בתיאוריה, אם היו לך מוליכים ללא הפסד באנטנה ורשת תואמת ללא אובדן, הדיפול הקצר שלך, באחד רגל, היה בעל רווח של ~ 0.7 dB פחות על 160 מטר מאשר הרווח של אורך גל בגודל מלא 1/2 דיפול. אבל העולם רחוק מלהיות מושלם.
היעילות של אנטנה מוגדרת כ:
$$ \ text {Efficiency} = \ frac {R_r} {R_r + R_l} \ תג 1 $$
כאשר $ R_r $ הוא עמידות הקרינה של האנטנה ו- $ R_l $ הוא הפסדי ההתנגדות של האנטנה.
ככל שהאנטנה הופכת לקצרה יותר, התנגדות הקרינה שלה יורד משמעותית. כפי שניתן לראות מנוסחה 1, הדבר גורם לאובדן התנגדות זניח אחרת להשפיע באופן משמעותי על יעילות האנטנה. כל חוסר יעילות פשוט מתפזר כחום.
הרווח של אנטנה מוגדר כ:
$$ \ text {Gain} = \ text {Directivity} * \ text {Efficiency} \ tag 2 $$
ככל שהאנטנה מקוצרת, ההכוונה צונחת מעט מ- 1.64 לדיפול של אורך גל ל -1.50 לדיפול אינסופי. זה, בשילוב עם היעילות המופחתת, מביא לירידה כוללת ברווח.
אז בואו נחבר את הדוגמה שלכם לנוסחאות שלעיל.
עמידות הקרינה של שטח פנוי מקוצר. ניתן כ:
$$ R_r = 197L_ \ lambda ^ 2 \ tag 3 $$
כאשר $ L_ \ lambda $ הוא אורך הדיפול המבוטא כשבר מה אורך גל (אורך במטר / 160 מטר במקרה זה).
לדוגמא של אנטנת דיפול 1 מטר רגל אחת שלך יהיה לכן $ R_r $ של ~ 0.7 מילימטרים בלבד.
ה- RF התנגדות של רגל אחת של חוט 12 מד ב 1.8 מגה-הרץ היא ~ 17 מליון (ref. http://chemandy.com/calculators/round-wire-ac-resistance-calculator.htm).
[הערה: הפסקה הבאה ותוצאות הנוסחה הבאות הן תוצאה של ביקורתו של פיל על תשובתי המקורית ביחס להפסדי התנגדות.]
התפלגות זרם ה- RMS בדיפול קצר מאוד ללא טעינת קצה מתפוגגת באופן לינארי מהמקסימום בנקודת המרכז לאפס בקצות האנטנה. כתוצאה מכך, זרם ה ממוצע RMS של הדיפול הקצר הוא 1/2 מזה של זרם נקודת ההזנה. מכיוון שאבדי חום התנגדותיים הם תוצאה של הריבוע הנוכחי, עלינו להחיל גורם התיקון 0.25 (0.5 בריבוע) על התנגדות ה- RF המחושבת של החוט על מנת להסביר את שיפוע זרם RMS זה לאורך הדיפול הקצר. ההתנגדות האפקטיבית של החוט בדיפול המקוצר הזה היא אפוא ~ 4.3 מיליוניהם.
הנוסחה המאוכלסת 1 אומרת לנו שהאנטנה תהיה יעילה של 14%. משמעות הדבר היא ש -86 מתוך 100 וואט הכוח המופעל שלך מבזבזים כחום. פורמולה 2 מספרת לנו כי לאנטנה תהיה רווח שטח פנוי של 0.21 או -6.8 dBi. לשם השוואה, לדיפול פול יעיל ומלא של 1/2 גל בחלל פנוי יש רווח של 2.2 dBi.
לבסוף, לאנטנה מקוצרת יש בנקודת ההזנה רכיב תגובתי שיש להתמודד איתו. זה, בשילוב עם רכיב התנגדות נמוך, יכול להיות קשה להתאים לקווי שידור חובבניים רגילים וכתוצאה מכך הפסדים נוספים במעגל התואם והפחתה מקבילה ברווח מערכת האנטנות. כמובן שאם המעגל התואם לא מספק התאמה ל- $ Z_o $ של קו ההולכה, יהיו הפסדים נוספים בקו השידור והפחתה אפשרית בהספק יציאת המשדר.
הזכרת דיאלקטרי אֲבֵדוֹת. אלה בדרך כלל מינימליים בתדרי HF ברשת התאמה שתוכננה כהלכה.