Очень эффективная проволочная направленная антенна была предложена радиолюбителем W8JK (рис. 2-45).
На расстоянии от λ/4 до λ/8 располагаются друг над другом два волновых вибратора. Обе половины каждого вибратора возбуждаются синфазно, а оба волновых вибратора — со сдвигом фаз на 180°. Поэтому каждый вибратор работает как излучатель и одновременно служит рефлектором для другого излучателя. На рис. 2-46 показаны направления токов по длине проводников антенны. Сравнивая это распределение токов с изображенным на рис. 2-43, становится ясным, в чем заключается разница между противофазным питанием антенны W8JK и синфазным возбуждением Н-образной антенны.
Антенна W8JK также излучает в двух направлениях перпендикулярно к оси проводника. Коэффициент усиления зависит от расстояния А. При расстоянии между элементами антенны, равном λ/8, теоретическое усиление равняется 6,2 дб и уменьшается до 5,6 дб при уменьшении расстояния до λ/4. Для получения возможно более пологого излучения в вертикальной плоскости высота подвеса антенны должна по меньшей мере равняться λ/2. Несмотря на приблизительно равное усиление, антенна W8JК на практике уступает Н-образной антенне. Как правило, антенна W8JK подвешивается горизонтально (рис. 2-45, а), хотя можно расположить ее и вертикально, чтобы она могла вращаться (рис. 2-45, б).
Сопротивление в точках питания XX большое, и поэтому целесообразно использовать настроенную линию передачи. Для уменьшения потерь можно применить согласованную линию питания с согласованием посредством короткозамкнутого четвертьволнового шлейфа. Если расстояние А между этажами составляет λ/4 для 10 м, то антенна может использоваться и в диапазоне 20 м, так как при этом расстояние между излучателями равно λ/8, а общая длина каждого из вибраторов равна λ/2. В диапазоне 10 м усиление антенны 5,6 дб, а в диапазоне 20 м — около 4 дб. Подобным же образом работает антенна W8JK, рассчитанная на 20 м с λ/4 расстоянием между излучателями в диапазоне 40 м, или антенна W8JK, рассчитанная для 40 м в диапазоне 80 м. В табл. 2-7 приведены все необходимые данные антенны W8JK.
Расстояние А, λ | l, м | а, м | b, м | c, м | d, м | Усиление антенны, дб |
---|---|---|---|---|---|---|
10 м | ||||||
A = λ/8 | 8,96 | 4,38 | 0,60 | 0,63 | 0,20 | 6,2 |
A = λ/4 | 7,70 | 3,75 | 1,23 | 1,25 | 0,20 | 5,6 |
15 м | ||||||
A = λ/8 | 12,06 | 5,88 | 0,78 | 0,84 | 0,30 | 6,2 |
A = λ/4 | 10,38 | 5,04 | 1,64 | 1,68 | 0,30 | 5,6 |
20 м | ||||||
A = λ/8 | 17,98 | 8,79 | 1,20 | 1,26 | 0,40 | 6,2 |
A = λ/4 | 15,46 | 7,53 | 2,48 | 2,52 | 0,40 | 5,6 |
40 м | ||||||
A = λ/8 | 36,14 | 17,77 | 2,44 | 2,53 | 0,60 | 6,2 |
A = λ/4 | 31,06 | 15,23 | 5,00 | 5,07 | 0,60 | 5,6 |
Конструкции перекрещенных соединительных линий изображены на рис. 2-47.
Антенна W8J К, каждый элемент которой выполнен в виде шлейфового вибратора, имеет несколько более широкую полосу, но может использоваться только в одном диапазоне. Так как каждый вибратор в этом случае имеет длину, равную λ/2, то антенна короче, чем обычная антенна W8JК, каждый элемент которой представляет собой волновый вибратор. Коэффициент усиления равняется приблизительно 4 дб. Описанная антенна показана на рис. 2-48, а ее размеры — в табл. 2-8.
Многоэтажная антенна W8JК
Из комбинации двух антенн W8JK может быть образована одна высокоэффективная антенная система (рис. 2-49).
Эта антенна также излучает в двух направлениях и вследствие многоэтажного расположения отдельных своих элементов при ширине лепестка в горизонтальной плоскости около 60° имеет очень небольшой угол вертикального излучения. Антенна может использоваться в двух диапазонах при питании с помощью настроенной линии передачи в точках XX. Расстояние между этажами равняется обычно λ/2. Изготовление такой 8-элементной антенны — довольно сложная задача, но получаемое с ее помощью усиление вполне оправдывает материальные затраты.
Диапазон, м | Расстояние А, м | Длина вибратора l, м |
---|---|---|
10 | 5,00 | 1,31 |
15 | 6,75 | 1,76 |
20 | 10,10 | 2,66 |
40 | 20,25 | 5,32 |