IMPEDANCE ANTÉNY

Kolem antén a jejich parametrů se vedou velmi často vášnivé diskuse, ale ne vždy, zvláště u začínajících, jsou podloženy fakty. Proto bych zde rád uvedl sérii článků s povídáním o základech antén. Zde si zkusíme probrat jedno z těch nejvíce probíraných témat, kde se nejvíce chybuje – a sice co to je impedance antény.

Anténa je v podstatě spotřebič elektrické energie, která se dodává k anténě, a spotřebuje se na ní, tedy přesněji promění se v jiné další formy energie. Jsou to vysokofrekvenční vlnění, tepelné ztráty ve vodiči a v blízkých dielektrických předmětech. Užitečnou částí je ona vyzářená energie. Pokud nyní vezmeme na vědomí, že na anténě je určité napětí a teče do ní nějaký proud, určitě si vzpomeneme na Ohmův zákon, který hlásá něco o tom, že ten proud pod tlakem napětí teče do nějakého odporu jehož velikost se dá vyjádřit právě velikostmi onoho napětí a proudu. Tak se podíváme na anténu blíže, jak to s tím odporem vlastně je.

Podle rozdělení proudu a napětí v půlvlnném dipólu můžeme uvažovat o velikosti odporu. Podle zmíněného Ohmova zákona je odpor dán poměrem napětí a proudu. Z toho důvodu může být celkový komplexní odpor (čili ona impedance) také určen podle hodnoty proudu a napětí. Při rezonanci se odpor stává reálným, a mimo oblast rezonance se začne projevovat jako reaktivní, tj. jako induktivní nebo kapacitní reaktance. Tento odpor se samozřejmě dá naměřit kdekoliv na povrchu antény (zářiče), jelikož napětí i proud se vyskytuje po celé její délce, ale obvykle se uvažuje že vlastní impedance antény je odpor v místě připojení k napáječi.V případě klasického půlvlnného dipólu je zde kmitna proudu, a proto je zde jeho vstupní impedance malá, pouze kolem 60 ohmů.

Teoreticky je vstupní impedance půlvlnného dipólu 73 ohmů, ale ve skutečnosti je tato hodnota platná pouze pro nekonečně tenký vodič (poměr λ/ d je nekonečně velký) umístěný v nekonečné vzdálenosti od zemského povrchu. Jak je vidět z následujícího grafu, vstupní impedance půlvlnného dipólu závisí na poměru vlnové délky a průměru vodiče.

Graf - závislost vstupního odporu půlvlnného zářiče na poměru λ/d

Poměr λ/d (obě veličiny musí být vyjádřeny ve stejných délkových jednotkách) charakterizuje poměr tloušťky zářiče. U antén pro vysílače KV a VKV bývá dipól jen zřídka proveden s průměrem méně než 2 mm, takže je rozumné předpokládat, že v těchto případech vstupní impedance nepřesahuje 65 ohmů.

Zpracováno podle http://radio-teca.ru/