SuperminarenandClaude Sonnet 5.5
f7fa8cfbc1
- Sections and slides rewritten in Swedish; German law and institutions replaced by Swedish/CEPT/ITU equivalents (PTS, SSA, PTSFS 2025:1, SSMFS 2008:18), unverified statements marked "% TODO VERIFY" - New toc: INSTEG, HAREC, UPPGRADERING; section idents are Swedish (see ident-map.tsv) - Exam-question tags, BNetzA question pool, solutions and the German SWL course removed - Static pages, snippets, applets, READMEs and image alt-texts translated - TikZ labels translated; SVG drawings regenerated (drawing 689 still fails to build upstream: it references a missing photo) - Changed from the original: not endorsed by DARC e.V., SSA or PTS Co-Authored-By: Claude Sonnet 5.5 <noreply@anthropic.com>
3.5 KiB
En antenn matas alltid med en spänning och en ström som står i ett visst förhållande till varandra. Det förhållandet kallas matningsresistans.
För att effekt ska kunna avges måste både spänning och ström finnas, eftersom effekten är produkten av spänning och ström. Om antingen spänningen eller strömmen vore noll skulle ingen effekt avges eller tas upp.
Ändå talar vi om vissa antenner som strömmatade och om andra som spänningsmatade. Det betyder att det vid matningspunkten finns en hög ström vid jämförelsevis låg spänning, eller en hög spänning vid jämförelsevis låg ström.
För en halvvågsdipol beror matningsresistansen på var matningen sker. Det beror på att laddningsbärarna svänger fram och tillbaka i dipolen. I mitten rör sig särskilt många laddningsbärare, vilket vi kallar strömbuk, och i ändarna uppstår särskilt höga spänningar, vilket vi kallar spänningsbuk. Där inga laddningar rör sig talar vi om en strömnod, och där spänningen är noll talar vi om en spänningsnod. Bild [ref:e_strom_spannung_speisung_dipol] visar ström- och spänningsfördelningen på dipolen.
[picture:787:e_strom_spannung_speisung_dipol:Halvvågsdipol med spännings- och strömfördelning]Matar vi en halvvågsdipol i mitten måste många laddningar röra sig, och vi talar om en strömmatad antenn (låg matningsresistans). En ändmatad halvvågsdipol är däremot en spänningsmatad antenn (hög matningsresistans). För matning i änden, som i bild [ref:e_strom_spannung_speisung_dipol_ende], behövs en anpassningsenhet. Det går vi igenom närmare senare.
[picture:851:e_strom_spannung_speisung_dipol_ende:Ändmatad halvvågsdipol]Strömmatade antenner har alltså en låg och spänningsmatade antenner en hög resistans.
Det kan åskådliggöras med Ohms lag:
R = \frac{U}{I}
Matar man en dipol i mitten är spänningen där jämförelsevis låg medan strömmen är hög. Kvoten av spänning och ström blir därför liten, och resistansen blir motsvarande låg. Sker matningen i stället i dipolens ände är spänningen där hög medan strömmen går mot noll. Då blir kvoten mycket stor, och resistansen blir motsvarande hög.
Vid låga resistanser talar vi också om lågohmigt beteende (\downarrow\unit{\ohm}) och vid höga resistanser på motsvarande sätt om högohmigt beteende (\uparrow\unit{\ohm}).
Strömfördelningen på en dipol beror på vilken frekvens antennen används på. Bild [ref:e_stromverteilungen] visar strömfördelningen för heltalsmultiplar av grundfrekvensen $f$ hos en mittmatad dipol. Där syns att det vid jämna multiplar av grundfrekvensen uppstår en strömnod vid matningspunkten. Då är strömmen där mycket liten och spänningen hög, och antennen framstår som högohmig vid matningspunkten. Därför är en mittmatad dipol bara resonant vid udda heltalsmultiplar av grundfrekvensen. Flerbandsdrift kan åstadkommas genom att flytta matningspunkten, t.ex. till en av strömbukarna som i bild [ref:e_stromverteilungen]b (t.ex. Windom-antennen) eller till antennens ände (t.ex. EFHW-antennen). I de fallen behövs dock anpassningsenheter, som vi går igenom närmare senare.
[picture:1050:e_stromverteilungen:Strömfördelningar vid olika grundfrekvenser]