Теперь хочу дать рекомендации по изготовлению и настройке коллинеарной антенны из кабеля.
Сначала некоторые особенности антенны.
Антенна проста в изготовлении и настройке, но не так проста в работе. Дело в том, что скорости распространения радиоволн внутри кабеля и по его поверхности отличаются, и вина в этом внутреннего изолятора, который «тормозит» волну внутри кабеля.
Данное обстоятельство является причиной наличия фазовых сдвигов и неравномерного излучения элементами антенны. И чем длиннее антенна, и чем меньше коэффициент укорочения кабеля, из которого она сделана (Кук), тем эффект более выражен.
Это объясняется тем, что с увеличением числа элементов накапливается фазовый сдвиг между токами, протекающими снаружи и внутри элементов. Одни элементы излучают чуть раньше, другие чуть позже, что приводит к некоторому расширению главного лепестка (бублика) в диаграмме направленности. При количестве элементов до 6-и и при Кук =0,9 этот эффект практически не заметен и на работу антенны почти не влияет, но при 10 элементах и более потери начинают обнаруживаться. При 15 элементах, и это было установлено замерами, антенна теряет около 3 дб усиления от расчетного, как если бы все её элементы были сфазированы.
Предполагаю, что при дальнейшем увеличении количества элементов усиление антенны начнет уменьшаться, главный лепесток диаграммы направленности начнёт разъезжаться на два и в конце-концов антенна перестанет излучать в нужном направлении.
Однако существует простой способ борьбы с этим недугом. Если есть необходимость создать антенну с количеством элементов более 10, можно воспользоваться способом, который удлиняет путь волны по поверхности кабельных отрезков. Для этого оплётка отрезков кабеля удлиняется до полного размера половины длины волны. Расчет длины элементов и удлиняющего добавочного проводника простой:
l = 150/F* Кук.
Где: l – длина элемента; F –частота; Кук – коэффициент укорочения кабеля из которого изготавливаются элементы антенны.
lдоб. = 150/F – lо
Где: lдоб. – длина добавочного проводника; lо – длина оплётки элемента.
Добавочный проводник, это отрезок медного эмалированного провода диаметром около 1 мм. Устанавливается на элементе так как это показано на рисунке во вложении ответа #47.
Этот способ удлинения описан в некоторых конструкциях коллинеарных кабельных антенн, и ничего нового здесь нет. Со своей стороны, могу лишь заметить, что при Кук 0,8 - 0,9 такие удлинители можно ставить не на каждом элементе антенны, а через 2 элемента на третьем или даже реже, соответствующим образом увеличив их длину.
После коррекции длины внешних проводников антенна обязана работать ничуть не хуже, чем любой другой коллинеар.
При этом возникает возможность увеличения количества элементов, что бывает затруднительно или вовсе невозможно у других типов коллинеарных антенн.
Есть и ещё одна особенность. С увеличением количества элементов у антенны понижается входное сопротивление приближаясь к волновому сопротивлению кабеля, из которого сделаны элементы, до полного пропадания стоячих волн. Данная ситуация мной до конца не изучена, но с полной уверенностью могу сказать, что антенна в этом случае полностью сохраняет работоспособность.
