Приветствую, друзья. С вами Тимур Гаранин.
Недавно столкнулся на просторах интернетов с интересным дизайном спиральной антенны для FPV устройств. И сегодня хочу обсудить эту конструкцию.
Эта антенна предназначается для частоты 5,8 ГГц. С длиной волны в 51,7 мм. Откуда и танцуются все её пропорции, с коэффициентом укорочения около 2%.
Каждая спираль такой антенны содержит всего три витка. Длина витков – целая лямбда. Расстояние между витками двух спиралей – четверть волны, соответственно между витками одной спирали – полволны.
Обе спирали подключаются к центральной жиле кабеля через согласующие треугольники примерно 10 на 15 мм.
Рефлектор круглый и имеет диаметр в ¾ лямбда. Подключается к оплётке кабеля или к корпусу разъёма.
Автор конструкции утверждает, что антенна даёт усиление в 11 dBi, что мне кажется неправдоподобно хорошим результатом. В любом случае, даже чтобы достичь 9 dBi эта антенна, с таким малым количеством витков, должна работать в резонансном режиме.
А теперь я объясню, почему я считаю эту конструкцию неудачной.
Для того, чтобы антенна хорошо излучала, нужно, чтобы между плечами антенны была разность потенциалов. Т.е. когда одно плечо имеет положительный потенциал, второе должно иметь отрицательный.
Здесь же оба плеча подключены к одной точке. Это весьма спорное решение, т.к. при одинаковой полярности спиралей, между ними никакого поля не возникает. Поле возникает между ними и их же участками, смещёнными на полволны. Поэтому картина поляризации получается искажённой.
Этот дизайн можно легко изменить, значительно улучшив физику антенны.
Я предлагаю вторую спираль подключить к рефлектору, который соединён с оплёткой кабеля. В то время как первая спираль остаётся подключённой к центральной жиле.
И согласующий треугольник я рекомендую делать длиной не 15, а все 30 мм для более надёжного согласования.
Когда спирали имеют противоположный потенциал, одна подключается к экрану и оплётке кабеля, а вторая к центральной жиле, то картина поля становится гораздо яснее. Между спиралями возникает разность потенциалов, которая создаёт чёткое поле с круговой поляризацией.
По сути это классическая двухзаходная спиральная антенна. Ничего нового.
Единственная особенность состоит в том, что данная антенна с малым количеством витков, кратных целой длине волны, работает в резонансном режиме, а не в режиме бегущей волны.
С таким малым количеством витков главный лепесток будет относительно широким, с наличием заднего и боковых лепестков. Уменьшить побочные лепестки, и увеличить главный лепесток можно, применив конические бортики к рефлектору.
Друзья, прошу поддержать канал комментариями, лайками и репостами. Было ли видео для Вас полезным? Предлагайте в комментариях темы для будущих роликов.
Подписывайтесь, смотрите другие ролики на канале, изучайте материалы в описании.
Спасибо, удачи!
