Capitolo 3. Tipi di antenne. Impatto ambientale dei campi elettromagnetici

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1 Capitolo 3 Tipi di antenne Impatto ambientale dei campi elettomagnetici

2 Il dipolo di hetz È una stuttua adiante costituita da un sistema di coenti impesse che scoono assialmente in un volume cilindico sottile di lunghezza l << λ Heinich Hetz XIX secolo

3 Peché il dipolo coto? Ai tempi di Hetz ea la più semplice antenna che si potesse ealizzae Il dipolo coto è oggi impotante in quanto: Qualunque antenna lineae può essee scomposta nella sovapposizione di infiniti dipoli coti elementai Alle adiofequenze più basse (p.es. tasmissioni adio in modulazione d ampiezza in onde medie) le antenne sono necessaiamente cote (λ 1 km!!!) Le antenne pe la misua dei livelli di campo elettomagnetico ambientale devono essee le più piccole possibili pe non petubae il campo e quindi spesso vengono utilizzati dipoli coti

4 Campo podotto dal dipolo coto Si ottiene pe il campo magnetico + = = = k j 1 1 sin 4 e I k j H H H k j θ π ϕ θ l pe il campo elettico E k 1 k j 1 1 sin 4 e I k j E k k j cos 4 e I k j E k j k j = + = = ϕ θ θ π ζ θ π ζ l l

5 Campo magnetico podotto da un dipolo coto Il campo magnetico è puamente ciconfeenziale È pesente un contibuto H I l e 4 π j k ϕ = j k sinθ 1 + j 1 k popozionale a e uno popozionale a 1 Il pimo temine è legato al contibuto quasi-statico dovuto alla coente e domina vicino al dipolo z Δl Consideando un tatto elementae Δl di filo pecoso da coente, il contibuto di campo ad esso associato è dato dalla legge di Biot e Savat μ I Δl ( z ) B = 4 π Il secondo temine è legato al contibuto elettodinamico di campo magnetico iadiato e domina lontano dal dipolo

6 Campo elettico podotto da un dipolo coto I pimi due temini sono legati, ispettivamente, al contibuto quasistatico dovuto al dipolo elettico e al contibuto quasi-statico dovuto alla caica elettica. Essi dominano vicino al dipolo Il tezo temine è legato al contibuto elettodinamico di campo elettico iadiato e domina lontano dal dipolo Q E Q Q 3 D 3 D 4 Q E sin 4 q d E cos 4 q d E π ε = θ π ε = θ π ε = θ x z E D + - +q q d + = = sin 4 cos 4 k k j e I k j E k k j e I k j E k j k j θ π ζ θ π ζ θ l l Il campo elettico ha una componente adiale e una dietta lungo θ Sono pesenti contibuti popozionali a 3, e 1

7 Dipolo coto: campo vicino e campo lontano Pe piccole distanze dal dipolo il campo è dominato dai contibuti quasi-statici: siamo nella zona di campo vicino eattivo Pe distanze >> λ ( 1 λ) i contibuti quasi-statici diventano tascuabili e il campo elettomagnetico è dominato dal contibuto adiativo: siamo nella zona di campo lontano adiativo θ π = = θ π ζ = ϕ θ θ ϕ sin 4 e I k j H H H sin 4 e I k j E E E k j k j l l I Si vede come il campo elettomagnetico sia quello di un onda sfeica In paticolae si ha: Eθ = ζ Hϕ

8 Caatteistiche del campo adiativo del dipolo coto L enegia viene iadiata nello spazio con intensità massima nelle diezioni otogonali all asse del dipolo e con intensità nulla in diezione assiale

9 Distibuzione dell enegia iadiata nello spazio dal dipolo coto La adiazione nello spazio libeo avviene in maniea popozionale alla funzione sin θ Radiazione sul piano xz (veticale) Radiazione sul piano xy (oizzontale)

10 Diettività e impedenza del dipolo coto La densità di potenza taspotata dall onda isulta: S(, θ, ϕ) = la diettività, 1 E(, θ, ϕ) ζ 1 k ζ I l = ζ 4 π da cui si può calcolae: la potenza iadiata, sin ( k I l) ζ θ = 3 π ζ P i = ( k I l) 1 π sin θ 4 π D( θ, ϕ) = S(, θ, ϕ) = 1.5 sin θ Dmax = 1.5 Dmax P i = 1.76 dbi e la esistenza d antenna P i = 1 R A I Se il dipolo è immeso nel vuoto (ζ = ζ = 1 π Ω) I Z A R A = 8 π l λ l λ/1 R A < 1 Ω

11 Antenne a dipolo lineae Le antenne a dipolo lineae sono ealizzate a patie da un tatto di filo igido (pieno o tubolae) alimentato al cento, in coispondenza di una piccola inteuzione del filo (feeding gap) La lunghezza complessiva del filo viene scelta molto cota (<< λ), ealizzando così un dipolo coto, o pai a un numeo inteo di mezze lunghezze d onda, ealizzando così un dipolo isonante (p. es. il dipolo mezz onda)

12 Le antenne a dipolo coto eale: diagamma di adiazione, diettività e apetua a 3 db Dall espessione di P i e di E si icava la diettività a D( θ, ϕ) = 1.5 sin θ La diettività è la stessa del dipolo hetziano La diettività massima è 1.76 dbi L apetua a 3 db sul piano E è pai a 9 I(z) l Piano E Piano H

13 Le antenne a dipolo lineae isonante: distibuzione di coente L espessione geneale pe la coente lungo un antenna a dipolo lineae è l I(z) = I sin k z I = coente massima lungo l'antenna I(z) I(z) I(z) l l l l = λ/ l = λ l = 3 λ/

14 I dipoli mezz onda: campo iadiato e impedenza d antenna Campo iadiato π cos cosθ ζ j k E(, θ, ϕ) = j I e θ I π sin θ = coente al feed Potenza iadiata ζ Pi =.435 I 8 π Impedenza d antenna (pe conduttoe infinitamente sottile) I(z) l Z A 73 + j 4 Ω Il dipolo mezz onda pesenta un impedenza induttiva Pe endelo isonante (X A = ) nella patica viene ealizzato di una lunghezza leggemente infeioe a λ/ l = λ/

15 I dipoli mezz onda: diagamma di adiazione, diettività e apetua a 3 db Dall espessione di P i e di E si icava la diettività π D( θ, ϕ) = 1.64 cos cos θ sin θ La diettività massima è pai a 1.64 (.15 dbi) L apetua a 3 db sul piano E è pai a 78 I(z) l Piano E Piano H

16 Le antenne a dipolo lineae: esistenza di adiazione R in (Ω) l / λ

17 Le antenne a dipolo lineae: eattanza d antenna

18 Le antenne a dipolo lineae isonante: diagammi di adiazione sul piano E l =.5 λ l l = 1.5 λ l =.75 λ l = 1.5 λ l = λ

19 Antenne a dipolo ipiegato Le antenne a dipolo ipiegato sono ealizzate a patie da un tatto di conduttoe lungo λ, ipiegato in modo tale da da luogo ad un antenna di lunghezza pai a λ/

20 Antenne a dipolo ipiegato: pincipio di funzionamento Nella zona di campo lontano i due tatti paalleli di conduttoe affacciati vengono visti come uno solo pecoso da una coente che è la somma delle due La coente nei tatti di conduttoi affacciati è la stessa Complessivamente si ha la stessa distibuzione di coente del dipolo mezz onda convenzionale, ma con ampiezza massima pai a I (I = coente al feed) z I(z) I(z) z I λ I λ/

21 Realizzazioni patiche del dipolo mezz onda: il dipolo sleeve Il dipolo mezz onda classico va alimentato con una linea che aivi otogonalmente ai ami del dipolo Pe motivi patici, peò, è spesso più conveniente montae il dipolo in cima a un sostegno e fae aivae la linea di alimentazione all inteno del sostegno Pe consentie ciò si usa il dipolo sleeve, in cui il amo infeioe è un cilindo cavo (detto sleeve ) che ciconda il sostegno

22 Antenne a dipolo conico (biconiche) L antenna a dipolo conico (o biconica) è un dipolo i cui due ami sono costituiti da due tonchi di cono, che possono essee pieni, cavi, o ealizzati mediante una giglia di conduttoi Rispetto ad un antenna a dipolo lineae isonante hanno una laghezza di banda notevolmente maggioe

23 Antenne lineai su gound La teoia delle antenne a dipolo lineai, fin qui pesentata, pesuppone che l antenna opei in spazio libeo (ovveo che non ci siano ostacoli quanto meno nella zona di campo eattivo) Spesso, peò, si è costetti a montae l antenna in possimità di un copo conduttoe le antenne a taliccio pe adio diffusione in onde medie poggiano sul teeno (che è un buon conduttoe) le antenne dei telefoni cellulai sono montate sullo chassis del telefono che è metallico

24 Antenne a monopolo lineae su gound Nei casi in cui l antenna lineae si tova in possimità di un piano conduttoe, anziché utilizzae un dipolo conviene utilizzae un monopolo In patica si conseva solo il amo supeioe del dipolo L effetto del piano conduttoe può essee schematizzato a mezzo di coenti immagine dal lato opposto del piano Dunque il monopolo su gound è equivalente a un monopolo e alla sua immagine, imuovendo questa volta il gound Si tona, quindi, ad avee una stuttua equivalente dipolae l l

25 Antenne a monopolo lineae su gound: diagamma di adiazione e impedenza Nell ipotesi di piano di massa su cui è montato il dipolo indefinitamente esteso, l antenna è equivalente ad un dipolo di lunghezza doppia Petanto il diagamma di adiazione è lo stesso del dipolo equivalente La potenza iadiata è metà di quella del dipolo equivalente (la potenza iadiata nel semispazio sottostante il piano è fittizia) Pe l ossevazione pecedente, la esistenza di adiazione è metà di quella del dipolo equivalente 1 Pi = RA I Pe esempio, pe un monopolo λ/4 su gound, la esistenza di adiazione è cica pai a 36.5 Ω Analogamente, a paità di efficienza il guadagno del monopolo è doppio di quello del dipolo equivalente (e.g. pe un monopolo λ/4 su gound G max = *1.64 = 3.8) Spesso il piano di massa è limitato (p. es. chassis del telefono cellulae) e quindi il diagamma di adiazione è leggemente distoto Nel caso di monopoli montati sul teeno, pe limitae le pedite dovute alla bassa conducibilità del teeno, si usa seppellie una aggiea di fili adiali pe aumentae l efficienza

26 Antenne Yagi-Uda e log-peiodiche Tutte le antenne lineai finoa esaminate sono caatteizzate da una simmetia cilindica che ne ende il diagamma di adiazione isotopo sul piano equatoiale Questa caatteistica le ende comode quando si vuole icevee un segnale indipendentemente dalla diezione di aivo (p. es. telefono cellulae), ma ende il loo guadagno molto basso In applicazioni in cui si può puntae l antenna veso il tasmettitoe (p. es. antenna icevente TV montata sul tetto) conviene avee antenne diettive sia sul piano oizzontale che su quello veticale Due antenne molto utilizzate, con siffatte caatteistiche, sono Le antenne Yagi-Uda Le antenne log-peiodiche

27 Antenne Yagi-Uda: ealizzazione Le antenne Yagi-Uda sono costituite da un dipolo mezz onda alimentato, un dipolo passivo leggemente più lungo (iflettoe) alle sue spalle, uno o più dipoli passivi più coti (diettoi) davanti, tutti equioientati ed allineati lungo un asse otogonale ai dipoli Dipoli diettoi passivi Dipolo iflettoe passivo Dipolo mezz onda alimentato

28 Antenne Yagi-Uda: pincipio di funzionamento e caatteistiche Teoia delle antenne a schiea... Il campo eccitato dal dipolo alimentato induce coenti sui dipoli passivi Queste coenti alteano il diagamma di adiazione ispetto a quello del singolo dipolo Pogettando oppotunamente la lunghezza e la spaziatua dei vai elementi si ottiene un antenna diettiva, sia sul piano E che sul piano H, con massima adiazione lungo l asse dell allineamento Il campo è ancoa polaizzato lineamente, come pe il singolo dipolo A causa del fote accoppiamento mutuo, la esistenza di adiazione del dipolo alimentato cala molto ispetto ai 73 Ω del dipolo isolato (si ha genealmente R R Ω) Pe aumentae l efficienza si usa dunque in genee un dipolo ipiegato ( esistenza di adiazione maggioe) come elemento attivo L antenna funziona su una banda molto stetta (utilizza dipoli isonanti) Utilizzando 8 1 elementi si ottengono guadagni di cica 14 dbi

29 Antenne Yagi-Uda: diagamma di adiazione tipico Il lobo pincipale ha le stesse caatteistiche di diettività (apetua a 3 db) sia sul piano veticale che su quello oizzontale

30 Antenne log-peiodiche (logaitmiche): ealizzazione Le antenne log-peiodiche (o logaitmiche) sono costituite da una seie di dipoli, tutti alimentati, equioientati ed allineati lungo un asse otogonale ai dipoli Il appoto ta la lunghezza di un elemento e quella del successivo, nonché il appoto ta la distanza ta due elementi e quella ta i due successivi, sono costanti (l antenna scala in se stessa peiodicamente)

31 Antenne log-peiodiche: pincipio di funzionamento e caatteistiche Ogni dipolo isuona ad una deteminata fequenza A tale fequenza quel dipolo si compota da dipolo alimentato, mente gli alti sono cica passivi (a causa dell alta impedenza che limita la coente in ingesso) e fungono da iflettoi e diettoi Si ha dunque un compotamento simile a quello di una Yagi-Uda, ma questa volta su una banda laghissima (in teoia infinita se l allineamento non fosse toncato) In patica, il dipolo più lungo detemina la fequenza minima di funzionamento, mente quello più coto detemina la fequenza massima di funzionamento Il campo è ancoa polaizzato lineamente, come pe il singolo dipolo I diagammi di adiazione sui piani E ed H sono simili a quelli di un antenna Yagi-Uda

32 Antenne a spia Le antenne a spia sono ealizzate mediante un conduttoe di foma cicolae Genealmente vengono utilizzate spie piccole, ovveo la cui ciconfeenza è molto infeioe a λ Il più tipico utilizzo delle antenne a spia è come sensoi di campo magnetico (dualmente ai dipoli coti, utilizzati come sensoi di campo elettico)

33 Antenne ad elica Le antenne ad elica sono ealizzate avvolgendo un conduttoe cilindico di aggio a secondo un elica di passo S e diameto D Nomalmente vengono utilizzate nella vesione monopolo su gound Le antenne ad elica sono molto utilizzate, vista la loo compattezza, come antenne estene pe telefoni cellulai Gazie alla possibilità di opeae in modo nomale ed assiale sono ideali pe i telefoni cellulai satellitai

34 Antenne ad elica: funzionamento in modo nomale Un antenna ad elica opea in modo nomale se la lunghezza complessiva del conduttoe è molto infeioe a λ In questo modo di funzionamento si ha un massimo di adiazione in diezione nomale all asse ed un minimo lungo l asse Il diagamma di adiazione è molto simile a quello di un dipolo coto L elica in modo nomale può essee schematizzata come una seie di dipoli elettici e di spie Il campo elettico iadiato ha dunque sia componente tangenziale che ciconfeenziale ed è in genee polaizzato ellitticamente

35 Antenne ad elica: funzionamento in modo assiale Un antenna ad elica opea in modo assiale se il diameto dell elica (D) ed il suo passo (S) sono compaabili con la lunghezza d onda λ In questo modo di funzionamento si ha un massimo di adiazione lungo l asse dell antenna con alcuni lobi secondai angolati ispetto all asse Il campo è in genee a polaizzazione ellittica È possibile ottenee una polaizzazione cicolae, sopattutto nel lobo pincipale, facendo in modo che la ciconfeenza dell elica (C = π D) sia cica pai a λ ed il passo S sia cica pai a λ/4

36 Antenne ad apetua: tombe Le antenne ad apetua sono ealizzate paticando delle apetue (foi), da cui viene iadiato il campo, in una paete metallica Le più comuni sono quelle ealizzate lasciando apeta la teminazione astemata di una guida ettangolae (tombe piamidali) o cicolae (tombe coniche) Sono utilizzate come antenne di ifeimento o come illuminatoi (feedes) di antenne a iflettoe

37 Antenne a iflettoe Le antenne a iflettoe utilizzano le popietà iflettenti di supefici conduttici di apposita foma pe indiizzae il campo iadiato da un illuminatoe (feede) in oppotune diezioni Le più utilizzate sono le antenne a iflettoe paabolico che utilizzano la popietà di collimazione del fascio offeta da una supeficie paabolica quando illuminata dal suo fuoco

38 Tipi di antenne a paaboloide feed fontale Cassegain feed fuoi asse Gegoian

39 Antenne planai Le antenne planai (o antenne a patch ) sono ealizzate mediante un patch di conduttoe stampato su un dielettico metallizzato sulla faccia opposta Sono antenne molto compatte che si integano facilmente all inteno di dispositivi elettonici (p. es. i telefoni cellulai)

40 Antenne planai: pincipio di funzionamento Il patch di cui è costituita l antenna funge da isonatoe planae In patica è pesente un campo elettomagnetico intappolato ta la metallizzazione del patch e il piano di gound In coispondenza dei bodi del patch è quindi come se fosseo localizzate delle fenditue che si compotano in modo simile ad una apetua Le caatteistiche del campo iadiato dipendono dalla configuazione del campo sotto il patch, contollabile con oppotune tecniche di alimentazione

41 Allineamenti (cotine) di antenne Spesso nei sistemi di comunicazione adio è necessaio avee antenne con fascio molto diettivo Lo studio delle antenne lineai ha mostato come allungando l antenna la diettività aumenti Pe ealizzae un antenna equivalente molto estesa è comodo allineae N adiatoi elementai (p. es. dipoli mezz onda) lungo una cuva (p. es. un asse o una ciconfeenza) con passo d La stuttua così ealizzata viene detta allineamento (aay)

42 Allineamenti lineai di antenne: fattoe di allineamento Gli allineamenti si studiano ipotizzando che i singoli adiatoi siano poco influenzati dalla pesenza degli alti e continuino quindi a compotasi come se fosseo isolati Il campo iadiato si caatteizza, come al solito, nella egione di campo lontano (si noti che F va calcolata consideando l intea estensione dell aay e non il singolo elemento, ovveo D (N 1) d ) Ipotizzando che l allineamento sia lungo un asse con passo d (allineamento lineae) e che pe il geneico adiatoe dell allineamento la coente di j α alimentazione sia data da: I i i = Ii e Detto N (θ,ϕ) il diagamma di adiazione in campo del singolo adiatoe si ottiene che il diagamma di adiazione dell allineamento diventa N j ( α + k i d cosψ N ( θ, ϕ) F( ψ) con F( ψ) I e i ) = Regola di Kauss: il dd di un aay si può ottenee moltiplicando il diagamma del adiatoe tipo pe il dd di un aay di adiatoi isotopi posizionati ed eccitati come gli elementi della schiea eale. F(ψ), dove ψ è l angolo fa la diezione di ossevazione e l asse dell allineamento, è detto fattoe di allineamento (aay facto) i= 1 i

43 Fattoe di allineamento pe un allineamento lineae unifome Il più semplice allineamento lineae è quello lineae unifome In tale allineamento tutti gli elementi sono alimentati con coente di pai modulo (I ) e con un eventuale sfasamento ta un elemento e il successivo popozionale a d: j ( i α d I I e ) In tal caso il fattoe di allineamento assume la seguente foma N Si ha un lobo pincipale e una seie di lobi secondai La diezione di puntamento del fascio ψ max può essee vaiata scegliendo oppotunamente lo sfasamento di alimentazione (α d) La laghezza del fascio è invesamente popozionale all estensione dell allineamento i Il fascio si può stingee aumentando N oppue d. Se si aumenta d eccessivamente, peò, compaiono nuovi lobi pincipali (gating lobes) = ( k cosψ α ) i d sin[ N ( k cosψ α ) d ] F( ψ ) = I sin[ ( k cosψ α ) d ] j F( ψ ) = I e i= 1 α = k cosψ α d = k max d cosψ max

44 Gating lobes In un allineamento lineae unifome si è tovato: F( ψ ) = I sin sin [ N ( k cosψ α ) d ] [( k cosψ α ) d ] pe cui la diezione di massimo del diagamma di adiazione isulta dalla elazione: δ = α d = k d cosψ max con δ sfasamento fa elementi adiacenti dell allineamento. Più in geneale, le possibili diezioni di massimo coispondono ai valoi di ψ pe i quali: δ λ k d cosψ max δ = mπ cosψ max = + m π d La soluzione pe m= (ipotata pima) è l unica possibile soluzione se pe m=±1 il secondo membo isulta maggioe di 1. Altimenti compaiono alti lobi pincipali che pendono il nome di gating lobes.

45 Allineamenti lineai unifomi: angolazione del fascio pincipale db N = 6 d = λ/ α d = ψ max = db N = 6 d = λ/ α d = 9 ψ max = 6 e

46 Allineamenti lineai unifomi: estingimento del fascio pincipale db N = 6 d = λ/ α d = ψ max = db N = 1 d = λ/ α d = ψ max =

47 Allineamenti lineai unifomi: lobi di gating db N = 6 d = λ/ α d = ψ max = db N = 6 d = λ α d = ψ max =

48 Allineamenti boadside e endfie Gli allineamenti boadside sono allineamenti ealizzati pe avee la massima intensità di adiazione sul piano otogonale all asse di allineamento Pe avee funzionamento boadside occoe ψmax = 9 α d = Gli elementi vanno dunque alimentati tutti in fase Pe non avee lobi di gating occoe scegliee d < λ La diezione di massimo è otogonale all asse dell allineamento peché a gande distanza i pecosi sono uguali e le alimentazioni in fase Gli allineamenti endfie sono allineamenti ealizzati pe avee la massima intensità di adiazione nella diezione dell asse di allineamento π Pe avee funzionamento endfie occoe ψ max = α d = k d = d λ Pe non avee lobi di gating occoe scegliee d < λ Passando da boadside a endfie il lobo pincipale tende ad allagasi un po La diezione di massimo è lungo l asse dell allineamento peché lo sfasamento di alimentazione compensa pefettamente i divesi pecosi lungo la diezione dell asse

49 Allineamenti boadfie dimensione lobo pincipale Pe gli allineamenti boadside si è tovato: ψmax = 9 α d = Petanto isulta sin[ N ( k cosψ α ) d ] sin[ N ( k cosψ ) d ] F( ψ ) = I = I sin k cosψ α d sin k cosψ d [( ) ] [( ) ] Alloa i pimi nulli del diagamma di adiazione si avanno in posizione simmetica ispetto la diezione di massimo, lungo diezioni definite da: π ψ = ψ max ± Δ = ± Δ sin [ N ( k cosψ ) d ] = N ( k cosψ ) d = ± π Svolgendo i conti si tova π d π N cos + Δ = ± π λ d N sen λ ( Δ ) = ± 1 Δ = acsen ± λ Nd Nd è la dimensione dell allineamento, pe cui tanto più gande è l aay tanto più piccolo è il valoe del seno e quindi dell angolo Δ. Tanto più gande è l aay, tanto più stetto è il lobo pincipale...

50 Allineamenti lineai non unifomi Utilizzando allineamenti lineai unifomi la foma del fattoe di allineamento è fissata Questo implica che, una volta fissato il numeo di elementi, l ampiezza dei lobi secondai ispetto a quello pincipale è fissata Spesso è impotante pote contollae ed, in paticolae, idue l ampiezza dei lobi lateali È possibile ottenee questa iduzione vaiando, di elemento in elemento, non solo la fase ma anche l ampiezza della coente di eccitazione In paticolae, si ottiene una iduzione dei lobi lateali utilizzando un pofilo di alimentazione astemato vesi gli elementi più esteni (man mano che ci si allontana dal cento dell allineamento si utilizzano coenti di alimentazione più basse) La iduzione dei lobi secondai si ottiene sempe alle spese di un allagamento nell ampiezza del lobo pincipale ( iduzione nella diettività dell allineamento)

51 Allineamenti planai (bidimensionali) di antenne Realizzando un allineamento boadside lungo un asse si ottiene un antenna diettiva sui piani passanti pe l asse, ma non sul piano equatoiale Se seve diettività su entambi i piani si può utilizzae un allineamento boadside di adiatoi disposti su un piano (ovveo con due assi di allineamento) Tale stuttua si studia consideando pima l allineamento lungo un asse (che dà un nuovo adiatoe elementae ) e poi quello lungo l alto Vale in patica la egola del podotto dei due fattoi di allineamento

52 Alimentazioni aay

53 Antenne a pannello pe stazioni adio base Le antenne a pannello che si utilizzano nelle stazioni adio base sono genealmente ealizzate pe mezzo di allineamenti veticali di dipoli con un iflettoe metallico alle spalle I dipoli possono essee veticali (pe avee polaizzazione veticale) o disposti ad x (pe avee polaizzazione duale ±45 e sfuttae la divesità di polaizzazione in icezione) Il iflettoe metallico seve a soppimee la adiazione alle spalle dell antenna (tali antenne devono copie un settoe di 1 posto di fonte ad esse) Sono pesenti anche flange metalliche ai due lati e ta i dipoli Le flange lateali limitano l apetua del lobo sul piano oizzontale Le flange ta i dipoli sevono a disaccoppiae i dipoli Le apetue a 3 db tipiche sul piano oizzontale sono 9 (ottimale pe aee apete) e 65 (ottimale pe ambiente ubano) I guadagni tipici oscillano fa 14 e dbi Alcuni modelli hanno un tilting (inclinazione) elettico del fascio

54 Studio antenna con iflettoe Un dipolo con un iflettoe metallico infinitamente esteso distante λ/4 si può studiae sostituendo al iflettoe (teoia delle immagini) un dipolo distante dal pimo λ / ed alimentato in opposizione di fase. Essendo d= λ / e le eccitazioni sfasate di π, dalla teoia degli allineamenti si ha: δ = α d = k d cosψ ψ max max δ πλ = accos = accos = kd πλ Essi cioè costituiscono una schiea end-fie Pe il fattoe di allineamento si ha: 1 dipolo: dipoli: [ ( k cosψ α ) d ] [( k cosψ α ) d ] sin F ( ψ ) = I = sin I [ ( k cosψ α ) d ] [( k cosψ α ) d ] sin F ( ψ ) = I = sin I E cioè il doppio di quella che si ha senza iflettoe

55 Antenne a pannello pe stazioni adio base: diagamma di adiazione tipico db Piano oizzontale C C 33 Piano veticale

56 Esempi di antenne a pannello pe stazioni adio base (1/) Polaizzazione veticale Apetua a 3 db oizzontale di 9

57 Esempi di antenne a pannello pe stazioni adio base (/) Polaizzazione veticale Apetua a 3 db oizzontale di 65

58 Esempi di singoli sottoelementi di antenne a pannello pe stazioni adio base Polaizzazione veticale Apetua oizzontale di 9 Polaizzazione veticale Apetua oizzontale di 65 Doppia polaizzazione ±45 Apetua oizzontale di 65