Monopol (TEK KUTUP) antenler

Monopol antenler Düz bir tel şekilli iletkenden oluşan radyo antenlerinin bir sınıfı olan monopol antenler genel olarak iletken bir yüzeye (ground plane) dikey olarak monte edilirler. Vericiden gelen sürücü sinyal uygulanır veya alıcı anten için alıcıya çıkış sinyali monopolün alt ucu ile yüzey arasına alınır. Anten beslemesinin bir ucu monopolün alt ucuna diğer kısmı da zeminin (ground plane) üzerine bağlanır. Orta kısmından beslenen iki tane birbiriyle aynı telden oluşan dipol antenlerden farklı yapıya sahiptir.

tarihi 1895 yılında radyo öncülerinden Guglielmo Marconi tarafından icat edilmiştir. Marconi vericinin bir ucunu havaya yönelmiş uzun bir tele bağlandığında ve diğer ucunda toprağa bağlanmasıyla daha uzun mesafelere sinyal gönderebileceğini keşfetmiştir. Bu yüzden bazen Marconi antenlerde denir.

türleri Monopol antenlerin yaygın türleri whip, rubber ducky, helical, random wire, umbrella, inverted-L ve T-antenna, mast radiator, ve ground plane antenlerdir.

Whip monopole antenler

Rubber Ducky

helical

Random wire

Umbrella antenna

İmage theory (görüntü teorisi) Bir noktadaki elektrik alanı bulmak istesek pec’in içinde de bir kaynak varmış gibi eklenir.

Görüntü teorisi PMC için ise durum tam tersi olacak elektrik akımı için tam ayna gibi davranacak.

Işıma Örüntüsü Dipol antenler gibi monopol antenlerde omnidirectional ışıma örüntüsüne sahiptir. Manası azimuth yönlerinde antene dik her yöne eşit güçte yayılım yaparlar. Yayılım zenith’de sıfıra düşer. (anten ekseninde) Dikey polarize olmuş radyo dalgaları yayarlar. Bazı monopol antenler dairesel polarize dalgalar yayabilir. Helix antenler bunlara bir örnek gösterilebilir.

Yapısı Bir monopol anten dikey bir dipol antenin alt yarı kısmının bir iletken yüzeyle (ground plane) değiştirilmesi şeklinde düşünülebilir. Eğer yüzey yeterince geniş ise üstte kalan dipolun kutbu zeminden o kutbun görüntüsü olan bir antenden yansıyacak ve yok olan diğer yarıp dipol kutbunun işlevini görecektir ve yayılım örüntümüzün eksik kısımlarını bu tamamlayacaktır. Bu yüzden süper iletkenliğe sahip sonsuz boyuttaki bir zeminde bulunan bir monopol bir dipol örüntüsünün üst yarı düzlemi ile eş bir örüntü oluşturacak ve maximum yayılım yatay yöne oluşacaktır.

Yapısı ve çalışması Sadece iletken zeminin üzerinde uzaya yayılım yaptığı için monopol antenler neredeyse benzer bir dipolden iki kat fazla kazanca (3dB fazla) sahip olacaktır. Yayılım direnci de dipolün yarısı kadar olacaktır. Sonuç olarak çeyrek dalga monopol (en yaygın olan) 5.19dBi lik bir kazanca ve 36.8 ohm luk bir yayılım direncine sahip olacaktır (tabi iyi bir zemine oturtulmuş ise).

Monopole anten tasarımı Koax çizelim (silindiri seçiniz)

CST tasarımı Şekilde verilen değerleri giriniz

Koax için Koax için yeni material tanımlayıp epsilon=2.1 Mue=1 El Cond.=0.00078

Extrude face Extrude face

Devamı derste anlatılmıştı İlerleyen zamanlarda daha ayrıntılı tasarım notları eklenecektir.