eşkenar anten - Rhombic antenna
Bir eşkenar paralel bir anten , bir elmas veya "toprağa tel askıya paralel dört bölümden yapılır eşkenar dörtgen " şeklinde. Dört kenarın her biri aynı uzunluktadır - bölüm başına yaklaşık bir dalga boyuna çeyrek dalga boyu - yakınsayan ancak beslenen uçta ve uzak uçta yaklaşık 42°'lik bir açıyla birbirine değmez. Uzunluk kritik değildir, tipik olarak bir ila iki dalga boyu ( λ ), ancak verilen herhangi bir uzunluk ve frekans için optimum bir açı vardır. Yatay bir eşkenar dörtgen anten, antenin sivri uçlarından düşük bir yükselme açısında yatay olarak polarize radyo dalgaları yayar.
Kesitler, akut (sivri) uçlardan herhangi birinde bir dirençle birleştirilirse, anten yalnızca direncin işaret ettiği ucun olduğu yönden alacak ve iletecektir. Diğer anten türlerine göre başlıca avantajları, basitliği, yüksek ileri kazanımı , geniş bant genişliği ve geniş bir frekans aralığında çalışma yeteneğidir.
Açıklama
Bir eşkenar dörtgen anten , bir " eşkenar dörtgen " (elmas) şeklinde zemin üzerinde asılı duran bir ila birkaç paralel telden oluşur . Uzun versiyonlar tipik olarak, tellerin yalıtkanlarla bağlandığı her bir tepe noktasında bir direk veya kule ile desteklenir . Dört kenarın her biri aynı uzunluktadır. Uzunluk kritik değildir, tipik olarak uçtan uca bir ila iki dalga boyu ( λ ) ancak verilen herhangi bir uzunluk ve frekans için bölümlerin buluşması gereken optimum bir dar açı vardır.
Yatay bir eşkenar dörtgen anten, besleme hattının karşısındaki antenin dar ucundan düşük bir yükselme açısında yatay olarak polarize radyo dalgaları yayar. Diğer anten türlerine göre başlıca avantajları, basitliği, yüksek ileri kazanımı ve geniş bant genişliği , geniş bir frekans aralığında çalışabilme yeteneğidir.
Bu, tipik olarak bir geçiş, iki dar (keskin açı) köşe birine beslenir dengeli iletim hattı , bir alternatif olarak, ya da eş-eksenli kablo , bir ile transformatör transformatörü. Tellerin karşı köşede buluşan ucu ya açık bırakılır (bağlanmaz) ya da endüktif olmayan bir dirençle sonlandırılır . Dirençle sonlandırıldığında, radyasyon paterni tek yönlüdür, ana lob sonlandırılmış uçtan ayrılır , dolayısıyla antenin bu ucu amaçlanan alıcı istasyona veya bölgeye doğru yönlendirilir. Sonlandırılmadığında, eşkenar iki akut uçtan iki zıt lob ile çift yönlüdür, ancak tam olarak iki yönlü değildir.
Eşkenar dörtgen anten, çalışma frekansına göre yerden yüksekliğine ve fiziksel yapısına bağlı olarak ufka yakın yükseklik açılarında veya daha yüksek açılarda yayılabilir. Aynı şekilde, huzme genişliği , öncelikle uzunluğuna bağlı olarak dar veya geniş olabilir. Sığ radyasyon açısı ne için kullanışlı hale getirir Skywave yayılımı, en uzun mesafe modunda kısa dalga radyo dalgaları ufukta göğe yöneltilmiş olan, içinde katmanlardan yansıtan iyonosfer uzak ufkun ötesinde dünyaya ve karşılığında.
Sonlandırma direncini düşük kayıplı dengeli bir rezonans saplama iletim hattı ile değiştirerek tek yönlü eşkenar dörtgenlerin düşük verimini ve kazancını artırmak mümkündür . Bu, sonlandırma direncinde boşa harcanacak gücü, vericiden gelen uyarıyı güçlendirmek için doğru faz ile antene geri yansıtır. Bu devre, artan karmaşıklık pahasına, verici antenlerin radyasyon verimliliğini %70-80 aralığına kadar artırabilir.
Tarih
Eşkenar dörtgen anten 1931'de Edmond Bruce ve Harald Friis tarafından tasarlandı , çoğunlukla geniş bant yönlü anten olarak yüksek frekanslı (HF) veya kısa dalga bandında kullanıldı .
İkinci Dünya Savaşı'ndan önce, eşkenar dörtgen en popüler noktadan noktaya yüksek frekanslı anten dizilerinden biriydi. İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra eşkenar dörtgen, kısa dalga yayını ve noktadan noktaya iletişim çalışmaları için büyük ölçüde gözden düştü ve yerini günlük periyodik antenler ve perde dizileri aldı . Daha büyük günlük periyodikler, eşkenar dörtgenlerle karşılaştırılabilir kazançla daha geniş frekans kapsamı sağlar. Dağıtılmış besleme perdeleri veya HRS perde dizileri, daha temiz bir desen, deseni yükseklik ve azimutta yönlendirme yeteneği, çok daha yüksek verimlilik ve daha az alanda önemli ölçüde daha yüksek kazanç sağladı. Ancak eşkenar dörtgen antenler, yüksek ileri kazanç (yukarıda açıklanan kayıplara rağmen) ve geniş çalışma bant genişliği kombinasyonunun başka yollarla elde edilemediği veya yönlü bir antene ihtiyaç duyulan ancak yapım ve kurulum maliyetlerinin düşük tutulması gereken durumlarda kullanılır. .
Basit ve etkili bir verici anten (yukarıda açıklandığı gibi) olarak kullanılmasına ek olarak, eşkenar dörtgen, iyi kazanç ve yönlülüğe sahip bir HF alıcı anten olarak da kullanılabilir. Örneğin, BBC Monitoring'in Crowsley Park alıcı istasyonu , 37, 57 ve 77 derecelik azimutlarda alım için hizalanmış üç eşkenar dörtgen antene sahiptir.
Avantajlar ve dezavantajlar
Eşkenar dörtgenlerin düşük maliyeti, basitliği, güvenilirliği ve yapım kolaylığı bazen diğer daha karmaşık dizilerin sunduğu performans avantajlarından daha ağır basar.
- Avantajlar
- Rhombics'in giriş empedansı ve radyasyon modeli, 2:1 frekans aralığında nispeten sabittir. Empedansları, ileri kazanım oktav başına 6 dB'de artarak 4:1 veya daha fazla bir frekans aralığında nispeten sabit hale getirilebilir.
- MUSA (Çoklu Birim Yönlendirilebilir Anten) oluşturmak için birden fazla eşkenar dörtgen anten uçtan uca bağlanabilir. MUSA dizileri, uzun mesafeli, kısa dalgalı, yatay polarize inen dalgaları alabilir.
- Eşkenar dörtgen, noktadan noktaya devreler üzerinde sürekli uzun mesafeli iletişim için en az karmaşık orta kazanç seçeneklerinden biri olmaya devam ediyor.
- Eşkenar dörtgenler, esasen tek tip voltaj ve akım dağılımına sahip olduklarından, önemli ölçüde verici gücünü de idare eder.
- Dezavantajları
- Bir eşkenar dörtgen, geniş bir arazi alanı gerektirir - özellikle çeşitli coğrafi bölgelere farklı mesafelerde veya yönlerde hizmet etmek veya çok farklı frekansları kapsayacak şekilde birkaç anten kurulursa.
- Eşkenar dörtgen, antenin altındaki toprak kayıpları, önemli güç tüketen sahte loblar, sonlandırma kayıpları ve iletkenlerin uzunluğu boyunca sabit akımın sağlanamaması nedeniyle verimlilik sorunlarından muzdariptir. Tipik radyasyon verimliliği %40-50 mertebesindedir.
- Düşük verimlilik, aynı ışın genişliğine sahip diğer dizilerle karşılaştırıldığında, belirli bir ana lob ışın genişliği için kazancı önemli ölçüde azaltır.