Frecuencias de resonancia de antena dipolo

Consideremos una antena dipolo simple de longitud L. La siguiente imagen se refiere a un dipolo de media onda:ingrese la descripción de la imagen aquí

En general, a diferentes frecuencias, se sabe que son posibles diferentes modos. Precisamente, el circuito abierto en el extremo de la antena obliga a que la corriente sea nula en los extremos de la antena, que se convierten en punto nulo de I(x) (onda espacial de corriente).

Por lo tanto, como se muestra en la siguiente imagen, puede haber:

  • la mitad de la longitud de onda de la corriente a lo largo del dipolo
  • toda la longitud de onda de la corriente a lo largo del dipolo
  • 1,5 longitud de onda a lo largo del dipolo

etc.

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Obviamente, es un conjunto discreto de longitudes de onda que siguen la ecuación:

L = norte ⋅ λ 2

eso significa un conjunto discreto de frecuencias que siguen la ecuación:

F = norte ⋅ C 2 L

con c = velocidad de la luz.

Por lo tanto, solo son posibles las siguientes frecuencias:

F = C 2 L , 2 ⋅ C 2 L , 3 ⋅ C 2 L , . . .

Bueno, ¿qué sucede si la fuente de voltaje de la antena (es decir, su suministro de señal) tiene una frecuencia diferente (por ejemplo

1.5 ⋅ C 2 L
)?

Tal fuente de voltaje obliga a que la frecuencia actual (y de voltaje) sea una frecuencia intermedia, pero en teoría los puntos nulos y el extremo de la antena no pueden permitir que exista esa frecuencia ...

¿Cuál es la solución?

Imágenes tomadas desde aquí y aquí .

Respuestas (2)

Cuando no hace coincidir la longitud de la antena con la frecuencia que está tratando de irradiar o recibir (sucede muchas veces), se presenta una impedancia más complicada a los terminales eléctricos de la antena: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

Es lo mismo para las líneas de transmisión; si el final de la línea t no coincide con la impedancia característica, se obtienen reflejos internos que pueden hacer que el extremo de alimentación de la línea t parezca tener una impedancia más alta o más baja dependiendo de cuánto tiempo esté en la línea t longitudes de onda

Las antenas todavía pueden funcionar con una longitud muy desigual, pero la parte resistiva de la impedancia (la parte de la impedancia que representa la potencia real de la señal que se transmite al espacio) puede estar entre una fracción de ohmio y varios kohmios, en serie. con una gran impedancia reactiva. Las antenas de radio de cristal son buenos ejemplos de esto porque es probable que nunca hagas un monopolo de un cuarto de longitud de onda porque sería físicamente demasiado largo, por lo que la parte de la reactancia juega un papel importante en la sintonización eléctrica cuando se usa con una bobina.

Gracias por su respuesta. Gráficamente, ¿cuál sería el perfil de onda de la corriente a lo largo de la longitud del dipolo en caso de desajuste (por ejemplo, un pequeño desajuste)? Dado que el dipolo solo permite esas longitudes de onda discretas, no puedo imaginar gráficamente cómo la fuente de voltaje puede forzar una longitud de onda diferente.
Es exactamente como lo definen los desajustes de la línea de transmisión. Si la corriente y el voltaje al final de la línea t (o antena) no coinciden con la carga, entonces hay un reflejo desde el final de la línea t (o antena) que regresa a los terminales de origen y, con Las ondas sinusoidales aplicadas dan como resultado una modificación de la impedancia presentada a la fuente. Entonces, con una antena, no hay carga y toda la corriente al final de la antena se refleja internamente hacia la fuente.
¡Bien, ahora está claro! Muchas gracias
Sólo otra pregunta. En tal caso de desajuste, ¿no es más correcto decir que, para la onda estacionaria resultante, lambda × f = c? Creo que esta ecuación es cierta solo para ondas directas y reflejadas individuales.
No puedo recordar la fórmula para las distancias de las ondas estacionarias pero, con seguridad, habrá una onda estacionaria parcial interna a la antena.

bueno, no veo por qué el dipolo no permitiría que existan otras frecuencias, el sistema es solo uno oscilatorio forzado, la fuente de voltaje fuerza una frecuencia en la antena, seguro que no es algo eficiente pero puede existir totalmente, cualquier frecuencia, no solo los armónicos, ya que cualquier forma de onda de corriente se puede expresar como una serie de Fourier de los armónicos, por lo que mantendrá la condición límite de ser 0 en los puntos finales.

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