Μια μονοπολική κεραία είναι βασικά κάθε είδους κεραία ραδιοφωνικής μετάδοσης που στέκεται ως μονή στήλη. Με την πρώτη ματιά, αυτά τα είδη κεραιών συχνά φαίνονται σαν να είναι μόνο ένα κομμάτι, κάτι που μπορεί να τις κάνει να φαίνονται απλούστερες, τουλάχιστον όσον αφορά την κατασκευή, στις πιο τυπικές διπολικές κεραίες, οι οποίες διακλαδίζονται με δύο διακριτά μισά. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν δύο βασικά στοιχεία στη ρύθμιση του μονόπολου, αλλά μόνο ο πόλος ή η όρθια ράβδος είναι ορατή στις περισσότερες περιπτώσεις. Το δεύτερο εξάρτημα, ένα επίπεδο γείωσης, είναι συχνά επίπεδο και μερικές φορές χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση του στύλου. Τα μονόπολα είναι συνήθως λιγότερο ακριβά στην κατασκευή και εγκατάσταση, και παρόλο που συνήθως δεν είναι τόσο ισχυρά όσο άλλες επιλογές όσον αφορά τις μεταδόσεις, μπορούν να είναι πολύ χρήσιμα σε πολλές τοπικές επικοινωνίες και λήψεις. Τα ραδιόφωνα αυτοκινήτου τα χρησιμοποιούν σχεδόν αποκλειστικά, για παράδειγμα, όπως και πολλά δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, ιδιαίτερα στις αναπτυσσόμενες χώρες.
Βασικά στοιχεία κεραίας
Οι κεραίες χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση αλλά και τη λήψη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, τα οποία μετατρέπονται είτε από είτε σε ηλεκτρικό ρεύμα. Η ίδια κεραία μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για εκπομπές όσο και για λήψεις επειδή τα ηλεκτρομαγνητικά χαρακτηριστικά όλων των κεραιών είναι πανομοιότυπα. Δεδομένου ότι οι κεραίες χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μετάδοση και λήψη ραδιοκυμάτων, θεωρούνται βασικό συστατικό του ραδιοεξοπλισμού. Τα περισσότερα ραδιόφωνα απαιτούν πολλά διαφορετικά κομμάτια για να προετοιμαστούν και να εκπέμπουν, αλλά χωρίς επαρκή κεραία, οι εκπομπές τους δεν θα φτάσουν μακριά από τη μονάδα βάσης.
Οι περισσότερες από τις κεραίες που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση είναι δίπολες, που σημαίνει ότι έχουν δύο πόλους ή κύριους κλάδους. Τα παραδείγματα μονόπολων μπορούν μερικές φορές να χρησιμοποιηθούν για μετάδοση, αλλά πιο συχνά εμπλέκονται στη λήψη σημάτων που έχουν σταλεί από κάποιο πιο ισχυρό σταθμό που βρίσκεται αλλού.
Κατανόηση της Τεχνολογίας Μονόπολων Γενικά
Στην πιο βασική της έννοια, μια μονοπολική κεραία είναι μια κεραία ραδιοφώνου που είναι το ήμισυ μιας διπολικής κεραίας σε συνδυασμό με ένα ορθογώνιο επίπεδο γείωσης μεγάλου μήκους στη θέση του άλλου μισού της. Μια διπολική κεραία έχει δύο μισά, ενώ ένα μονοπολικό μοντέλο αντικαθιστά ένα από τα μισά με μια ηλεκτρικά αγώγιμη επιφάνεια γνωστή ως επίπεδο γείωσης, η οποία συμπεριφέρεται όπως το άλλο μισό μιας διπολικής κεραίας. Με ένα αρκετά μεγάλο επίπεδο γείωσης, το μονόπολο μπορεί να είναι τόσο ισχυρό όσο η διακλαδισμένη εναλλακτική του. Οι κεραίες αυτοκινήτων είναι ένα κοινό παράδειγμα, με το μέταλλο του ίδιου του αυτοκινήτου να σχηματίζει το επίπεδο γείωσης.
Βασικές χρήσεις
Οι μονοπολικές κεραίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ένα εύρος συχνοτήτων από αρκετές εκατοντάδες kHz έως μερικά GHz. Στην ορολογία των τηλεπικοινωνιών, ένα μονόπολο συνήθως αναφέρεται σε μια κεραία που στέκεται μόνη της και είναι αυτοφερόμενη ή υποστηρίζεται από σύρμα, που σημαίνει ότι υποστηρίζεται από την τάση των προσαρτημένων καλωδίων που είναι αγκυρωμένα στο έδαφος. Μια ομάδα μονοπόλων που χρησιμοποιούνται για τη διαχείριση της κατεύθυνσης ραδιοσυχνοτήτων μεγάλου και μεσαίου μήκους κύματος ονομάζεται συχνά συστοιχία κατευθυντικής κεραίας.
Οι κεραίες δεν χρησιμοποιούνται μόνο στην τηλεοπτική και ραδιοφωνική μετάδοση, αλλά και στην επικοινωνία από σημείο σε σημείο. Τα κινητά τηλέφωνα, τα ασύρματα τοπικά δίκτυα (LAN), η επικοινωνία διαστημικού σκάφους και το ραντάρ απαιτούν όλες τις κεραίες για να λειτουργήσουν. Το χαμηλό κόστος και η γρήγορη εγκατάσταση κεραιών μονοπολικού τύπου τις έχει κάνει την πρώτη επιλογή για δίκτυα κινητής τηλεφωνίας και Διαδικτύου σε όλο τον κόσμο, ειδικά στις αναπτυσσόμενες χώρες.
Οι πιο συνηθισμένοι τύποι
Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι μονοπολικών κεραιών: συμπαγείς και επίπεδες. Ο συμπαγής τύπος, αν και πιο ακριβός στην κατασκευή, είναι γνωστός για το ότι έχει καλό εύρος ζώνης και είναι εντελώς πανκατευθυντικός.
Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο και λιγότερο ακριβό επίπεδο τύπου έχει επίσης καλό εύρος ζώνης, αλλά παρουσιάζει παραμόρφωση σε υψηλότερες συχνότητες, καθιστώντας το μη πανκατευθυντικό. Μια κεραία σε σχήμα σταυρού, επίπεδου τύπου έχει σχεδιαστεί και εφαρμοστεί τα τελευταία χρόνια που ξεπερνά αυτή την παραμόρφωση συχνότητας ενώ συνεχίζει να διατηρεί καλό εύρος ζώνης. Ένα μονόπολο διπλής συχνότητας σε σχήμα σταυρού έχει επίσης κατασκευαστεί και δοκιμαστεί σε μια προσπάθεια να μειωθεί ακόμη περισσότερο η παραμόρφωση συχνότητας.