Мы уже ранее рассматривали простую коллинеарную антенну Франклина. К её недостаткам можно отнести высокое входное сопротивление и гамма согласование, которое без анализатора произвести сложно.
Как на основе антенны Франклина сделать простую коллинеарную антенну, не нуждающуюся в сложном согласовании?
Поясняет Тимур Гаранин.
Для начала рассмотрим структуру полотна антенны. Делать будем для частоты 2412 МГц.
Для этой частоты длина волны составляет 124 мм, с учётом коэффициента укорочения для провода диаметром 2 мм можно считать 121-123 мм.
Само полотно имеет такую же структуру, как обычная антенна Франклина.
Размечаем на полотне отрезки по половине волны, 60-61 мм.
Полуволновые синфазные отрезки соединяются противофазными, выполненными в форме четвертьволновых шлейфов. Промежутки в шлейфах рекомендуется делать по 6 мм, чтобы исключить возникновение ёмкости между верхней и нижней половинами шлейфа.
Входное сопротивление такой антенны Франклина будет составлять где-то 140 Ом. Подключать кабель 50 Ом в точку максимума потенциала нельзя. Что делать?
Нужно укоротить отрезок на подключаемом конце до примерно 31-31,5 мм, т.е. четверти длины волны. И тогда мы подключаемся в точку максимума тока, как в обычной штыревой антенне.
Однако, при таком включении нам понадобится противовес. Его лучше всего выполнить в форме четвертьволнового стакана длиной 30-31 мм, надетого на кабель и припаянного сверху.
Под стакан рекомендуется подложить диэлектрик, чтобы защитить от короткого замыкания на кабель, если вдруг оплётка кабеля открыта.
Входное сопротивление такой согласованной коллинеарной антенны близко к 50 Омам.
Шлейфы, как уже говорилось в предыдущем ролике об антенне Франклина, можно загнуть кольцом. Так гораздо легче поместить антенну в корпус.
Последний полуволновый отрезок иногда требуется укоротить, не более чем на 10%, для компенсации емкостной составляющей сопротивления антенны и для более точной настройки рабочего диапазона. Но делать это лучше, разумеется, с анализатором.
Двухсекционная антенна даёт усиление в 5 с копейками dBi.
Трёхсекционная – более 7 dBi.
Четырёхсекционная – чуть больше 9 dBi.
С ростом количества отрезков сужается рабочая полоса антенны, диаграмма направленности становится более плоской, и сама антенна становится более чувствительна к погрешностям.
Более четырёх излучающих отрезков делать не советую. Антенна с количеством секций до 4 достаточно широкополосна, чтобы покрывать весь диапазон WiFi 2.4 ГГц. При этом легко повторяема.
Друзья, если ролик был полезен, поставьте лайк и напишите комментарий в поддержку канала. Предлагайте темы для новых видео. Подписывайтесь, смотрите другие ролики на канале. Изучайте материалы в описании.
Спасибо, друзья! Удачи!
