Antenas Monopolo

Una antena monopolo es la mitad de una antena dipolo, casi siempre montado sobre una especie de plano de tierra. El caso de un monopolo de longitud L monta sobre un infinito plano de tierra se muestra en la Figura 1 (a). Figura 1. Monopole por encima de un PEC (a), y la fuente equivalente en espacio libre (b). Usando la teoría de la imagen, los campos por encima del plano de tierra se puede encontrar utilizando el equivalente fuente (antena) en el espacio libre como se muestra en la Figura 1 (b). Esto es simplemente una antena de dipolo del doble de la longitud. Los campos por encima del plano de tierra en la Figura 1 (a) son idénticos a los campos en la Figura 1 (b), que se conocen y se presenta en ladipolo . Los campos por debajo del plano de tierra en la Figura 1 (a) son cero. El patrón de radiación de los monopolos por encima de un plano de tierra también son conocidos por el resultado de dipolo. El único cambio que hay que tener en cuenta es que la impedancia de un monopolo es la mitad de la de una antena de dipolo completo. Por un monopolo de cuarto de onda ( L = 0.25 * ), la impedancia es la mitad de la de un dipolo de media onda, por lo que Zin = 36,5 + j21.25 ohmios. Esto se puede entender ya que sólo la mitad de la tensión se requiere para conducir un monopolo a la misma corriente como un dipolo (que de un dipolo como tener + V / 2 y V / 2 se aplicarán en sus extremos, mientras que un monopolo sólo tiene que aplicar + V / 2 entre el monopolio y la tierra para conducir la misma corriente). Desde Zin = V / I, la impedancia es la mitad. El directividad de una antena monopolo está directamente relacionada con la de un antena dipolo . Si la directividad de un dipolo de longitud 2L tiene una directividad de D1 [dB], a continuación, la directividad de una antena monopolo de longitud L tendrá una directividad de D1 3 [decibelios]. Es decir, la directividad (en unidades lineales) de un monopolo es el doble de la directividad de una antena de dipolo del doble de la longitud. La razón de esto es simplemente porque no la radiación se produce por debajo del plano del suelo, por lo que la antena es realmente el doble de "directiva". Monopolos son la mitad del tamaño de sus homólogos dipolo, y por lo tanto son atractivos cuando una antena más pequeña es necesaria. Antenas de teléfonos celulares viejos eran típicamente monopolos, con un plano de masa infinito aproximada por una pequeña placa de metal por debajo de la antena. Efectos de un avión de tamaño finito de tierra En la práctica, los monopolos se utilizan en los planos de tierra de tamaño finito. Esto afecta a las propiedades de la antenas monopolo. La de una antena monopolo es mínimamente afectada por una placa de masa finita de tamaño de los planos de tierra de longitudes de onda por lo menos algunos en tamaño en todo el monopolo. Sin embargo, el patrón de radiación para el monopolo se encuentra fuertemente afectada por un plano de tierra de tamaño finito. El patrón de radiación resultante irradia en un "sesgada" la dirección, lejos del plano horizontal. Un ejemplo del diagrama de radiación durante un cuarto de longitud de onda monopolo antena (orientado en la dirección + z-dirección) en un plano de tierra con un diámetro de 3 longitudes de onda se muestra en la siguiente figura: Tenga en cuenta que el patrón de radiación resultante es aún omnidireccional. Sin embargo, la dirección de máxima radiación ha cambiado desde el plano xy a un ángulo de elevación de ese plano. En general, el gran plano del suelo es, la menor esta dirección de máxima radiación, como el plano del suelo enfoques tamaño infinito, la radiación el patrón se acerca a un máximo en el plano xy.