Что такое коллинеарная антенна?

Коллинеарная антенна, также называемая «коллинеарная» или «коллинеарная антенная решетка», представляет собой набор дипольных антенн, выровненных по их длине, так что они образуют одну длинную линию. Каждый элемент дипольных антенн имеет длину 1/2 длины волны. Правильно выровненный и фазированный коллинеарный массив может обеспечить увеличение уровня сигнала на 3 дБ или более. Увеличение уровня сигнала на 3 дБ примерно равно удвоению уровня сигнала. Это увеличение уровня сигнала происходит перпендикулярно длине матрицы, поэтому матрицы обычно устанавливаются вертикально для увеличения уровня сигнала в горизонтальной плоскости.

Коллинеарные массивы обычно имеют максимум четыре элемента в результате проблем с попыткой удерживать шесть или более элементов в фазе. Четырехэлементная коллинеарная антенна состоит из двух отдельных антенн, каждая из которых имеет два элемента и каждый элемент длиной 1/2 длины волны и установлена ​​вертикально, поэтому все элементы находятся на одной линии. Они подключаются с использованием коаксиального кабеля с длиной волны 1/2, рассчитанной с использованием коэффициента скорости кабеля. Именно этот коаксиальный кабель удерживает элементы антенны в фазе.

Коаксиальный кабель имеет так называемый «коэффициент скорости», который основан на типе используемой изоляции. Коэффициент скорости должен быть отмечен на внешней стороне кабеля. Необходимая длина коаксиального кабеля определяется путем взятия длины 1/2 длины волны и умножения ее на коэффициент скорости. Например, если коэффициент скорости кабеля составляет 0,66 или 66 процентов, умножьте длину 1/2 длины волны на 0,66.

В диапазоне 144 МГц популярная вариация, используемая радиолюбителями, называется коллинеарной антенной «Stacked-J» или «J-Pole». В этой антенне оплетка коаксиального кабеля подключена к элементу с длиной волны 1/2, направленному вниз и свернутому в U-образную форму, причем каждый длинный участок имеет длину около 1/4 длины волны. Центральный проводник соединен с вертикальным элементом 1/2 длины волны, другим элементом 1/2 длины волны сверху, оба из которых соединены элементом 1/2 длины волны, изогнутым в U-образную форму и установленным горизонтально. Этот элемент служит для изоляции двух вертикальных элементов.

На частотах выше 300 МГц можно использовать длины коаксиального кабеля для создания коллинеарной антенны, используя коэффициент скорости кабеля для определения длин и чередуя соединения каждой секции. Центральный разъем секции 1 соединяется с оплеткой секции 2; оплетка секции 1 соединяется с центральным проводником секции 2 и так далее. Фазировка между секциями определяется расстоянием между каждой секцией.