Wat ass eng ëmgedréint V-Antenn?
Eng ëmgedréint V-Antenn ass eng praktesch Variant vun der zentral gefidderter Dipolantenn. Amplaz déi zwee strahlend Elementer an enger gerader horizontaler Linn ze placéieren, gëtt de Führungspunkt an déi héchst Positioun gehuewen, während déi zwee Antenneäerm no ënnen Richtung Buedem geneigt sinn.
Vun der Säit gekuckt, gläicht d'Struktur engem ëmgedréinten Buschtaf "V", deen der Antenn hiren Numm gëtt. Dës Anordnung reduzéiert den horizontalen Installatiounsraum a brauch normalerweis nëmmen ee zentralen Ënnerstëtzungsmast, wat se attraktiv mécht fir HF-Kommunikatioun, Feldinstallatioun, Funkiwwerwaachung an Installatiounen wou de Raum oder d'Ënnerstëtzungsstrukture limitéiert sinn.
Obwuel invertéiert V-Antennen normalerweis mam 3–30 MHz HF-Band verbonne sinn, gëtt hir Betribsfrequenz duerch d'elektresch Längt bestëmmt anstatt duerch ee fixe Frequenzberäich. Déiselwecht Basisgeometrie kann fir aner HF-Uwendungen skaléiert oder modifizéiert ginn.
Struktur a Funktionsprinzip
Eng typesch ëmgedréint V-Antenn besteet aus zwéi leitfäege Elementer vun ongeféier der selwechter Längt, déi un engem ausgeglachene Fuerpunkt um Apex ugeschloss sinn. De mëttleren Fuerpunkt ass op engem Mast, Tuerm, Daachträger oder aner net-leitfäeger Struktur montéiert, während d'Ennen vun den zwéi Elementer erofgesat a mat Isolatoren geséchert sinn.
D'Antenn ass allgemeng als resonanten Dipol entworf. Den HF-Stroum ass am stäerksten no beim Zoufuerpunkt a hëlt lues a lues a Richtung vun den oppene Enden of. Déi zwee Elementer droen Stréim a géigeniwwerléisender direkter Richtung a produzéieren elektromagnetesch Felder, déi sech zesummesetzen, fir dat allgemengt Stralungsmuster vun der Antenn ze bilden.
Am Géigesaz zu enger Wanderwellenantenn ënnerstëtzt eng konventionell resonant invertéiert V-Dipol eng stänneg Wellestroumverdeelung. Hir Leeschtung gëtt dofir staark vun der Elementlängt, der Zousazpunktimpedanz, dem Apexwénkel, dem Leederduerchmiesser, der Installatiounshéicht an den Ëmgéigendobjekter beaflosst.
Apexwénkel an Installatiounsgeometrie
De Wénkel tëscht den zwou Antenneäerm gëtt Apexwénkel oder agebaute Wénkel genannt. Allgemeng praktesch Konfiguratioune benotzen e Wénkel vun ongeféier 90° bis 120°, obwuel den optimale Wäert vun der beabsichtigter Frequenz, Impedanz, verfügbarem Raum an dem gewënschten Stralungsmuster ofhänkt.
D'Reduzéierung vum Apexwénkel verkierzt den horizontalen Foussofdrock, awer et ännert och d'Kopplung tëscht den zwou Antenneäerm. Wann d'Äerm méi no beienee kommen, kënnen d'Impedanz vum Zousazpunkt an d'Resonanzfrequenz sech verréckelen, an de Peak-Verstärkungsgrad kann liicht reduzéiert ginn.
Den Apex soll normalerweis sou héich wéi méiglech a sou wäit wéi méiglech vun den ëmleienden, leetende Strukturen placéiert ginn. Et gëtt keng universell Regel, déi seet, datt en ënner engem Véirel Wellelängt muss bleiwen. Amplaz soll d'Installatiounshéicht no dem erfuerderlechen Héichtewénkel, dem Ausbreedungsmodus, der verfügbarer Ënnerstëtzung an de Buedembedingungen ausgewielt ginn.
D'Drotenden sollten och sécher iwwer dem Buedem bleiwen a vu Leit, Gebaier, Stroumleitungen a metalleschen Objeten ewech.
Frequenz an Elementlängt
Vill ëmgedréint V-Antennen sinn mat enger Gesamtleiterlängt bei der virgesinner Betribsfrequenz no bei enger hallwer Wellelängt entworf. An der Praxis gëtt déi kierperlech Längt dacks liicht ugepasst, well den Duerchmiesser vum Leiter, d'Isolatioun, d'Installatiounshéicht, den Apexwénkel an d'Materialien an der Géigend d'Resonanzfrequenz beaflossen.
Déi ongeféier Wellelängt vum fräie Raum hänkt vun der Frequenz of:
[\lambda = \frac{c}{f}]
wou:
- (Δlambda) ass d'Wellenlängt;
- (c) ass d'Liichtgeschwindegkeet;
- (f) ass d'Betribsfrequenz.
Dës Equatioun liwwert eng initial Schätzung, awer déi endgülteg Antenndimensioune sollten normalerweis duerch elektromagnetesch Simulatioun oder Miessunge vum Réckgabverloscht a VSWR bestätegt ginn.
Stralungsmuster
D'Stralungsmuster vun enger invertéierter V-Antenn ass mat deem vun engem horizontalen Hallefwellendipol verbonnen, awer d'Béien vun den Elementer no ënnen ännert d'dräidimensional Feldverdeelung.
En horizontalen Dipol produzéiert am Allgemengen maximal Stralung op der Breetsäit vum Drot a grouss Nullpunkten un den Enden. An enger ëmgedréinter V-Konfiguratioun tendéieren déi no ënnen geneigt Äerm dozou, e puer vun dësen Nullpunkten ze fëllen, wouduerch eng méi breet an dacks méi eenheetlech Azimutofdeckung entsteet.
D'Antenn soll dofir net automatesch als unidirektional beschriwwe ginn. Ofhängeg vum Apexwénkel, der Héicht iwwer dem Buedem, de Buedemcharakteristiken an der Betribsfrequenz kann den horizontalen Muster ongeféier omnidirektional sinn oder eng moderéiert Breetrichtungsfäegkeet behalen.
D'Installatiounshéicht huet och e groussen Afloss op d'Héichtemuster. E relativ niddregen HF invertéierten V kann eng staark héichwénkelméisseg Stralung produzéieren, déi fir Near Vertical Incidence Skywave Kommunikatioun nëtzlech ka sinn. Eng méi héich Installatioun kann méi niddreg Startwénkelen ënnerstëtzen, déi besser fir Kommunikatioun iwwer méi grouss Distanzen gëeegent sinn.
Polariséierung
Eng symmetresch ëmgedréint V-Antenn gëtt allgemeng als iwwerwiegend horizontal polariséiert ugesinn, well déi horizontal Stroumkomponenten vun den zwou schiefen Elementer sech géigesäiteg verstäerken.
Wéi och ëmmer, déi schief Äerm bréngen och vertikal Feldkomponenten an. Hire Bäitrag hänkt vum Apexwénkel, der Antennorientéierung, der Installatiounshéicht, de Buedemreflexiounen an der Ëmgéigend of. Aus dësem Grond ass déi tatsächlech Polariséierung an enger realer Installatioun net onbedéngt a jiddwer Richtung perfekt horizontal.
Fudderung an Impedanzanpassung
Well déi invertéiert V eng symmetresch Antenn ass, ass et virzezéien, se mat enger symmetrescher Transmissiounsleitung ze fidderen oder e passenden Balun ze benotzen, wann se un en symmetresche Koaxialkabel ugeschloss gëtt.
E Balun hëlleft de Common-Mode-Stroum op der Zufuhrleitung ze reduzéieren. Ouni eng richteg Stroumkontroll kann de Koaxialkabel en Deel vum Stralungssystem ginn, wouduerch d'Antenneimpedanz, d'Stralungsmuster, d'Polarisatioun an d'Rauscheleistung geännert ginn.
D'Inputimpedanz gëtt beaflosst duerch:
- Apex-Wénkel
- Elementlängt an Duerchmiesser
- Héicht iwwer dem Buedem
- Buedemleitfäegkeet
- Strukturen an der Géigend
- Uerdnung vun der Zufuhrleitung
- Betribsfrequenz
No der Installatioun sollten d'Ingenieuren de Réckgabverloscht oder de VSWR moossen an d'Elementer ofschneiden oder dat passend Netz upassen, wann néideg.
Virdeeler vun enger ëmgedréint V-Antenn
Déi ëmgedréint V-Konfiguratioun bitt verschidde praktesch Virdeeler:
- Braucht nëmmen eng héich zentral Ënnerstëtzung
- Huelt manner horizontal Plaz an wéi en riichten Dipol
- Einfach a relativ bëlleg Konstruktioun
- Gëeegent fir portabel an stationär Installatiounen
- Bitt eng breet Azimutofdeckung
- Kann fir Eenband- oder Multibandbetrieb entwéckelt ginn
- Nëtzlech fir HF-Kommunikatioun an NVIS-Applikatiounen
Designbeschränkungen
D'Antenn huet och e puer Aschränkungen:
- D'Impedanz vum Zufuhrpunkt ännert sech mam Apexwénkel
- De Gewënn kann e bësse méi niddreg sinn wéi dee vun engem gutt installéierten horizontalen Dipol
- D'Leeschtung hänkt vun der Installatiounshéicht an de Buedembedingungen of.
- Niddreg Drotende kënne Sécherheets- a Verloschtproblemer verursaachen
- Metallstrukturen an der Géigend kéinten de Stralungsmuster verzerren
- Resonant Versiounen hunn am Allgemengen eng limitéiert Betribsbandbreet
- Falsch Verleeung vun der Zufuhrleitung kann Common-Mode-Stralung produzéieren
Typesch Uwendungen
Invertéiert V-Antennen ginn dacks benotzt an:
- HF-Radiokommunikatioun
- Kuerzwellen-Sende- an Empfangssystemer
- Amateurfunkstatiounen
- Noutfall- a Feldkommunikatioun
- Skywave-Systemer bei bal vertikaler Inzidenz
- Radioiwwerwaachung a Spektrumobservatioun
- Portabel Kommunikatiounsstatiounen
- Antenneausbildung, Simulatioun a Miessexperimenter
Ingenieurs Bedeitung
Déi ëmgedréint V-Antenn weist, wéi eng relativ kleng Ännerung vun der Antennegeometrie d'Impedanz, d'Polarisatioun, de Verstärkung an d'Stralungsofdeckung beaflosse kann.
D'Verständnis vun dëse Bezéiungen ass net nëmme fir den Design vun Drot-Antennen nëtzlech, mä och fir d'Entwécklung an d'Evaluatioun vu Breitbandantennen, Hornantennen, Antennenarrays, Radarsystemer an HF-Miessplattformen.
RF MISObitt Antenne- a Mikrowellenkomponentléisungen fir HF-Tester, Kommunikatioun, Radar, Antennmiessung a Systemintegratioun. E kloert Verständnis vun der Basis-Antennentheorie hëlleft Ingenieuren, gëeegent Produkter ze wielen a Frequenzberäich, Verstärkung, Polarisatioun, Strahlbreet, VSWR a Stralungsmusterleistung korrekt ze evaluéieren.
Fir méi iwwer Antennen ze léieren, gitt w.e.g. op:
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 17. Juli 2026
