Dipól

Začneme s popisem dipólu.
Dipól je vodič délky l/2, v praxi jej však musíme ještě zkrátit činitelem zkrácení, ale o tom až později. l - čti "lambda" = vlnová délka, nebo taky délka vlny a zpočítá se tak, že číslo 300 se vydělí požadovanou frekvencí v MHz, vyjde pak vlnová délka v "m". Na dipólu jsou kmitny napětí na koncích a uzel napětí uprostřed, naopak kmitna proudu je uprostřed a z toho vyplívá že impedance dipólu je nízká a na krajích je vysoká. Je-li dipól umístěn v blízkosti země, může se impedance pohybovat v rozmezí od 35W do 90W a proto je možné s výškou dipólu experimentovat.
V horizontální rovině má dipól maxima vyzařování kolmo na osu vodiče (souměrně na obě strany). Ve vertikální rovině (elevace) má nízký vyzařovací úhel jen tehdy, je-li dipól umístěn ve výšce na zemí rovné l/4×n ( n = libovolné liché číslo). V této výšce dipól vyzařuje nízko nad zemí, asi 60°. Jestli že je výška nad zemí násobkem l/2 má dipól vysoký vyzařovací úhel, asi 90° a to je pro běžné použití nepoužitelný, protože vyzařuje, nebo přijímá ze zhora a ne zepředu, kde jsou většinou vysílače, které chceme zachytit.
Vstupní impedanci dipólu můžeme zvýšit přidáním paralelně připojeného vodiče do jeho blízkosti. Jsou-li oba vodiče stejně silné, zvýší se impedance asi čtyřikřát z původních 73 na asi 280 až 300 W. Není-li ale přidaný vodič stejného průměru zvýší se impedance podle následující tabulky, kde v prvním sloupci je poměr D/d a v druhém je číslo kterým se musí násobit původní impedance 73 W.

Anténa YAGI

Kdysi si jeden chytrý pán se jménem Yagi při svých pokusech všiml, že když přiblíží k dipólu další vodič o délce l/2 na vzdálenost l/4 začíná se vytvářet směrovost antény. Je li za dipólem vodič s větší délkou a před ním je vodič o něco kratší, anténa začne přijímat signál více ze směru, kde má kratší vodič (direktor). Názvy jednotlivých prvků jsou zde na obrázku. Nyní se již ví, že jednotlivé prvky se musí vynásobit ještě „činitelem zkrácení“. Funkce Yagiho antény je následující: na anténu se postupně dostává ze předu signál od vysílače. Je li na reflektoru v určitém okamžiku signál s hodnotou 0°, je na na dipólu posunut přesně o 90°. Na direktoru je signál opět posunut o 90° a tedy již na 180°. Každý tento prvek na anténě se chová vlastně jako malý rezonanční obvod, cívku tvoří ten drát (trubka) a kapacit je tam spousta. Dopadne li tedy na takovýto prvek (direktor) signál, rozkmitá se a začne taky vyzařovat, ale ze základů elektrotechniky by jsme měli vědět, že rezonanční obvod otáčí fázi o 180°, tedy úplně na druhou stranu. Z „plusu“ udělá „mínus“ a naopak, ale posune-li náš signál o 180°, dostaneme se na hodnotu 360° a tedy 0°. Takto vyzářený signál opět zachytí dipól, ale jelikož je ve vzdálenosti l/4 - čtvrt vlny = 90°, zachytí jej opět fázově posunut o 90° nojo, ale posuneme-li náš signál o dalších 90°, dostaneme se na hodnotu, kterou už dipól zachytil od vysílače a protože jsou oba signály ve stejné fázi, sečtou se. A tím anténa dostane větší úroveň signálu a my z ní dostaneme lepší signál.
Yagiho anténa se konstruluje maximálně s 20 prvky, ne že by to nešlo ještě víc, ale signál z každého dalšího direktoru, než se dostane na dipól musí překonat všechny ostatní direktory, které jsou mezi ním a dipólem. Na každém direktoru je však určitý úbytek a tak se z 20 prvku na dipól dostane již malý signál a již se to nevyplatí.
Zvyšováním počtu prvků na anténě se snižuje její impedance, zároveň se zvyšuje její zisk a zlepšuje se její předozadní poměr. Zároveň se zužuje její vyzařovací diagram a anténa se stává více směrová, jen pro informaci: tříprvková anténa má úhel vyzařování asi 60° a zisk 5 až 6 dB (vůči dipólu).
Její širokopásmovost závisí na průměru použitého materiálu ze kterého je zhotovena. Čím silnější materiál, tím anténa přijímá větší šíři signálu, ale má nižší činitel jakosti Q a také zisk. Ale o tom se zmíním ještě v části se stavbou antény.

Konec části č.1 - teorie

Zdeněk Novotný