Dipol (antena)

Archiu:Vertical dipole antenna (cropped).jpg

Dipol (antena)

Archiu:Dipole receiving antenna animation 6 800x394x150ms.gif

Una antena dipol en rebre una ona de radi

Archiu:Dipole xmting antenna animation 4 408x318x150ms.gif

Diagrama animat d'una antena dipol de mija ona verticals que irradian ones de radi, que mostra les llínees de camp elèctric

Un dipol és una antena amprada para transmetre o rebre ones de radiofrecuencia. Estes antenes són les més simples des del punt de vista teòric.

Tipos de dipols

Dipol simple o Dipol llarc

Archiu:Dipole antenna standing waves animation 1-10fps.gif

Ones estacionarias en una antena dipol de mija ona excitat a la seua freqüència de resonància

En la seua versió més senzilla, el dipol consistix en dos elements conductors rectilíneos colineales d'igual llongitut, alimentats en el centre, i de radi molt menor que el llarc.

La llongitut del dipol és la mitat de la llongitut d'ona de la freqüència de resonància del dipol, i pot calcular-se com 150/freqüència(MHz). El resultat estarà donat en metros.

A causa de l'efecte de vores la llongitut real serà alguna cosa inferior, de l'orde del 95% de la llongitut calculada.

• Eixemple: Per a obtindre una antena resonante en la Banda de 10m, a la freqüència de 28,9 MHz, el dipol tindrà teòricament 5,21 metros de llarc. En la pràctica, el llarc real físic del dipol serà alguna cosa menor, de l'orde de 4,95m.

La llongitut real del dipol a la freqüència de resonància dependrà de molts atres paràmetros, com el diàmetro del conductor, o be la presència d'atres conductors a proximitat.

En l'espai ideal i a una distància de la terra major a vàries llongituts d'ona, l'impedència del dipol simple és de 73 Ohm.

Dipol en V invertida

És un dipol els braços del qual han segut doblats el mateix àngul respecte del pla de simetria. Té la forma d'una V invertida.

La realisació exigix algunes precaucions. Autors com Brault i Piat recomanen que l'àngul de la V no siga inferior a 120 graus, i que els extrems de la V estiguen lo més llunt possible del sol; la proximitat dels extrems a la terra induïx capacitats que alteren la freqüència de resonància.

El dipol en V invertida és sumament apreciat pels radioaficionados que transmeten en expedicions, perque en un simple màstil d'uns nou metros, una miqueta de cable i de corda de nailon, és possible instalar ràpidament una antena transportable, llaugera, i poc voluminosa.

Dipol doblat

És un dipol els braços del qual han segut doblats per la mitat i replegats sobre sí mateixos. Els extrems s'unixen. L'impedència del dipol doblat és de 300 Ohm, mentres que l'impedència del dipol simple en el buit és de 73 Ohm.

El dipol doblat és, en essència, una antena única formada per dos elements. Un element s'alimenta en forma directa, mentres que l'atre té acoplament inductivo en els extrems. Cada element té mija llongitut d'ona de llarc. No obstant, com pot passar corrent pels cantons, hi ha una llongitut d'ona completa de corrent en l'antena

Dipol de braços plegats

Archiu:Folded dipole.jpg

Antena dipol plegada

És un dipol els braços del qual tenen una chicoteta part de l'extrem parcialment plegada. Això fa que es economice espai, a costa de sacrificar parcialment l'eficiència del dipol.

Dipol eléctricamente acurtat

És un dipol en el qual un segment de cada braç (per eixemple, el terç central) és reemplaçat per un solenoide. Això fa que el dipol siga molt més curt, pero a costa de sacrificar atres qualitats del dipol original, com l'eficiència, l'impedència i l'ample de banda.

Dipol elemental

dipol elemental

dipol elemental

Un dipol elemental és una chicoteta llongitut

$\delta \ell$

de conductor (menuda comparada en la llongitut d'ona

$\lambda$

). En la qual circula una corrent alterna

$I=Re[I_{\circ }{e}^{j\omega t}]$

En la qual $\omega =2\pi F$ és la pulsació (i $F$ la freqüència). $j$ és, com de costum $\sqrt{-1}$. Esta notació, utilisant número complejo és la mateixa que l'utilisada quan es treballa en impedència.

Cal notar que este tipo de dipols elemental no pot fabricar-se pràcticament. Cal que la corrent que ho travessa venja d'algun costat i ixca a un atre costat. En realitat este segment de conductor no serà més que un dels molts en els quals es pot dividir una antena real per a poder calcular-la. L'interés és que el camp elèctric lluntà $E_{\theta }$ de l'ona electromagnètica radiada pel chicotet péntol de conductor és calculable fàcilment. Solament mostrarem el resultat:

$E_{\theta }=\frac{j{I}_{\circ }\sin \theta }{2{\epsilon }_{\circ }cr}\frac{\delta \ell }{\lambda }{e}^{j(\omega t-kr)}$

Ací,

• ${\epsilon }_{\circ }$ és la permitividad del buit.
• $c$ és la velocitat de la llum en el buit.
• $r$ és la distància entre el dipol i el punt a on està evaluat $E_{\theta }$.
• $k$ és el número $k=\frac{2\pi }{\lambda }$

L'exponent de $e$ dona conte de la variació de la fase del camp elèctric en el temps i en la distància al dipol.

El camp elèctric lluntà $E_{\theta }$ de l'ona electromagnètica és coplanario en el conductor i perpendicular a la llínea que els unix. Si imaginem el dipol en el centre d'una esfera i alineat en l'eix nort-sur, el camp elèctric lluntà té la direcció dels meridianos i el camp magnètic lluntà té la direcció dels paralels.