Антенна зигзаг: эффективное решение для приема ТВ и радиосигналов

Что такое антенна зигзаг. Как работает зигзагообразная антенна. Преимущества и недостатки конструкции. Для чего применяется антенна зигзаг. Как рассчитать и изготовить антенну зигзаг своими руками.

Что представляет собой антенна зигзаг

Антенна зигзаг (также известная как биквадрат, двойной квадрат, восьмерка) — это широкополосная антенна, состоящая из двух соединенных квадратных или ромбовидных излучающих элементов. Она получила свое название из-за характерной зигзагообразной формы проводника.

Ключевые особенности антенны зигзаг:

  • Широкополосность — может работать в широком диапазоне частот
  • Круговая диаграмма направленности
  • Простота конструкции
  • Компактные размеры
  • Возможность приема как вертикальной, так и горизонтальной поляризации

Благодаря этим свойствам антенна зигзаг нашла широкое применение для приема эфирного цифрового ТВ, FM-радио, Wi-Fi сигналов и в других областях радиосвязи.

Принцип работы антенны зигзаг

Как работает антенна зигзаг? Принцип действия основан на интерференции электромагнитных волн в двух квадратных или ромбовидных контурах.


Когда радиоволна попадает на антенну, она наводит в проводниках высокочастотные токи. Эти токи, протекая по зигзагообразному контуру, создают собственное электромагнитное поле. За счет интерференции полей от двух контуров формируется результирующая диаграмма направленности антенны.

Важные параметры, влияющие на работу антенны зигзаг:

  • Длина стороны квадрата/ромба — определяет резонансную частоту
  • Угол между сторонами — влияет на входное сопротивление
  • Расстояние между контурами — задает ширину рабочей полосы частот

При правильном расчете и изготовлении антенна зигзаг обеспечивает эффективный прием сигналов в широком диапазоне частот.

Преимущества антенны зигзаг

Почему антенна зигзаг пользуется популярностью? Она обладает рядом существенных достоинств:

  • Широкополосность — может работать сразу в нескольких диапазонах частот
  • Компактные размеры по сравнению с другими антеннами аналогичного усиления
  • Простота конструкции и изготовления
  • Низкая стоимость материалов для самостоятельного изготовления
  • Круговая диаграмма направленности — принимает сигналы со всех направлений
  • Возможность приема сигналов любой поляризации
  • Высокая эффективность в своем классе антенн

Эти преимущества делают антенну зигзаг отличным выбором для приема эфирного ТВ и радио, особенно в условиях сложного рельефа или при наличии помех.


Недостатки антенны зигзаг

Несмотря на множество достоинств, у антенны зигзаг есть и некоторые недостатки:

  • Меньшее усиление по сравнению с узконаправленными антеннами
  • Необходимость точного расчета размеров для эффективной работы
  • Чувствительность к окружающим металлическим предметам
  • Сложность настройки без специального оборудования
  • Ухудшение характеристик при неправильном изготовлении

Однако при правильном подходе к проектированию и изготовлению большинство этих недостатков можно свести к минимуму. Поэтому антенна зигзаг остается популярным решением для многих применений.

Области применения антенны зигзаг

Благодаря своим уникальным свойствам антенна зигзаг находит применение во многих областях:

  • Прием эфирного цифрового телевидения DVB-T/T2
  • Прием FM-радиостанций
  • Усиление сигнала Wi-Fi
  • Любительская радиосвязь
  • Системы беспроводной передачи данных
  • Метеорологические радары
  • Космическая связь

Особенно эффективна антенна зигзаг для приема ТВ и радиосигналов в сложных условиях — при большом удалении от передатчика, в условиях городской застройки, в горной местности.


Как рассчитать антенну зигзаг

Для эффективной работы антенны зигзаг требуется правильный расчет ее размеров. Основные параметры для расчета:

  • Центральная частота рабочего диапазона
  • Длина волны на этой частоте
  • Желаемое входное сопротивление антенны

Формулы для расчета антенны зигзаг:

  1. Длина стороны квадрата/ромба: L = 0,25λ — 0,33λ
  2. Угол между сторонами: α = 45° — 60°
  3. Расстояние между контурами: d = 0,1λ — 0,2λ

Где λ — длина волны на центральной частоте диапазона.

Для упрощения расчетов можно воспользоваться онлайн-калькуляторами антенны зигзаг. Они позволяют быстро получить все необходимые размеры для заданного диапазона частот.

Изготовление антенны зигзаг своими руками

Антенну зигзаг несложно изготовить самостоятельно. Для этого понадобятся:

  • Медный провод сечением 1-2 мм²
  • Диэлектрическая рама (пластик, дерево)
  • Коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом
  • Разъем для подключения к приемнику

Порядок изготовления антенны зигзаг:

  1. Рассчитать размеры антенны для нужного диапазона частот
  2. Изготовить диэлектрическую раму по полученным размерам
  3. Натянуть медный провод по контуру рамы, формируя два квадрата/ромба
  4. Припаять в точке питания отрезок коаксиального кабеля
  5. Установить на конце кабеля разъем для подключения к приемнику

При изготовлении важно соблюдать точность размеров и симметричность конструкции. Это обеспечит оптимальные характеристики антенны зигзаг.



Широкополосная телевизионная передающая антенна дециметрового диапазона с горизонтальной поляризацией «Зигзаг»

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp ТЕХНИЧЕСКИЕ&nbsp ХАРАКТЕРИСТИКИ
&nbsp

&nbsp&nbsp&nbsp

ХАРАКТЕРИСТИКА&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp ЗИГЗАГ -2-21/49&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp ЗИГЗАГ-4-21/49&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp ЗИГЗАГ-6-21/49
&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp ЗИГЗАГ -2-34/69&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp ЗИГЗАГ- 4-34/69&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp ЗИГЗАГ — 6-34/69

&nbsp
Количество этажей&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 2&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 4&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 6
&nbsp
Входное сопротивление, Ом&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 50/75&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 50/75&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 50/75
&nbsp
Поляризация&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Горизонтальная&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Горизонтальная&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Горизонтальная

&nbsp
Суммарная мощность на входе, кВт&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 0,1-0,8&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 1,0-1,6&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 1,5-2,4
&nbsp
&nbsp
Коэффициент усиления в рабочем
диапазоне частот, дБi, не менее&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 5&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 8&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 9,7
&nbsp
СВН на рабочих каналах&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Не более 1,1&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Не более1,1&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Не более 1,1
&nbsp
Количество рабочих каналов&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Ограничивается суммарной мощностью
&nbsp
Азимутальная ДН&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Круговая&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Круговая&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Круговая
&nbsp
Неравномерность азимутальной
ДН,&nbsp в разах не более:
&nbsp при&nbsp верхней&nbsp установке&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 0,7&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 0,7&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 0,7
&nbsp
&nbsp при установке рядом с трубой
и на&nbsp&nbsp поясах опор&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 0,6&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 0. 6&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 0,6

&nbsp

Высота, м:&nbsp
470-702 МГц/&nbsp 574-860 МГц&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 1,5/1,3&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 2,2/1,9&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 3,0/2,5
&nbsp
Масса, кг:
&nbsp 470-702 МГц/&nbsp 574-860 МГц&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 15/13&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 25/21&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 35/30
&nbsp
Дислокация&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp I-IV ветровой район

&nbsp
Антенна соответствует требованиям&nbsp ТУ РБ 400068368. 007-2001, ГОСТ&nbsp Р 51138-98,
сертификат соответствия № ОС/1-АФ-222&nbsp Системы сертификации «Связь» РФ.

Антенна Харченко для дальнего приема ТВ » Изобретения и самоделки

Если сравнивать принимающие качества самодельных антенн, то лучшим решением в соотношении «простота изготовления/уровень приема» является антенна Харченко. Конструкция в кругу радиотехников также называется: биквадрат, двойной квадрат, восьмерка, зигзаг, зигзагообразная антенна, двойной зигзаг, ромбовидная, двойной ромб.

Недостатком конструкции является необходимость в проведении расчета. Иначе антенна не будет ловить цифровой сигнал. Но расчет довольно простой, к тому же есть онлайн-калькулятор в статье ниже. Это позволит получить нужные значения в один клик.

Свойства антенны

Предназначена антенна Харченко для цифрового ТВ, но может ловить и аналоговый сигнал. Следовательно, получится настроить телевизор на прием не только цифрового вещания, но и найти аналоговые каналы.

Получила антенна подобное название из-за конструктивного исполнения. Внешне напоминает два соединенных квадрата или ромба.

Большим достоинством является универсальность. Кроме приема эфирного телевизионного сигнала, может использоваться для работы с мобильной связью, Wi-Fi. Изготовление в этом случае ничем не отличается. Нужно только делать по другим размерам.

Биквадрат принимает сигнал от более отдаленных ретрансляторов, чем антенна из пивных банок или кабеля (петлевая). А делается по сложности практически так же. Стоимость создания антенны мала, а в части случаев вообще изготавливается бесплатно. Нужен только медный проводник, который и будет выступать принимающим сигнал элементом.

Теоретическая часть

действительно, если слегка погрешить против истины и использовать то, что антенна в пределах одного диапазона и правда очень широкополосна, то она вполне приемлимо работает с кабелем 50 или 75 ом без специальных мер согласования и настройки. Но, если рассмотреть всё детально, то выясниться, что сопротивление антенны очень сильно зависит от формы рамок и, конечно, от их размера. Например на графике справа кривые импеданса биквадрата в зависимости от физического размера рамок. А мы уже знаем, что антенна очень широкополосная и успешно может работать не только на резонансной частоте но и вблизи неё. Поэтому иногда биквадраты называют не резонансной антенной, а диапазонной. Угол “a” – физический угол между вертикалью и элементами рамок.

Будет интересно➡ Как сделать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля своими руками

В этом конкретном случае угол 45 грудусов, тоесть по форме рамки представляют собой идеальные квадраты. На графиках можно увидеть, что при точном соответствии периметра рамок длинне волны (сторона квадрата равна 0,25 периметра) их импеданс лежит в пределах 50-60 ом. Если же сторону квадрата увеличить до 0,33, то сопротивление вырастает до 120 ом. При этом просчитанно, что максимальный коэффициент усиления биквадрата и наилучшие направленные свойства будут при длинне стороны квадрата равной 0,375. Конечно, сопротивление при этом возрастает многократно – до 600-700 ом, что конечно же много даже для нашей идеи. На втором графике, слева, зависимоcти сопротивления от угла “а”. Если рассмотреть график сопротивления при длине стороны квадрата равной 0,25 периметра – пряморезонансной, но при угле стороны к вертикали равном 60 градусов, то мы обнаружим, что сопротивление биквадрата, или антенны Харченко, составит не 50 ом, а 100!


Антенна Харченко большого размера.

Таким образом мы получаем антенну круговой диаграммы направленности с минимальными сложностями в изготовении и настройке. Если одну антенну повернуть на 90 градусов не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости, то получаем антенну круговой поляризации и круговой диаграммы направленности. Простейший расчёт покажет вам, что для образования угла в 60 градусов между вертикалью и полотнами сторон ромба (при периметре равном длине волны, в нашем случае 2000 мм) высота биквадрата должна быть 1000 мм, а расстояние между крайними точками 866 мм.

Сопротивление одной такой “биквадратины” составит 100 ом. Для получения круговой диаграммы направленности два биквадрата размещаются под углом 90 градусов между собой и соединяются между собой с помощью четвертьволнового трансфоматора-фазовращателя из кабеля сопротивлением 50 Ом. С учётом коэффициента укорочения (для RG-58) это отрезок 34,2 см. Вы, наверное, уже успели заметить мою любовь к медному проводу и канализационным трубам? Так вот и правда, я не знаю материала лучше для моделирования и практического изготовления антенн УКВ диапазона.

Хотя конечно всё описанное ниже можно заменить на вашу собственную конструкцию из дерева, например или другого имеющегося в наличии изоляционного материала, а провода на трубы или полоски жести или оцинковки. не забудьте, что есть простой способ оценить качество материала для диэлектрика антенны .

Если бы я не был в юности радиотехником, я бы просто повторил почти повсеместно повторяемую фразу, что усиление антенны Харченко составляет 6-8 дБ. Но посколько я в вопросе разбирался, то могу заявить, что усиление одной антенны Харченко (когда она 50-ти омная) не будет более 4 дБ. В нашем случае, когда сопротивление одной антенны выше и КНД лучше, может чуточку больше. Выигрыша в усилении от двух антенн формирующих круговую диаграмму направленности не будет, но можно смело заявить что в этой антенне, назовём её условно “два бриллианта” (по внешнему виду) усиление будет не менее 4 дБ во всех направлениях.

Итак, переходим к конструкции. В связи с тем, что пластиковые трубки-палочки от воздушных шариков из “Макдоналдс”а уже не годятся, в голову пришла мысль использовать пластиковые палки от детских лыж из которых старший внук уже вырос, а младшая уже не захочет красного цвета. Длина и диаметр подходят, только цвет подкачал…

Зигзагообразный диполь-дуплет

Зигзагообразный диполь-дуплет

Л. Б. Чебик, W4RNL

Один из старых мифов о проволочных антеннах состоит в том, что они должны быть прямыми. В идеале мы хотели бы, чтобы они были действительно линейными. Однако даже перекрученный провод вполне может выступать.

Рассмотрим сценарий, изображенный на Рис. 1 . Стандартный диполь 1/2 длины волны на 80 метров — около 135 футов в длину на высоте около 50 футов — будет выглядеть как верхний эскиз если бы у нас было место для провода длиной 67,5 футов с каждой стороны точка подачи. Однако предположим, что у нас нет места для полного длина проводов. Мы можем согласиться на более короткую проволочную антенну, но мы есть другой вариант, если доступны опоры: специальный зигзаг. Что мы сделали с размером A на верхнем рисунке, теперь мы сделаем с A + B на нижний рисунок.

Антенну можно было сделать в виде буквы U, но потеря усиления была бы несколько выше, чем при зигзаге — за счет частичной компенсации излучения от торцевых торцевых секций. Тем не менее, сумма достаточно мал, чтобы, если U — это все, чем вы можете управлять на сайте, используйте его.

Чтобы увидеть, что происходит, когда мы двигаем наш традиционный диполь зигзагообразно, я провел серию моделей, каждая из медных проводов №12 на средней почве. Моделирование ограничено в том, что он предполагает чистую, ровную местность и поэтому не может принимать во внимание холмы, долины и беспорядок на земле типичной радиолюбительской установки. Тем не менее, тенденции весьма полезны для сравнительных целей.

Если антенна установлена ​​на высоте 15 м, типичная дипольная диаграмма направленности на высоте угол около 20 градусов представляет собой овал под прямым углом к ​​проволоке. Давайте посмотрите, что происходит, когда мы поворачиваем все больше и больше антенны в противоположный конец куски. Для примера я использовал 5% приращение половинной длины, таким образом укорачивая каждую сторону центра на 3 3/8 фута с каждым движением. Теоретически, концевая часть должна увеличиться на эту величину, чтобы антенна оставалась резонансной. На самом деле нам придется слегка удлинять концы при каждом изменении чтобы компенсировать сцепление между проводами возле углов.

В следующей таблице указаны длины проводов с каждой стороны от центра (A) с как рассчитанные, так и фактические наконечники (B) должны восстанавливать резонанс при 3,5 МГц. Также показан резистивный импеданс точки питания при резонансе, вместе с максимальным выигрышем. Окончательная цифра — это количество градусов от С другой стороны, рисунок наклоняется из-за зигзагообразных концов.

  Конец (B) Расчет. Действовать. Длина A Прирост Пэт. Наклонная подача R
  % футы футы футы дБи градусы Ом
  0 0 0 67,5 0,06 0 70,0
  5 3,4 3,7 64,2 0,06 0 67,6
 10 6,8 7,3 60,8 0,04 1 66,4
 15 10,1 11,0 57,4 0,02 1 64,920 13,5 14,5 54,0 -0,01 2 62,3
 25 16,9 18,2 50,6 -0,05 2 59,7
 30 20,3 21,7 47,3 -0,09 5 56,2 

Общая потеря усиления в заданной ситуации составляет 0,15 дБ для весь разброс от линейного провода до антенны, повернутой на 30% с каждой стороны под прямым углом к ​​основному проводу. Если зигзаг окажется более открытым чем прямой угол, использованный в примере как крайний случай, потери будут быть меньше. Однако он уже настолько низок, что его невозможно обнаружить в процессе эксплуатации.

Если бы мы согнули концы в форме буквы U, выигрыш в самом крайнем случае был бы были немного ниже, чем для зигзагообразного диполя, и поэтому — сопротивление источника в резонансе. Еще одно сравнение на заметку находится между 20%-ной зигзагообразной моделью и проводом длиной 108 футов и линейным — что-то близка к традиционной длине G5RV. G5RV показал бы около 0,1 усиление в дБ меньше, чем у зигзага, что было бы гораздо менее эффективно значительно, чем высокое емкостное сопротивление в точке питания. Однако, если мы запитаем антенну параллельным фидером и антенным тюнером, все эти различия относятся к числу тривиальных.

Чем больше количество антенн на зигзагообразных концах, тем длиннее провод должен быть для восстановления резонанса. Опять же, более открытый зигзаг будет показать меньшее количество необходимого удлинения. Так же и точка питания сопротивление падает быстрее по мере того, как зигзаг становится более экстремальным.

Величина наклона шаблона очень небольшая, даже на отметке 30% зигзага. На рис. 2

внизу показано наложение прямой проволоки и зигзагообразной азимута шаблоны для угла места 20 градусов. Опять же, в реальной эксплуатации разница будет незаметна. Обратите внимание, что наклон паттерна отклоняется от изогнутые концы.

Поскольку в зигзаге задействовано более 30% проволоки с каждой стороны от центра, наклон паттерна становится более экстремальным, превышая 10 градусов по мере увеличения длины А и Б приближаются друг к другу. Мы можем рассматривать эту величину тильта как недостатком, или мы можем использовать его. Предположим, основные опоры у нас есть разместит бортовую диаграмму направленности примерно на 10 градусов от цели для желаемого операция. Превращение антенны в зигзагообразный диполь может вернуть нас к цель.

Диполь становится дублетом

Если мы решим использовать зигзаг на других КВ диапазонах, что произойдет?

Первое, что происходит, это то, что антенна больше не является диполем. А диполь – это антенна с одним максимумом тока в центре и максимумы напряжения на его концах. Это диполь с центральным питанием в версии с которым мы работаем. Однако, поскольку его длина больше не будет соответствовать создадим условия тока и напряжения по его длине, как только мы увеличить частоту работы, это будет уже не диполь. Как правило, многополосный одиночный (простой) провод лучше всего называть «дуплетом». термин, который сам по себе ничего не говорит о токе и напряжении распределение по длине.

Второе, что происходит: точная длина больше не большое следствие. Наши первые тесты намеренно стремились к резонансу на 3,5 МГц, чтобы посмотреть, что произошло с длиной наконечников. В многодиапазонное использование с параллельными фидерами и антенным тюнером, длина не дольше критического. Шаблоны существенно не изменятся до 5% различия в общей длине, и резонанс антенны больше не является серьезной рассмотрение.

Третье явление — изменение узоров лепестков и нулей от те, которые мы привыкли ассоциировать с прямым дублетом. Чтобы увидеть что происходит, давайте использовать 40, 20, 15 и 10 метров в качестве тестовых диапазонов для сравнения узоры дуплета из прямой проволоки и нашего 30% зигзагообразного дуплета — оба из медной проволоки №12 длиной 50 футов вверх. Конечно, если мы используем меньшее количество зиг- зазубренность, то любые отклонения рисунков от нормального дублетного узора будет намного меньше.

В каждом из рисунков, показанных ниже, антенна проходит с одной стороны узор к другому. Зигзагообразные ножки сгибаются вниз (относительно стр.) слева и вверх справа. Поэтому большая часть узора наклон будет в верхний левый угол страницы, по крайней мере в нижний частоты.

На частоте 7,0 МГц зигзагообразный рисунок показывает наклон на 5 градусов относительно широкой стороны доли нормального дублета. Угол места максимального излучения равен все еще очень высока, поэтому для сравнение, чтобы отразить что-то, приближающееся к нормальным углам пропуска. Выигрыш зигзага немного меньше (примерно на 0,5 дБ), чем у прямого проволоки и сопровождается уширением ширины пучка как в направления. Поскольку длина антенны составляет около 1 мк, импеданс точки питания очень высок. Зигзагообразные боковые нули более мелкие, чем у нормальный дублет. Однако ни одно из этих различий вряд ли приведет к любые приобретенные или потерянные контакты.

Чтобы мы просто не предполагали, что оставшиеся КВ-диапазоны покажут существенно аналогичные параллели между прямым и зигзагообразным дублетом, операция антенн на частоте 14,0 МГц служит напоминанием о том, что разница может появляются на любой частоте. Угол места максимального излучения на 20 метров составляет 20 градусов с антенной на отметке 50 футов. Следовательно, узоры показать максимальный коэффициент усиления антенны. Дублет с прямой проволокой показывает знакомый 4-листный клевер типичен для проволоки длиной 2 сп.

Напротив, зигзагообразная антенна имеет гораздо больший наклон, с пиками примерно на 20 градусов отстоят от нормальных дублетов. Нули едва заметны, но за такое улучшенное покрытие приходится платить: лепестки слабее, чем у нормального дублета, примерно на 1,3 дБ.

На частоте 21 МГц нормальный и зигзагообразный узоры почти противоположны друг другу, с зигзагообразными лепестками, заполняющими нормальные нули, и наоборот. Еще раз, нормальный дублет показывает более высокое максимальное усиление (примерно на 1 дБ), но зигзагообразный дублет имеет тенденцию иметь более мелкие нули.

Одна из причин особенно сильных зигзагообразных лепестков на концах антенна заключается в том, что каждый изогнутый участок зигзага составляет примерно 1/2 длина 15 метров. Если бы длина зигзага «В» была укорочена, конец радиация быстро уменьшилась бы. При эксплуатации антенны на кратно его начальной частоте, текущая величина показывает число пики, а геометрическая конфигурация играет все более существенную роль. роль в окончательной сгенерированной диаграмме азимута.

На 10 метрах, на частоте 28 МГц, лепестков столько, что разница в эти два шаблона становятся менее значимыми в оперативном отношении. На самом деле есть нет существенной разницы в силе самых больших долей двух антенны. Тем не менее, мы можем заметить два небольших лепестка на конце зигзагообразной дуги. заг антенна. Потому что конец длины «B» больше не близок к 1/2 wl. длинные, у них развиваются меньшие доли. Некоторые варианты зигзага с более короткие размеры «B» вполне могут показать более сильное излучение от антенны. заканчивается.

Полное сопротивление обеих антенн в точке питания на четных гармониках первоначальная 1/2 частота антенны будет высокой. Точные цифры будут функциями точной длины антенны. На гармониках влияние зигзаг будет немного отличаться от полосы к полосе, и, следовательно, точка подачи импедансы не будут идентичны импедансам прямого провода. значения сопротивление в диапазоне от 1000 до 4000 Ом и значения реактивного сопротивления от 500 до 1200 Ом, вероятно, будут общими как для прямого провода, так и для зигзагообразные дублеты. Какие значения появятся на клеммах антенного тюнера, зависят не только от этих значений нагрузки, но и от характеристик и длина используемого фидера. Если тюнер не может обработать представленные значения на определенном диапазоне вставка короткого дополнительного фидера будет обычно исправляют ситуацию.

Другие модификации

Мы уже отмечали, что при загибании концов антенны в том же горизонтальном направлении, получившаяся U-образная антенна представляет собой лишь крошечную немного ниже в усилении, чем 30% зигзаг. Более распространенный сценарий — падение оба конца вниз. На основной частоте эта конфигурация стремится чтобы еще больше снизить усиление, так как концы ближе к земле. Однако результат далеко не катастрофический. На более высоких частотах во время работы концы могут давать значительное вертикально поляризованное излучение, но чистый эффект будет недостаточным, чтобы изменить основные горизонтальные поляризованные диаграммы для каждой полосы.

Возможно, главная польза зигзагообразного камзола в том, что он подходит для полных 80- метра в довольно ограниченный размер двора, как это предлагается в рис. 7 . провести антенну по диагонали через двор для доступного места и затем наклоните провода вдоль дворовых линий (при условии, что опоры установлены). доступный) может сделать многодиапазонный дублет доступным практически каждому.

Этот принцип также может быть применен к скрытым антеннам на крыше или чердаке. Концы можно спустить по стропилам и стропильным фермам при соответствующем уходе. берется, чтобы дать зазор к проводящим материалам.

Городской житель может действовать эффективно, даже если обстоятельства кажутся диктовать малогабаритные антенны. Ключ в том, чтобы мыслить дизайнерскими формами, в котором зигзаг является вечным победителем. Потери, по сравнению с традиционные прямолинейные конструкции могут быть намного меньше, чем изначально воображаемый.

Обновлено 01.01.2000. Л. Б. Чебик, W4RNL. Этот предмет появился в AntenneX , декабрь 1999 г. Данные могут быть использованы для личных целях, но не могут быть воспроизведены для публикации в печати или любой другой носитель без разрешения автора.

Перейти к основному индексу

Trio Manufacturing Company Zig-Zag Antenna, октябрь 1952 г. Радиоэлектроника

Октябрь 1952 г. Радиоэлектроника

[Оглавление]

Восковая ностальгия и изучение истории ранней электроники. См. статьи из Радиоэлектроника , опубликовано 1930-1988 гг. Настоящим признаются все авторские права.

Эта реклама Zig-Zag Antenna, предлагаемая Trio Manufacturing, появившаяся в выпуске журнала за 1952 год. В журнале Radio-Electronics указано «заявка на патент заявлена». Когда я посмотрел «зиг-заг антенна» в Ведомстве США по патентам и товарным знакам (USPTO), самое раннее назначение Я мог найти для этой конфигурации было US3213457A, «Зигзаг» антенна», разработанная Джоном У. Карром и переданная Lockheed Corporation в 1961. Возможно, Трио так и не получил патента, или мои поиски были недостаточно тщательными. Претензии Известность дизайна Трио заключается в том, что зигзагообразный узор состоял из различных элементов длины, которые резонировали на определенных каналах, в то время как все остальные действовали как паразитные элементы. Я не знаю, совпадение это или намерение (скорее последнее), но есть двенадцать разделов, которые могут соответствовать каналам со 2 по 13. сегодня не так много (если вообще есть) зигзагообразных антенн, которые продаются компаниями для любительских целей. или другие виды использования. Очевидно, это была просто еще одна причуда, чтобы иметь что-то отличное от все остальное — и было много уникальных конфигураций телевизионных антенн еще в день, который обещал стянуть дальние станции, уменьшить призраки, шум и т. д.

Trio Manufacturing Company Зигзагообразная антенна

Trio объявляет о выпуске новой сенсационной антенны Zig-Zag

Патент заявлен

Усиление выше, чем у любого Яги!

Плюс

Всеканальное УКВ исполнение!

Это самый большой прогресс в телевизионных антеннах с тех пор, как Trio представила двойную антенну. канал Яги! Сенсационная новая антенна Trio Zig-Zag состоит из нескольких элементов. Антенна типа Yagi на каждом канале, еще одна двухсекционная антенна, а в некоторых моделях антенна с одним отсеком — перекрывает все каналы УКВ!

Эта сенсационная антенна имеет более острую направленность и более высокое отношение фронта к тылу. Он обеспечивает изображение без снега и звук без затухания даже в самых отдаленных местах. области.

Огромный прирост вперед достигается без длинных, громоздких массивов, которые работают только на одном канале. С новой моделью зигзагообразной антенны с краевыми зонами один отсек обеспечивает огромное усиление на всех низкочастотных каналах, со 2-го по 6-й, а другой отсек обеспечивает аналогичный высокий коэффициент усиления на каналах с 7 по 13.

Как работает эта удивительная антенна

Зигзагообразные антенны

Trio используют новый принцип, согласно которому решетка состоит из ряд элементов, один или несколько из которых резонируют в каком-либо одном канале, в то время как остальные элементы, не резонирующие на этом канале, дают паразитные напряжения, имеющие правильную фазу относительно постоянного напряжения. Они действуют как очень эффективные директора и рефлекторы. Все элементы напрямую подключены к фидерной линии.

Различные модели, перечисленные ниже, предназначены для простой установки. для всех направлений, от мегаполиса до крайней окраины. Модели с двумя отсеками, как и одноместные отсековые модели работают с одним вводом на 300 Ом, с менее чем коэффициент стоячей волны 3:1.

Прочная виброустойчивая конструкция

Надежная прочность заложена во всех моделях. Антенна поставляется со всем оборудованием крепится на стреле, за исключением мачтового зажима. Полная сборка состоит только цветных элементов, соответствующих цветовой маркировке стрелы и стяжных гаек. которые обеспечивают зажимное действие. Полная сборка выполняется за считанные минуты.

Для экстремального приема интерференционных полос — ZZ16H обеспечивает напряжение более 14 дБ усиления по сравнению с резонансным эталонным диполем на канале. с 7 по 13; и ZZ12L предоставлять. усиление от 12 до 14 дБ на канале. со 2 по 6. Усиление ZZ12L составляет 12 дБ на на каналах 2 и 3 и 14 на каналах 4, 5 и 6. Эти модели имеют самую узкую переднюю часть.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *