Al deformar un circuito resonante en una antena, ¿por qué podemos cortar el inductor por la mitad?

El principio de funcionamiento y los campos de una antena a menudo se pueden mostrar considerando un circuito LC en paralelo. Las placas se pueden mover a extremos opuestos y el inductor se puede estirar, lo que reduce la capacitancia y la inductancia del circuito y aumenta la frecuencia de resonancia.

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En el caso límite de un dipolo de media onda, la antena debe estar alimentada por el centro (si es alimentada por una fuente de corriente) y conectada a la línea de transmisión. Para lograr esto, se debe cortar el inductor en el medio y no hay flujo de corriente directamente a través del inductor:

ingrese la descripción de la imagen aquíComo se puede ver en la imagen de arriba, el centro está aislado, mientras que este punto en el circuito LC corresponde al centro del inductor, que es conductor.

Mientras que en un circuito LC normal fluye corriente a través del inductor, ahora se mueve a través de toda la línea de transmisión en cada ciclo. Me parece que estos circuitos ya no son equivalentes, ya que eso introduce toda la impedancia de la línea de transmisión en el circuito.

No me queda tan claro qué cambia si el inductor sigue conectado (aparte de presentar un cortocircuito a la línea de transmisión), y este "corte" cambia la inductancia de la propia antena?

Tengo un poco de experiencia con antenas, pero no tengo idea de lo que estás hablando. ¿Qué significa exactamente: "... el inductor en el medio debe cortarse" para un dipolo de media onda? ¿Por qué se tiene que cortar el inductor? ¿Puede proporcionar una imagen de lo que quiere decir?
@StefanWyss Agregué una imagen de un dipolo donde está claro lo que quise decir con "cortar". Si toma una longitud de cable de media onda y le conecta los terminales de la línea de transmisión en el centro sin aislar las piezas en el punto central , solo será un cortocircuito. Por otro lado, hay cosas como coincidencias delta que usan exactamente esa antena "completa": ¿qué está sucediendo exactamente aquí? ¿Cómo se ve afectado el comportamiento de la antena por la resistencia en el punto central (aislante)?
No creo que quisieran cortar físicamente, creo que tenían la intención de reemplazarlo con 2 inductores, cada uno con una inductancia L / 2.
@CristobolPolychronopolis Claro, déjame decirlo así: si separo las placas del capacitor en un circuito LC, puedo pasar una corriente entre una placa y la otra (a través del inductor). En el caso del dipolo de media onda, el aislador interrumpe el circuito: una corriente debe fluir a través de la línea de transmisión en lugar de solo a través de la antena.
En la primera imagen, tienes el suelo en la parte inferior de la antena, mientras que la alimentación está en la parte superior. Esto no es deseable por razones mecánicas.
El circuito LC resonante solo se puede comparar con un dipolo de media onda hasta cierto punto. En los circuitos LC, tiene corriente y voltaje, mientras que en los circuitos de antena y las líneas de transmisión, tiene que lidiar con "ondas" (componentes de campo E/B). Solo digo que no se pueden comparar circuitos LC y antenas 1:1.

Respuestas (1)

Considere la antena de cable en sí, antes de cortarla para insertar la línea de alimentación. Tiene una cierta frecuencia de resonancia basada en su longitud. Cuando se opera a esta frecuencia resonante, habrá una onda estacionaria en la antena, con una cierta distribución de voltaje (cero en el medio y alto en los extremos) y distribución de corriente (cero en los extremos y alto en el medio).

Puede pensar en el medio de la antena como el "inductor" y los extremos como el "condensador", pero estos efectos ahora están realmente distribuidos a lo largo de toda la antena.

La antena también tiene una impedancia característica que varía a lo largo de su longitud que se puede obtener dividiendo el voltaje por la corriente. Cerca de los extremos de la antena, la impedancia es alta porque la oscilación de voltaje es muy alta mientras que la corriente es muy pequeña. En el centro, la impedancia es más baja porque el voltaje es mucho más bajo y la corriente mucho más alta. 1

El punto es que si corta la antena en cualquier punto y conecta una línea de alimentación de la misma impedancia en ese punto, no cambia fundamentalmente el funcionamiento de la antena en absoluto. Simplemente proporciona un medio para acoplar energía eléctrica directamente dentro o fuera de la antena. Tanto la "inductancia efectiva" como la "capacitancia efectiva" no cambian al hacer esto.

1 La impedancia nunca llega a cero o infinito debido a la forma en que los campos de la antena interactúan con el espacio libre que la rodea.

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