Antenlerde K Faktörü ve dBi Kavramı
K Faktörü
Belirlenmiş bir frekansta rezonansa geçebilecek bir antenin uzunluğu, "
iletkenin uzunluğuna ve çapına bağlıdır". Bu etkenler antenin elektriksel uzunluğunu değiştirmektedir (Grafik A).Grafik A
K faktörü
, uzay boşluğundaki dalga boyunun iletkenin çapına oranıdır ve kısaca l / çap olarak ifade edilir. K faktörünü, belirlenmiş bir frekansta çalışacak anten boyu hesaplanırken teoride göz önünde bulundurmakta fayda vardır.Tel antenler için ortalama
l / çap değeri 20 000 ' dir. Bu K faktöründeki değişiklik oldukça yavaş olmasına rağmen, 1/2 l boyundaki anten uzunluklarını %2 kısaltır. Bu kısalma, l / çap oranının 200 yada daha az olduğu zamanlar etkin olarak rol oynar.Örnek olarak, 144 MHz de çalışacak rezonanslı bir anten 1"
(2,54cm) çaplı borudan yapılır ise l / çap oranı 80 olur ve yarım-dalga dipolün uzunluğunu %5 kısaltır.
300 / 144 = 2,083 (Dalga Boyu) |
Çap : 1" = 2,54 cm = 0,0254 m |
2,083 / 0,0254 = 82 (yaklaşık 80) |
Anten Direnci = 55 Ohm (yaklaşık) |
Grafik A 'da 55 Ohm ve 80 oranı için değer yaklaşık 0,95 dir. Buda 1 - 0,95 = 0,5 lik azalmayı ifade eder. |
Eğer anten yapımında çubuk yada boru tipi malzeme kullanılır ise ve bunlar izolasyonlu yapılırsa; 1/2
l fiziksel anten boyu için aşağıdaki formüller kullanılır.
L (feet)= 491,8 * K / f |
L (inches)= 5902 * K / f |
|||
L (metre)= 149,9 * K / f |
||||
L : 1/2 l anten boyu |
f : Çalışma Frek. (MHz) |
K : l/çap oranının Grafik A daki karşılığı |
Sonuç olarak pratikte 30 MHz frekansının üstündeki 1/2 l antenlerde bu oran %95 olarak alınır ve ilgili formül şu şekilde oluşur:
L
(metre)= 149,9 * 0,95 / f ----> L (metre)= 142,4 / fÖrnekler :
145 MHz lik bir dipol boyu : 142,4 / 145 = 0,98 m --> 98 cm
435 MHz lik bir dipol boyu : 142,4 / 435 = 0,32 m --> 33 cm
dBi Kavramı
Aşağıdaki metinde çokça geçeceğinden izotropik terimini anlatalım. İzotropik (=isotropic) bir maddenin uzayda tüm yönlerde aynı etkiyi yaratmasıdır.
Bir çok anten tasarımcısı, hesaplamalarında izotropik yayıcı kazancını kullanır. Bu teoride, anten tüm yönlere aynı derecede ışın saçmakta ve sistem kazancıda 0 dBi
(izotropik dB) olmakta. Fakat bir çok Radyo Amatörü bu teorinin dışında Standart Dipol ü baz alarak anten tasarlarlar.Boşluktaki bir dipol tüm yönlere aynı derecede radyasyon üretemez. Grafik B 'de de görüldüğü üzere 8
(sekiz) şeklinde bir azimuth paternine sahiptir. İzotropik yayıcıyla karşılaştırıldığında, tercih edilen yönlerde bir dipol 2,15 dB kazanca sahiptir.Grafik B
Amatör litalitürde
dBd terimini görürsünüz. Bunun anlamı; kazanç referansının boşluktaki bir dipol 'e göre alındığıdır. dBi kazancından 2,15 değeri çıkartılarak dBd değeri bulunabilir.Merak eden arkadaşlara 2,15 dB değerinin nereden geldiğini söylemek gerekir ise formülü şu şekilde :
dBi = 10 log (1 + 2 /
p ) = 2,156 dBd ' lik bir kazanca sahip dipole, mükemmel demek oldukça mant
ıklıdır. Buradaki dBb terimi dipol kazancı anlamındadır. Bu değeri izotropik yayıcı olarak düşünürsek; 6 + 2,15 = 8,15 dBi olmaktadır.Sonuçta deniz suyundaki tuz ve su oranı gibi herhangi bir değerin ifade edilmesi yeterlidir, çünkü oran bellidir
. Fakat birim isimleri karıştırılmamalıdır...dBd = dBi - 2,15
Çeviri : Sinan ÖZMEN, TA2MBD(17 Ağustos 2001)
Kaynak: ARRL Antenna Book
21 Şubat 2004