La antena J-pole , más propiamente conocida como antena J , [1] es una antena transmisora omnidireccional vertical utilizada en las bandas de frecuencia de onda corta . Fue inventado por Hans Beggerow en 1909 para su uso en aeronaves Zeppelin . [2] Arrastrado detrás de la aeronave, consistía en un solo radiador de cable largo de media longitud de onda , en serie con un trozo de sintonización de línea de transmisión paralela de cuarto de onda que hace coincidir la impedancia de la antena con la línea de alimentación.. En 1936, esta antena comenzó a usarse para transmisores terrestres con el elemento radiante y la sección correspondiente montada verticalmente, dándole la forma de la letra "J", [3] y fue nombrada antena J en 1943. [1] Cuando la sección radiante de media onda se monta horizontalmente, en ángulo recto con el trozo de adaptación de un cuarto de onda, la variación generalmente se denomina antena Zepp . [4]
La antena de polo J es una antena omnidireccional de media onda alimentada por el extremo que se acopla a la línea de alimentación mediante un trozo de línea de transmisión paralela de cuarto de onda en cortocircuito . [5] [1] [6] Para que una antena transmisora funcione eficientemente, absorbiendo toda la potencia proporcionada por su línea de alimentación, la antena debe tener una resistencia igual a la resistencia característica de la línea de alimentación. Una antena de media onda alimentada en un extremo tiene un nodo de corriente en su punto de alimentación, lo que le otorga una impedancia de entrada muy alta de alrededor de 1000 a 4000 ohmios . [5] Un trozo de cuarto de onda en cortocircuito tiene un nodo de alta impedancia similar en su extremo abierto, lo que hace una buena combinación con la antena. Un brazo del trozo se extiende media longitud de onda para formar la antena. Al conectar la línea de alimentación de la antena al punto adecuado a lo largo de la línea de transmisión, el trozo transformará esta impedancia para que coincida con la impedancia más baja de la línea de alimentación, lo que permitirá que la antena reciba energía de manera eficiente. [6] Durante la construcción, el punto de conexión adecuado para la línea de alimentación se encuentra deslizando la conexión de la línea de alimentación de un lado a otro a lo largo del trozo mientras se monitorea la ROE hasta que se obtiene una coincidencia de impedancia . [1] [6] Al ser una antena de media onda, proporciona una pequeña ganancia de alrededor de 2 dB sobre una antena de plano de tierra de un cuarto de onda. [7]
Principalmente un dipolo, la antena de polo J exhibe un patrón principalmente omnidireccional en el plano horizontal (H) con una ganancia promedio en el espacio libre de cerca de 2,2 dBi (0,1 dBd). [8] Las mediciones y la simulación confirman que el trozo de cuarto de onda modifica la forma del patrón circular del plano H, aumentando ligeramente la ganancia en el lado del elemento del trozo en J y reduciéndola ligeramente en el lado opuesto al elemento del trozo en J. [8] [9] En ángulo recto con el conector en J, la ganancia está más cerca del promedio general: alrededor de 2,2 dBi (0,1 dBd). [8] El ligero aumento sobre la ganancia de 2,15 dBi (0 dBd) de un dipolo representa la pequeña contribución al patrón hecha por el desequilibrio de corriente en la sección de adaptación. [8]El patrón en la elevación o ( plano E ) revela una ligera elevación del patrón en la dirección del elemento J, mientras que el patrón opuesto al elemento J es mayormente de costado. [9] El efecto neto de la perturbación causada por el trozo de cuarto de onda es una ganancia aproximada del plano H de 1,5 a 2,6 dBi (-0,6 dBd a 0,5 dBd). [9]
Como todas las antenas, el polo J es sensible a los objetos conductores de electricidad en sus campos de inducción [10] (también conocida como región reactiva de campo cercano [11] ) y debe mantener una separación suficiente para minimizar estas interacciones de campo cercano como parte de las consideraciones típicas de instalación del sistema. . [12] El trozo de línea de transmisión paralela de cuarto de onda tiene un campo electromagnético externo con fuerza y tamaño proporcional al espacio entre los conductores paralelos. [13] Los conductores paralelos deben mantenerse libres de humedad, nieve, hielo y deben mantenerse alejados de otros conductores, incluidos bajantes, marcos de ventanas metálicos, tapajuntas, etc. a una distancia de dos a tres veces el espacio entre los conductores cortos paralelos. . [4]El J-Pole es muy sensible a las estructuras de soporte conductoras y logrará el mejor rendimiento sin conexión eléctrica entre los conductores de la antena y la estructura de montaje. [14] [15]