Тренируя ухо на своём "панорамном" SDR страдаю от необходимости раз в полчаса переключать антенну :-( не секрет, что обычные RTL "свистки" высокой чувствительностью не отличаются, и, если мы хотим услышать что-нибудь хорошо, то антенна нужна хорошая, многоэлементная. А они, к сожалению, все узкополосные. Не получается хорошо в широком диапазоне частот. Это огорчает, но это наука. А теперь, когда мы догадались подключить к своему SDR радио МШУ, то появляется возможность подключить к своему приёмнику реально широкополосную антенну. Это возможно только теоретически, но вариант практического приближения к этой утопии всё-таки существует.
Речь идёт о модификации всенародно известной УКВ антенны типа "Метла". Из общеизвестных свойств полуволнового диполя следует, что полоса пропускания одиночного диполя равна частоте в мегагерцах, поделённая на величину добротности. Которая, кстати, тоже величина переменная. Но для реальной толщины проводников из которых этот диполь сделан, она примерно составляет 25-75. То есть, для нашей псевдонаучной антенны примем её за 50. И тогда получится, что "пучок" диполей, запитанных по одному кабелю но различной длины может расширить диапазон примерно одинаково принимаемых частот. Например мы хотим чтобы наша антенна принимала в диапазоне от 100 до 500 мгц. Тогда наш пучок должен состоять из большого количества полуволновых диполей на частоты от 100 до 500 мгц. с минимально возможным шагом. Этот шаг, конечно же, изменяется по диапазону. И если первый диполь будет длиной (одно плечо) 75 сантиметров, то для того, чтобы коэффициент перекрытия диапазона был монотонный, не прерывался, следующий диполь должен быть длиной не короче 73 сантиметров! И тогда два диполя "перекроют" примерно равномерно участок 5 мегагерц :-(. Надо сказать, что такие скромные успехи ожидают нас в начале нашего широкого диапазона. Чем выше частота, тем более широкополосными становятся диполя и их нужно будет меньшее количество. Если не лень, можно взять калькулятор и подсчитать, что для "волнистой" частотной характеристики с провалами не более чем в два раза в диапазоне от 100 до 500 мгц необходим десяток диполей. Если согласиться на меньшую полосу, можно получить или лучшую частотную характеристику, или меньшее количество диполей. Таким образом, соглашаясь с тем, что это всего-навсего обычный диполь с нулевым усилением (не верьте тому, что диполь имеет усиление 2 дБ - это по отношению к изотропной антенне и только за счёт того, что излучение группируется в направлениях перпендикулярных полотну диполя), и исходя из реалий механики, можно изготовить широкополосную систему восьми диполей, именуемую "метла". Для диапазона 100-500 мгц. длины плечей диполей будут равны 75, 65, 60, 50, 40, 30, 20, 10 (см). На рисунке ниже конструкция и эквивалентная схема.
Речь идёт о модификации всенародно известной УКВ антенны типа "Метла". Из общеизвестных свойств полуволнового диполя следует, что полоса пропускания одиночного диполя равна частоте в мегагерцах, поделённая на величину добротности. Которая, кстати, тоже величина переменная. Но для реальной толщины проводников из которых этот диполь сделан, она примерно составляет 25-75. То есть, для нашей псевдонаучной антенны примем её за 50. И тогда получится, что "пучок" диполей, запитанных по одному кабелю но различной длины может расширить диапазон примерно одинаково принимаемых частот. Например мы хотим чтобы наша антенна принимала в диапазоне от 100 до 500 мгц. Тогда наш пучок должен состоять из большого количества полуволновых диполей на частоты от 100 до 500 мгц. с минимально возможным шагом. Этот шаг, конечно же, изменяется по диапазону. И если первый диполь будет длиной (одно плечо) 75 сантиметров, то для того, чтобы коэффициент перекрытия диапазона был монотонный, не прерывался, следующий диполь должен быть длиной не короче 73 сантиметров! И тогда два диполя "перекроют" примерно равномерно участок 5 мегагерц :-(. Надо сказать, что такие скромные успехи ожидают нас в начале нашего широкого диапазона. Чем выше частота, тем более широкополосными становятся диполя и их нужно будет меньшее количество. Если не лень, можно взять калькулятор и подсчитать, что для "волнистой" частотной характеристики с провалами не более чем в два раза в диапазоне от 100 до 500 мгц необходим десяток диполей. Если согласиться на меньшую полосу, можно получить или лучшую частотную характеристику, или меньшее количество диполей. Таким образом, соглашаясь с тем, что это всего-навсего обычный диполь с нулевым усилением (не верьте тому, что диполь имеет усиление 2 дБ - это по отношению к изотропной антенне и только за счёт того, что излучение группируется в направлениях перпендикулярных полотну диполя), и исходя из реалий механики, можно изготовить широкополосную систему восьми диполей, именуемую "метла". Для диапазона 100-500 мгц. длины плечей диполей будут равны 75, 65, 60, 50, 40, 30, 20, 10 (см). На рисунке ниже конструкция и эквивалентная схема.
Материал плечей - 5-мм аллюминиевый прутик (от силовых кабелей :-) Но, как видно из идеи и конструкции, это не слишком принципиально. На одной из сторон нарезается резьба и они завинчиваются в два алюминиевых диска диаметром 10 см разделённые диэлектриком. Как это может выглядеть смотрите на фото ниже. Производит впечатление пьяного ёжика (проводники раздвинуты на максимально возможное расстояние с целью ослабить взаимное влияние), но если материал диэлектрика качественный, например фторопласт или специальный ВЧ диэлектрик, то результат соответствует лемме.
P.S. не забудьте, что у неё отрицательный коэффициент усиления. То есть - 3 дБ по сравнению с обычным диполем. Широкополосная с положительным усилением и подходящей диаграммой - квадрифилярная антенна
P.S. не забудьте, что у неё отрицательный коэффициент усиления. То есть - 3 дБ по сравнению с обычным диполем. Широкополосная с положительным усилением и подходящей диаграммой - квадрифилярная антенна