Tentang Antena Dipole Lipat / Aerial

Antena atau antena dipol dasar banyak digunakan dalam bentuk dasarnya. Namun dalam beberapa keadaan, modifikasi yang disebut antena dipol terlipat memberikan sejumlah keuntungan.

Antena dipol lipat atau antena dipol terlipat banyak digunakan, tidak hanya sendiri, tetapi juga sebagai elemen penggerak pada antena lain seperti antena Yagi dan berbagai jenis antena lainnya.

Dasar-dasar antena dipol lipat

Antena dipol terlipat terdiri dari dipol dasar, tetapi dengan konduktor tambahan yang menghubungkan kedua ujungnya. Ini membuat 'loop' kabel yang merupakan korsleting ke DC. Karena ujungnya tampak terlipat ke belakang, antena ini disebut antena dipol terlipat.

Format dasar untuk antena dipol terlipat ditunjukkan di bawah ini. Seperti dipol dasar, antena dipol lipat adalah antena seimbang, dan perlu diberi makan dengan feeder yang seimbang. Pengumpan tidak seimbang dapat digunakan asalkan balun (trafo tidak seimbang ke seimbang) digunakan.

Bagian tambahan antena dipol lipat sering dibuat dengan menggunakan kawat atau batang yang diameternya sama dengan bagian dipol dasar. Namun hal ini tidak selalu terjadi.

Juga kabel atau batang biasanya berjarak sama sepanjang elemen paralel. Ini dapat dicapai dengan berbagai cara. Seringkali untuk antena VHF atau UHF kekakuan elemen sudah cukup, tetapi pada frekuensi yang lebih rendah, spacer mungkin perlu digunakan. Untuk memisahkan kabel. Jelas jika mereka tidak terisolasi sangat penting untuk menjaga mereka dari korslet. Dalam beberapa kasus, pengumpan datar dapat digunakan.

Salah satu alasan utama penggunaan antena dipol lipat adalah peningkatan impedansi umpan yang diberikannya. Jika konduktor dalam dipol utama dan konduktor "lipat" kedua atau memiliki diameter yang sama, maka ditemukan bahwa ada peningkatan empat kali lipat (yaitu dua kuadrat) pada impedans umpan. Di ruang bebas, ini memberikan peningkatan impedansi umpan dari 73Ω menjadi sekitar 300Ω ohm. Selain itu antena RF memiliki bandwidth yang lebih lebar.

Teori peningkatan impedansi dipol terlipat
Mungkin untuk alasan mengapa ada empat kali lipat peningkatan impedansi untuk antena dipol lipat.

Dalam antena dipol standar, arus yang mengalir di sepanjang konduktor berada dalam fase dan akibatnya tidak ada pembatalan bidang dan akibatnya radiasi atau sinyal terjadi.

Ketika konduktor kedua ditambahkan untuk membuat antena dipol terlipat, ini dapat dianggap sebagai perpanjangan dari dipol standar dengan ujung terlipat ke belakang untuk bertemu satu sama lain. Akibatnya arus di bagian baru mengalir ke arah yang sama dengan arus di dipol asli. Oleh karena itu, arus di sepanjang setengah gelombang berada dalam fase dan antena akan memancarkan dengan pola radiasi yang sama, dll. Sebagai dipol setengah gelombang sederhana.

Peningkatan impedansi dapat disimpulkan dari fakta bahwa daya yang disuplai ke antena dipol lipat dibagi secara merata antara dua bagian yang menyusun antena. Ini berarti bahwa jika dibandingkan dengan dipol standar, arus di setiap konduktor berkurang menjadi setengah. Ketika daya yang sama diterapkan, impedansi harus dinaikkan dengan faktor empat untuk mempertahankan keseimbangan dalam persamaan Watts = I2 x R.

Efek saluran transmisi dipol terlipat
Elemen terlipat dari antena dipol terlipat memiliki efek saluran transmisi yang menyertainya. Dapat dilihat bahwa impedansi dipol muncul secara paralel dengan impedansi bagian saluran transmisi yang disingkat, meskipun argumen untuk impedansi yang diberikan di atas masih berlaku - ini hanyalah cara lain untuk melihat masalah yang sama.

Ini dapat membantu menjelaskan beberapa properti lain dari antena.

Panjangnya dipengaruhi oleh efek ini. Biasanya panjang gelombang gelombang berdiri di feeder dipengaruhi oleh faktor kecepatan. Jika udara digunakan, ini akan mencapai sekitar 95% dari nilai ruang kosong. Namun jika digunakan feeder datar dengan faktor kecepatan yang lebih rendah, maka hal ini akan memperpendek panjang yang dibutuhkan.

Efek penyulang juga menghasilkan antena dipol yang dilipat memiliki respon yang lebih datar, yaitu bandwidth yang lebih lebar daripada dipol yang tidak terlipat.

Hal ini terjadi karena pada frekuensi yang jauh dari resonansi, reaktansi dipol adalah bentuk yang berlawanan dari yang ada pada saluran transmisi yang diurutkan dan sebagai akibatnya ada beberapa pembatalan reaktansi pada titik umpan antena.

Keunggulan dipol lipat
Ada dua keuntungan utama menggunakan antena dipol lipat dibandingkan dipol standar:

Peningkatan impedansi:  Ketika pengumpan impedansi yang lebih tinggi perlu digunakan, atau ketika impedansi dipol dikurangi oleh faktor-faktor seperti elemen parasit, dipol terlipat memberikan peningkatan yang signifikan dalam tingkat impedansi yang memungkinkan antena dicocokkan dengan lebih mudah ke pengumpan yang tersedia.

Bandwidth lebar:  Antena dipol lipat memiliki respons frekuensi yang lebih datar - ini memungkinkannya untuk digunakan pada bandwidth yang lebih lebar dengan banyak transmisi yang menggunakan berbagai saluran yang dapat dipilih, misalnya televisi dan radio siaran, diperlukan antena dengan lebar pita lebar. Antena dipol standar tidak selalu menyediakan bandwidth yang dibutuhkan dan bandwidth tambahan dari dipol lipat memenuhi persyaratan.

Konduktor yang tidak sama melipat dipol

Pada banyak kesempatan, perlu untuk mengimplementasikan rasio impedansi ke rasio standar 4: 1 yang normal untuk antena dipol lipat. Cukup dengan memvariasikan diameter efektif kedua konduktor: atas dan bawah, rasio yang berbeda dapat diperoleh.

Dimungkinkan untuk menentukan rasio peningkatan impedansi menggunakan rumus di bawah ini:

 
Dimana:
    d1 adalah diameter konduktor untuk lengan umpan dipol
    d2 adalah diameter konduktor untuk lengan dipol yang tidak diumpankan
    S adalah jarak antar konduktor
    r adalah rasio peningkatan

Harus diingat bahwa ada efek pemendekan yang terkait dengan penggunaan konduktor tebal dibandingkan dengan kabel biasa dan ini akan berpengaruh pada panjang dipol yang terlipat.

Multikonduktor dilipat dipol
Meskipun konsep antena dipol lipat sering menyiratkan penggunaan satu konduktor tambahan, konsep ini dapat diperluas lebih jauh dengan menambahkan konduktor tambahan. Ini memiliki efek meningkatkan impedansi keseluruhan lebih banyak lagi dan semakin memperluas bandwidth.

 
Misalnya untuk dipol lipat tiga kawat, dengan semua kawat atau konduktor mempunyai diameter yang sama, impedansinya dinaikkan dengan faktor tiga kuadrat, yaitu 9. Ini berarti bahwa nilai nominal untuk dipol lipat dengan tiga konduktor adalah 9 kali lipat 73Ω atau sekitar 600Ω

Aplikasi dipol lipat
Ada banyak cara untuk menggunakan dipol yang terlipat. Mereka menemukan kegunaan dalam banyak aplikasi:

Sendiri:   Antena dipol lipat terkadang digunakan sendiri, tetapi harus diberi makan dengan pengumpan impedansi tinggi, biasanya 300 ohm. Ini sendiri bisa sangat berguna dalam aplikasi tertentu di mana pengumpan seimbang dapat digunakan.

Sebagai bagian dari antena lain:   Namun dipol yang terlipat menemukan lebih banyak kegunaan ketika dipol digabungkan dalam desain antena RF lain dengan elemen lain di dekatnya. Masalahnya adalah menggabungkan dipol ke antena seperti Yagi di mana elemen-elemen yang digabungkan erat mengurangi impedansi umpan. Jika dipol sederhana digunakan, maka tingkat impedansi umpan kurang dari 20 Ω atau kurang dapat dengan mudah dialami.

Menggunakan dipol terlipat memungkinkan impedansi ditingkatkan dengan faktor empat atau apa pun yang diperlukan dengan memiliki banyak kabel dalam dipol terlipat.

Peningkatan bandwidth:   Terkadang dipol yang terlipat dapat digunakan murni untuk memberikan bandwidth yang lebih besar. Saat digunakan untuk meningkatkan bandwidth, dipol lipat dapat digunakan sendiri atau dalam sistem antena lain.
Mengingat jumlah cara di mana dipol terlipat dapat digunakan, mereka lebih umum daripada yang diharapkan pada awalnya.

Tinggalkan pesan 

Daftar pesan