Приветствую, друзья. С Вами Тимур Гаранин.
Мы уже рассматривали в одном из предыдущих роликов петлевую антенну с разрывом экрана.
Сегодня я расскажу, как создать двойную антенну такого же типа.
Немного напомню принцип действия петлевой антенны из коаксиального кабеля с разрывом экрана в средней точке.
На внешней стороне оплётки кабеля наводятся токи, как в обычной петлевой антенне.
В точке максимума тока, сверху, у нас расположен разрыв экрана.
Токи на внешней стороне оплётки, достигая разрыва экрана, вынуждены затекать на внутреннюю поверхность оплётки. И вместе с этим они возбуждают ответные токи в центральной жиле.
Разрыв экрана в точке максимума тока – это разъём, через который токи с внешней стороны оплётки затекают внутрь петли.
А сама петля является продолжением фидера. Согласование у них великолепное, чем и объясняется эффективность данной простой конструкции.
Можно ли создать на основании такой антенны подобие bi-loop? Можно, но понадобится согласовать сопротивления.
Входное сопротивление одной подобной петлевой антенны хорошо согласуется с сопротивлением 75-омного кабеля.
Но если мы включим две такие антенны в параллель, то их входное сопротивление будет уже почти в два раза ниже сопротивления кабеля.
Поэтому необходимо использовать четвертьволновые трансформаторы.
По теории, суммарное сопротивление четвертьволновых трансформаторов должно составлять среднее геометрическое между суммарным сопротивлением антенн и сопротивлением кабеля.
Нам нужны два отрезка с сопротивлением 100 Ом. Но такой кабель – относительная редкость, поэтому если такого кабеля нет под рукой, допустимо использовать отрезки 75-омного кабеля, такого же как фидер. Благо сами антенны имеют некоторые трансформирующие свойства.
Как рассчитать размеры петель и трансформирующих отрезков?
Периметр петли должен составлять целую длину волны. Длина согласующего трансформатора – четверть длины волны, умножить на коэффициент укорочения кабеля.
Для примера рассчитаем размеры антенны для 500 МГц.
Длина волны составит 60 см. Окружность петли с учётом поверхностного укорочения должна быть не менее 55 см.
Четверть длины волны равна 15 см. Внутренний коэффициент укорочения коаксиального кабеля чаще всего равен 0.66. Соответственно, длина четвертьволновых трансформаторов составит 9,9 см.
При соединении антенн необходимо следить, чтобы и сами антенны подключались зеркально, и отрезки кабелей таким образом, чтобы центральная жила соединялась с центральной жилой, а оплётка с оплёткой.
Если Вы вывернете соединение наизнанку, т.е. будете центральную жилу подключать к оплётке и наоборот, антенна будет работать крайне плохо.
Когда Вы соединили все элементы между собой, петли нужно разнести друг от друга на максимальное расстояние. Если Вы уложите петли рядом, то их взаимное влияние будет плохо сказываться на усилении, их поле разделенных зарядов, иначе говоря эффективные раскрывы, будут наезжать друг на друга и великого прироста в усилении вы не получите.
Но, разнеся их на максимальное расстояние, мы во-первых снизим взаимное влияние, во-вторых сузим диаграмму направленности по горизонту, что очень хорошо.
Обычно одиночная петля даёт усиление от 3,5 dBi. Двойная с близкорасположенными петлями – от 5,5 dBi. Но в нашем случае, когда петли разнесены относительно далеко, можно ожидать усиления от 6 dBi, что весьма неплохо для такой простой конструкции, и абсолютно достаточно для приёма цифрового ТВ.
По желанию можно добавить рефлектор на расстоянии около 1/8 длины волны, что увеличит усиление примерно на 2 dBi. Получим более 8 dBi, как у билупа.
Максимум диаграммы направленности лежит перпендикулярно плоскости петель. Диаграмма заметно сжата по горизонту.
Если одну петлю из двух развернуть на 90° вокруг вертикальной оси, мы получим круговую ДН.
Теоретически, петли можно сделать разных размеров, создав двух-резонансную антенную систему, подобно той, что мы рассматривали в ролике про простую петлевую антенну из кабеля. В этом случае согласующие отрезки нужно будет пересчитать исходя из частот их антенн.
Друзья, поддержите канал комментарием, лайком и репостом. Напишите, был ли ролик полезен для Вас, предлагайте новые темы. Подписывайтесь, смотрите другие видео на канале, изучайте материалы в описании.
Спасибо, друзья! Удачи!
