8.5.5 Расчет антенны «Двойной квадрат»
Электромагнитные волны описываются следующими характеристиками:
1. Длина волны λ – кратчайшее расстояние между двумя точками в пространстве, на котором фаза электромагнитной волны изменяется на 2%.
2. Частота f – число полных периодов изменения напряженности поля в единицу времени.
3. Скорость распространения волны с – скорость распространения последовательности волн от источника энергии.
Частота электромагнитных волн, скорость распространения и длина волны связаны соотношением: .
Единицей измерения частоты является герц (Гц). Скорость распространения волн в вакууме 300000000 м/с. Подставляя значение скорости распространения волны в формулу для длины волны λ, м, получаем:
где f – частота, Гц.
Направленная антенна «двойной квадрат» впервые была описана в литературе в 1948 г. и с тех пор продолжает привлекать к себе внимание.
Антенна «двойной квадрат» (рис. 8.6.), имеющая оптимальные размеры, обеспечивает коэффициент усиления по отношению к обычному вибратору 8 дБ. С практической точки зрения антенна «двойной квадрат» превосходит ряд других антенн, так как имеет большую направленность в вертикальной плоскости и пологий угол вертикального излучения, что особенно важно при установлении дальних связей.
Рисунок 8.6 Конструкция антенны типа «двойной квадрат»
На рис. 8.6 изображена схема антенны «двойной квадрат» двух видов, в которых она обычно выполняется. Основным элементом является вибратор в виде проволочного квадрата с длиной стороны λ/4 и общей длиной λ. На расстоянии А от 0,1λ до 0,2λ помещается второй такой же квадрат, снабженный дополнительным четвертьволновым шлейфом, благодаря которому этот элемент антенны действует как рефлектор.
Антенна осуществляет прием в одном направлении, т.е. обратный прием сильно ослаблен. Максимальное усиление антенны лежит в пределах от 10 до 11 дБ.
В табл. 8.3 приведены размеры антенны, которые вычисляются по выше приведенному методу.
Таблица 8.3 Размеры антенны «Двойной квадрат»
Антенна с настроечным шлейфом (вариант а)
|
Длина стороны каждой рамки
|
8,04
|
см
|
Расстояния между рамками А
|
3,99
|
см
|
Антенна с рефлектором в виде замкнутой петли (вариант б)
|
Длина стороны вибратора
|
8,46
|
см
|
Длина стороны рефлектора
|
8,74
|
см
|
Расстоянии между рамками А
|
3,93
|
см
|
Частота:
|
900
|
МГц
|
Как усилить 3G, 4G, Wi-Fi роутеров