Vyžarovacie charakteristiky modelárskych antén – 1. časť
Väčšina modelárov „neholduje“ elektronike (a keď, tak viac-menej z donútenia) a preto je pochopiteľné, že pojem „vyžarovacia charakteristika antény“ je pre nich nezaujímavá vec.
O tom svedčí aj mnoho nesprávne umiestnených antén, hlavne na RC vysielačoch, hoci by často stačilo ich len pootočiť.
Preto som zašiel za mojim bývalým kolegom Ondrejom, ktorý dobre „vládne“ programu AutoCad a poprosil ho o pomoc.
On bez zaváhania vytiahol peňaženku a uprel na mňa „tázavý“ pohľad, preto som mu radšej hneď naznačil, že nie takúto pomoc mám na mysli.
autor: Janko O.
Konkrétne som od Ondreja chcel, aby mi pomohol na počítači „vymodelovať“ vyžarovacie charakteristiky antén. Chcel som, aby to bolo tzv. „3D“, aby to bolo také „plastické“, aby to bolo „rukolapné“, skrátka, aby si to vedel predstaviť aj problematiky antén neznalý modelár.
Keďže Ondrej, ako vynikajúci strojár, má vrodené technické myslenie a priestorovú predstavivosť, tak náš dohovor bol rýchly. Ešte som ani nedokončil vetu a už mi skočil do reči s protiotázkou: „Myslíš takto ….?“ (pritom myšou zbesilo pobehal po stole a na monitore sa zrazu objavilo to, čo som naozaj chcel). Moja odpoveď bola stručná: „Presne!“
.jpg)
Hneď na začiatku je nutné niektoré veci uviesť na „pravú mieru“. Všade v texte aj na obrázkoch sa spomína „vyžarovacia“ charakteristika. Z toho vyplýva, ako by sme hovorili len o vysielacích anténach a o prijímacích nie.
Ale my v skutočnosti budeme hovoriť o vysielacích aj o prijímacích anténach a pritom budeme stále spomínať „vyžarovaciu“ charakteristiku. Ide o to, že drvivá väčšina antén (ak to nie sú aktívne antény – so zosilňovačom) môže byť použitá ako vysielacia, ale aj ako prijímacia.
Pričom ich najdôležitejšie vlastnosti (smerová charakteristika, polarizácia, impedancia, zisk atď.) sú totožné v režime vysielania aj príjmu.
V tomto článku sa najviac venujeme smerovým (vyžarovacím) charakteristikám antén, pretože tu sa modelári najčastejšie dopúšťajú „nepresností“, ale chceme spomenúť aj tajomné slovíčko „zisk“. Pod týmto pojmom si mnohí predstavujú, že takáto anténa akosi zvyšuje výkon vysielača, ale skutočnosť je trochu prozaickejšia.
.jpg)
Prvotným pojmom je anténa všesmerová (táto "teoretická" anténa je naozaj všesmerová, ačkoľvek sa jej niektoré iné antény snažia tento titul "vyfúknuť"), ktorej vyžarovacia charakteristika vyzerá ako guľa (nemá žiadne maximum ani minimum), v ktorej strede sa nachádza žiarič – anténa (jej zisk je 0 dB). V elektrotechnike sa takáto anténa prakticky „nevyskytuje“, ale aspoň na priblíženie si ju môžeme predstaviť ako svietiaci bod (žiarovku, alebo lepšie iskru) vo voľnom priestore, ktorého svetlo sa šíri všetkými smermi rovnako.
.jpg)
Oveľa častejšie sa ako anténa používa dipól (kratší ako Lambda pol), ktorého charakteristika pripomína z dvoch protiľahlých strán preliačenú guľu. Keďže týmito dvomi smermi vyžaruje menej (svetlo takmer nevidno), tak logicky sa táto „ušetrená“ energia presunula inam – do maxima vyžarovacej charakteristiky (svetlo zosilnelo). Preto sa hovorí, že má (voči všesmerovej „guli“) zisk asi 2 dB.
Paradoxne práve táto anténa býva často nazývaná ako všesmerová, ačkoľvek je všesmerová len v jednej rovine (v "rovine" zemského povrchu), čo je ovšem celkom pochopiteľné, pretože pre ľudí žijúcich na zemskom povrchu nie je dôležité, že vôbec nevysiela kolmo hore ani kolmo dole.
.jpg)
Ak dĺžku antény (dipólu) mierne predĺžime, jej charakteristika sa ešte viac sploští, maximum bude ešte výraznejšie (tu bude zisk až 5 dB (svetlo bude ešte silnejšie)), ale vyžarovanie v ostatných smeroch o to viac zoslabne. Ak sa nám model „ocitne“ práve v niektorom z týchto (“slabých“) smerov, je to horšie, ako pri použití antény so ziskom len 2 dB. Takže tieto antény „prinášajú“ zisk len vtedy, keď sú správne nastavené – smerované – orientované. Ak nie, prinášajú stratu (zhoršenie signálu (zoslabnutie svetla)).
.jpg)
Ďalším „zdokonalovaním“ vyžarovacej charakteristiky antény môžeme dospieť až napr. k parabolickým anténam (analogicky parabolický reflektor (v aute), ktorého svetlo je veľmi silné len jediným smerom, ostatnými smermi prakticky nesvieti), ktorých zisk môže byť aj vyše 40 dB. Napr. satelitné antény, ktoré musíte na danú družicu doslovne „namieriť“, inak nechytíte vôbec nič.
Súvisiace články:
Vyžarovacie charakteristiky modelárskych antén – 2. časť
3D Radiation characteristics of antennas of modeler RC transmitters and receivers 3D caratteristica di radiazione di antenne modellatore di trasmettitori e ricevitori RC 3D Strålning egenskaper antenner av Modeler RC sändare och mottagare 3D características de radiación de las antenas de modelador de transmisores y receptores de RC 3D радиационных характеристик антенн Modeler передатчики и приемники RC 3D características de radiação de antenas de transmissores e receptores modelador RC 3D właściwości promieniowania anten nadajników i odbiorników RC modelarz 3D Stråling egenskapene til antenner av modeler RC sendere og mottakere 3D-Abstrahlcharakteristik der Antennen von Modellierer RC Sender und Empfänger 3D-s sugárzás jellemzői antennák a modellező RC adók és vevők 3D Straling karakteristieken van de antennes van de modeler RC zenders en ontvangers 3D caractéristiques de rayonnement des antennes des émetteurs et récepteurs RC modeleur 3D Säteilyn ominaisuudet antennit mallintajan RC lähettimet ja vastaanottimet 3D Stråling karakteristika af antenner af modeler RC sendere og modtagere 3D خصائص الإشعاع من هوائيات الارسال والاستقبال روتردام صانع التماثي