Новости
    Газовый котел
    В очистке нуждаются как внутренние, так и наружные элементы напольного и настенного оборудования. Специалисты советуют проводить их проверку не реже, чем раз в год и при необходимости очищать. Почистить

    Разбивка осей здания и разметка
    Разбивку осей и характерных точек зданий и сооружений в плане выполняют различными способами: полярных и прямоугольных координат, условных. Линейных и створных засечек. Вблизи сооружения проходит полигонометрический

    Услуги сантехника
    Услуги сантехника являются неотъемлемой частью любого дома, поскольку каждый человек с целью соблюдения личной гигиены в день по несколько раз пользуется ванной комнатой и сантехническими изделиями. Когда

    Инсталляция Grohe Германия
    У человека, столкнувшегося впервые с системой встраиваемого в стену бачка, обычно возникает множество вопросов: как ремонтировать такую конструкцию, как её заменить в случае глобальной поломки. А самое

    Недорогой смартфон с хорошей фронтальной
    Если смартфон стоит дешево, это не значит, что он плохой. Конечно, гаджеты бюджетного сегмента не имеют тех впечатляющих возможностей, которыми могут похвастаться флагманы. Но даже за $100 можно приобрести

    Натяжные потолки и светодиоды
    В любом, даже самом простом интерьере, освещение будет играть одну из самых важных ролей. И каждый тип покрытия будет иметь свои особенности. Освещение натяжных потолков имеет не меньше нюансов, чем освещение

    Цены на Стальные радиаторы по Украине
    Чтобы сделать правильный выбор, нужно знать, как устроены радиаторы и  чем они отличаются друг от друга. Классические чугунные практически не подвержены коррозии и  выдерживают температуру

    Двери межкомнатные
    Нередко наши современники опрометчиво полагают, что наш мир безопасен и на их имущество, здоровье и саму жизнь никто не станет покушаться. Но все больше наших современников становятся жертвами разного

    Макс Поляков представил Петру
    В наше время программы освоения космического пространства развиваются, что называется, полным ходом. Это стало реальностью благодаря труду огромных коллективов ученых, бизнесменов и других энтузиастов

    Штукатурные работы в Киеве
    Штукатурные работы, штукатурка — предварительная подготовка поверхностей стен и потолков, первый этап их отделки. Качество штукатурных работ и правильность выбора материалов для штукатурных работ

Суперкомпактная антенна "кубик"

Опубликовано: 05.09.2018

Суперкомпактная антенна "кубик"

Волновая рамочная антенна, или "квадрат", при всех ее широко известных достоинствах все-таки великовата по своим линейным размерам: каждая из сторон имеет длину λ/4.

Однако существует способ складывания ее в "кубик" со стороной всего 0,11 λ (рис1). При этом хитроумном способе складывания часть токов все-таки оказываются встречно направленными, что приводит к некоторому падению усиления.

Если волновая рамка имеет усиление около 3 dBi, то "кубик" – около 1,5 dBi. Полтора децибела усиления терять, конечно, жалко, но зато какой выигрыш в линейных размерах! В качестве подарка получаем возможность согласовать "кубик" с 50-омной линией питания, в то время как "квадрат" имеет входное сопротивление 120 Ом и требует использования трансформатора.

Диаграмма направленности "кубика" в свободном пространстве – круговая в горизонтальной плоскости, и сжатая в вертикальной плоскости. При расположении на высоте λ/3 над землей сохраняется направленность в вертикальной плоскости с углом излучения около 17 градусов. При большей высоте – диаграмма направленности в вертикальной плоскости становится многолепестковой, но нижний лепесток еще больше прижимается к земле.

"Кубик" без ухудшения его параметров можно питать и с нижнего угла, что позволяет более удобно расположить кабель питания (рис.2).

Файлы описанных вариантов "кубика" имеются в библиотеке моделей к программе MMANA DL2KQ под названиями Trihat-quad.maa, Trihat-quad-1.maa и приведены в приложении.

Анализ моделей показывает, что в этой конфигурации антенна недостаточно хорошо согласуется с 50-Омным кабелем. Если несколько "приоткрыть" верхнюю грань "кубика" или отогнуть вверх на 45 градусов один угол (рис.3, рис.4), можно получить чисто активное входное сопротивление 50 Ом при сохранении прочих свойств этой антенны.

Файлы этих конфигураций под названиями Миниквадрат-1.maa, Миниквадрат-2.maa также приведены в приложении. Эти конфигурации имеют несколько большие размеры по высоте, но зато и несколько большее усиление. Последний из вариантов проигрывает диполю всего 0,6 дБ. Используя приведенные файлы, методом масштабирования можно рассчитать размеры антенны на любой диапазон.

Эти антенны требуют симметричного питания, поэтому при питании коаксиальным кабелем вблизи точки питания антенны необходимо устанавливать симметрирующий дроссель, подавляющий ток по оплетке кабеля. В качестве дросселя можно использовать несколько ферритовых колец, одетых на кабель, или несколько витков кабеля на одном ферритовом кольце подходящего размера. Без дросселя диаграммы направленности искажаются и может проявляться сильное влияние расположения кабеля на параметры антенны.

Конструкция антенн зависит от рабочего диапазона. Для 10-метрового диапазона (размер грани – около метра) ее можно согнуть из алюминиевого или медного прутка или трубки диаметром 5-10 мм. Для более низкочастотных диапазонов – из медного провода диаметром 1-3 мм, натянутого на распорки из диэлектрика. Для УКВ диапазонов – из биметалла, медного или алюминиевого провода подходящего диаметра, обеспечивающего жесткость конструкции (диаметр проводника слабо влияет на параметры антенны).

Перечислим достоинства этих антенн.

Малые (почти игрушечные) линейные размеры. Широкая полоса рабочих частот, свойственная полноразмерной рамке. Усиление, близкое к усилению диполя. Круговая диаграмма направленности в горизонтальной плоскости. Малый угол излучения в вертикальной плоскости. Малошумность и невосприимчивость к статике, свойственная замкнутым рамочным антеннам. Хорошее согласование с 50-Омными коаксиальными кабелями.

Может быть, читатель найдет еще какие-нибудь достоинства?

Была изготовлена антенна по рис.4 на диапазон 70 см (размеры см. в файле Миниквадрат-2-435.maa в приложении). Материал – биметалл диаметром 3 мм. Симметрирующий дроссель - 4 ферритовых кольца К12х6х5 из материала 100НН, одетых на кабель RG-58. Согласование с КСВ<1,2 во всем диапазоне получилось сразу. Выглядит как игрушка.

По усилению убедительно превосходит "резинки" портативных станций этого диапазона. Исключительно удобно размещается на подоконнике или балконе, не привлекая внимания соседей.

Представляется интересной и возможность конструирования фазированных решеток из этих компактных антенн, как с активным питанием, так и пассивных, например двойных, тройных и т.д. квадратов из "кубиков". Исследовать это предоставляется читателям.

"Кубики" КВ диапазонов по рис.1, рис.2 могут быть также сделаны незаметными, если их обтянуть пленкой и декорировать под китайские фонарики или рекламные кубы (можно и совместить эти функции). Элементы крепления должны быть выполнены из диэлектрика. Здесь тоже полная свобода для фантазии читателей.

Приложение: файлы MMANA

Владислав Щербаков (RU3ARJ) [email protected]

rss