 안테나 - 위키百科, 우리 모두의 百科事典

다이폴 안테나

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다이폴 안테나 ( 英語 ?: dipole antenna) 또는 더블릿 안테나 (doublet antenna)는 케이블 끝 (急錢 點)에 2 個의 直線 道詵 (要素)을 左右 對稱으로 붙인 안테나이다. 모노폴 안테나 와 함께 船上 안테나 의 基本이 되는 안테나이며, 가장 構造가 簡單한 안테나이다. 줄여서 DP 라고도 한다. 아마추어 無線 龍 自作 안테나로 널리 普及되어 있다. 理論的인 안테나 利得 은 2.14dBi (2.15dBi로 表記하는 境遇도 있음)이다. 道詵은 水平 狀態(水平 다이폴)로 利用하는 境遇가 많다. 設置 空間을 節約하기 위해, 그리고 上向 角度를 調整하여 遠距離 通信에 유리하기 때문에 傾斜 또는 垂直 狀態(垂直 다이폴)로 使用하는 境遇도 있다.

반파장 다이폴 안테나의 槪略度
共振 回路의 콘덴서 에서 다이폴 안테나를 展開하는 애니메이션. 靑色은 電氣場 을, 赤色은 磁氣場 을 나타낸다.

길이

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理論的으로 안테나의 各 要素(element)의 길이는 1/4 波長 (全體는 1/2 波長)이다. 그러나 嚴密히 1/4 波長에서는 임피던스 가 유도성(羊의 虛數 成分)으로 되어 給電線과의 임피던스 整合 이 어려울 수 있으므로, 1/4 波長보다 몇?% 短縮시켜 임피던스를 순 抵抗 에 맞추는 境遇가 많다.

要素를 短縮하는 比率을 短縮율 이라고 하며 數字로 表現된다. 短縮率은 要素가 굵을수록 작아진다. "短縮율"李 必要한 理由는 안테나 線에서의 傳播 速度가 眞空(≒ 空中)보다 늦고, 大槪 短縮率을 곱한 速度이기 때문에 1/2 波長이 空中보다 짧기 때문이어서 必然的으로 1보다 작은 값이 된다. 要素 周邊의 分布 인덕턴스 및 分布 커패시턴스 에 依하여 傳播 速度가 變함에 따라 分布定數 孔津의 孔津 길이가 달라진다. 兩쪽에 金屬板을 附着하면 金屬板의 콘덴서 效果로 더욱 短縮된다.

다이폴 안테나의 境遇 兩끝이 " 開放團 反射"가 되어, 進行波와 反射波의 干涉으로 定常波 (standing wave)가 發生하는 狀況이 안테나의 共振 周波數이며, 안테나 길이가 1/2 波長의 境遇에 孔津 基本波에 依하여 中央 級全部가 大電流 點, 1 波長은 2 倍 周波數에서 中央 級全部가 高 임피던스 點, 1.5 波長은 3 倍 周波數에서 中央이 大電流 點 ......으로 基本波의 n 배가 공진점으로 된다.

卽 周圍의 影響에 依해 孔津 길이가 달라지기 때문에 卓上 計算器로 正確한 길이를 求하는 것은 곤란하다. 그래서 實際로는 조금 길게 製作 해두고, SWR (Standing Wave Ratio)李 願하는 周波數에서 最小가 되도록 안테나 要素를 縮小하는 方式으로 微細調整하여 最終 길이를 決定한다. 周波數 ν [MHz]의 波長 λ [m]은 다음의 計算式에 依해 求할 수 있다.

 

임피던스

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2個의 導線 內閣을 180 °로 하면 入力 임피던스는 約 73 Ω 이 된다. 內閣을 120 °로하면 入力 임피던스가 거의 50Ω 되고, 50Ω 系의 동축 케이블 에 直接 供給이 可能해진다. 이 때 안테나의 模樣이 알파벳 V 字 模樣으로 보이기 때문에 V型 다이폴 안테나 로 불린다. 이것의 上下를 反對로 한 것을 인버티드 V 안테나 (줄여서 IV 안테나) 또는 驛 V 안테나로 말한다.

坪型 - 不平衡 變換

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안테나 側은 坪型( 前衛 分布가 對稱)이고, 동축 케이블 側은 不平衡( 前衛 分布가 非對稱)李 되기 때문에, 急轉을 適切하게 하기 위해서는 발룬 (坪型 - 不平衡 變換器, Balun)을 통해 電力을 供給할 必要가 있다.

발룬을 省略하면 동축 케이블의 表面 導體가 한쪽 안테나의 要素로 어느 程度 作動하기 때문에 志向性이 歪曲되거나 利得이 低下 될 수있다. 다만 그 影響은 輕微이기 때문에 簡單한 用途에서는 種種 발룬이 省略된다.

指向性

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안테나 要素에 垂直인 方向으로는 電磁波의 放射가 最大로 되고, 要素에 平行한 方向으로는 電磁波의 放射가 靈이 된다. 放射 角度와 放射 强度의 關係(志向性)를 倒屣하면 '8'字처럼 原形을 2個 이은 形態가 된다. 紙面에 가까이 展開한 水平 다이폴의 境遇에는 地上의 影響을 받아, 地上高에 依하여 上向 角度(垂直面 內의 志向性)가 다양하게 變化한다.

小形化

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要素의 中間에 코일 ( 로딩 코일 , 延長 코일)을 揷入함으로써 物理的 길이를 短縮 할 수 있다. 또한 "短縮"을 위한 코일인데도 "延長 코일"로 불리는 것은, 短縮된 物理的 길이를 電氣的으로 延長 하여 電氣的으로는 元來의 길이로 보이게 하는 코일이기 때문이다. 電氣的인 길이를 實際 길이에 對하여 電氣 길이 라고한다. 한便 要素를 交替하여 物理的 길이를 短縮 할 수도 있다.

다 周波數火

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여러 要素를 平行하게 設置하거나 要素의 途中에 LC 竝列 共振 回路를 設置하여 共振 周波數에서 要素의 끝 部分을 電氣的으로 分離시켜서, 複數의 周波數 帶域에서 動作시킬 수 있다. 이러한 目的으로 使用되는 LC 竝列 共振 回路를 트랩 이라고 부른다.

아마추어 武選司에 依한 다 走破化의 예
製作한 트랩이 願하는 周波數에서 共振하는 것을 確認하려면 高價의 測定器와 어느 程度의 專門 知識이 必要하다. 그래서 單純히 要素의 中間을 實際로 切斷하거나 連結함으로써 다양한 周波數化하는 硏究가 아마추어 武選司 사이에서 이루어지고 있다. 技保視 單子를 利用하여 切斷 및 連結을 效率的으로 遂行하는 方法이 考案되어 있다. 이를 技保視 다이폴 안테나 라고 한다. 短波帶 以下의 다이폴 안테나처럼 안테나의 形象이 크게 要素에 影響을 미치지 않는 境遇는 使用 周波數를 바꿀 때마다 안테나를 올리거나 내릴 必要가 있다. 따라서 고정국에의 適用이 어렵고, 오로지 移動 運用에 使用된다. 안테나의 昇降에는 풀리 및 伸縮性 폴이 使用된다.

應用

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다이폴 안테나 그대로 惹起 안테나 의 放射器로 使用되는 以外에도, 垂直으로 設置하여 要素의 한쪽 끝을 接地 하거나 導體 板으로 代替하면 그라운드플레인 안테나 가 된다.

다이폴 안테나의 原理를 應用한 안테나로는 다음과 같은 種類가 있다.

  • 驛 V 兄 안테나
  • 체플린 안테나(J antenna, Zeppelin Antenna)
  • U 兄 애드콕 안테나
  • 폴디드 다이폴 안테나
    • T2FD
  • 廣帶域 다이폴 안테나
    • 臺數週期 안테나(log-periodic antenna)
    • 팬 안테나
    • 바이코니칼 안테나 (圓뿔 안테나)
    • 슈퍼 턴스타일 안테나 (super turnstile antenna, 바이코니컬 안테나의 二次元 兄)
    • 디스콘 안테나(discone antenna)
  • 惹起 안테나 (야기 우다 안테나)
  • 位相差 急錢 안테나
    • HB9CV
    • 位相 配列 안테나
    • 適應型 어레이 안테나

같이 보기

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外部 링크

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