Matningspunktsimpedans och reaktans

Som vi redan har lärt oss har en i mitten matad halvvågsdipol i fritt rum en matningsresistans på ungefär $\qty{73,1}{\ohm}$. I praktiken påverkas matningsresistansen dock av omgivningen och framför allt av uppsättningshöjden över marken.

Från en uppsättningshöjd på ungefär en våglängd närmar sig matningsresistansen värdet i fritt rum. Beroende på exakt uppsättningshöjd och omgivning ligger den typiskt i området ca $\qtyrange{65}{75}{\ohm}$, som figur HAREC-19.15.1 visar.

Kort beskrivning: Linjediagram med en orangefärgad, vågformad kurva över hela längden i våglängder upp till 2,0λ, en markerad punkt vid 0,15λ och en grå referenslinje med texten ”73Ω”.
Utförlig beskrivning: Rektangulärt diagram med svart ram och fint grått raster. X‑axeln börjar vid ett omärkt värde 0 och visar markeringar ”0.4λ”, ”0.8λ”, ”1.2λ”, ”1.6λ”, ”2.0λ”. Y‑axeln är märkt i tiosteg från ”20” till ”90” och går upp till ett omärkt värde 100 (ingen enhet angiven). En tjock orange linje börjar till vänster vid 20 respektive 0,1λ, stiger brant till ett maximum strax under 95 vid ungefär 0,3λ, faller till ungefär 60 vid ungefär 0,6λ, stiger åter till ungefär 83 vid ungefär 0,85λ, faller till cirka 65 vid ungefär 1,1λ, stiger till ungefär 79 vid ungefär 1,5λ, faller till ungefär 68 vid ungefär 1,7λ och slutar till höger vid x=2,0λ vid ungefär 77. Vid x≈0,15λ ligger på kurvan en svart punkt vid y≈50 med märkningen ”0.15λ” bredvid. I höjd med y≈73 löper en horisontell grå linje som i mitten bär texten ”73Ω”.
Figur HAREC-19.15.1: Matningspunktsimpedans för en dipol som funktion av uppsättningshöjden (simulerad med NECPP)

Vid sin resonansfrekvens har en halvvågsdipol i matningspunkten i huvudsak en verkligt resistans (aktiv resistans). Den kapacitiva och den induktiva reaktansen tar ut varandra, så att matningsimpedansen saknar eller bara har en mycket liten reaktiv del. Ström och spänning är då i fas i matningspunkten.

Används halvvågsdipolen utanför sin grundresonans har dess matningsimpedans dessutom en reaktiv del. Under grundfrekvensen är dipolen elektriskt för kort och matningsimpedansen är kapacitiv. Över grundfrekvensen är dipolen elektriskt för lång och matningsimpedansen är induktiv.

Vi minns: Vid en kapacitiv impedans ligger strömmen före spänningen, vid en induktiv impedans släpar strömmen efter spänningen.


Fortsätt till nästa avsnitt: Elektrisk förlängning och förkortning