Полноволновая антенна не обязательно лучше полуволновой. Сравнение зависит от геометрии, точки питания, согласования и диаграммы. Прямой диполь общей длиной λ и рамка периметром λ — разные структуры, хотя обе могут называться полноволновыми.
Что именно считается длиной
В свободном пространстве λ = c/f. На 14,2 МГц это около 21,1 м. У диполя обычно указывают суммарную длину двух плеч, у рамки — периметр. Сторона квадратной рамки не равна её полному электрическому пути.
Резонансная длина реального проводника зависит от толщины, высоты, изоляции, соседних объектов и питания. Значение λ служит исходной ссылкой, а не окончательным чертежом любого изделия.
Полуволновой диполь
Диполь около λ/2 с питанием в центре имеет распределение тока, часто удобное для реализации. В идеальном тонкопроволочном без потерь случае максимальная направленность около 2,15 dBi. Реальные импеданс и резонансная длина меняются с установкой.
Приближённое правило 468/f, где f в МГц, даёт общую длину некоторых проволочных полуволновых диполей в футах. В метрах это примерно 143/f. Это не универсальная формула полноволновой антенны.
Прямой полноволновой диполь
При общей длине около λ у диполя с центральным питанием вблизи точки питания возникает минимум тока и высокий импеданс. В идеальной модели возможна особенность, а реальный конечный импеданс зависит от геометрии и потерь.
Направленность в некоторых направлениях может увеличиться, но прибавка ровно 3 дБ не гарантируется для каждой установки. Без подходящего согласования реализованное усиление системы может оказаться хуже, чем у более простого настроенного варианта.
Рамка и концевое питание
Рамка с периметром около λ имеет другое распределение тока. Форма, точка питания, высота и ориентация меняют её импеданс и поляризацию. Правила прямого диполя нельзя переносить на неё автоматически.
Концевое питание описывает место подключения, а не единственную электрическую длину. Полуволновый провод с питанием с конца, нерезонансный провод и полноволновая структура требуют разных решений. Трансформатор, противовес и ток по внешней стороне фидера относятся к системе.
Четверть волны: плечо или вся антенна
У полуволнового диполя каждое плечо имеет длину порядка λ/4. Четвертьволновый монополь — другая конструкция: ему нужен предусмотренный путь возвратного тока, например плоскость или противовес.
Выражение «четвертьволновый диполь» без уточнения общей длины неоднозначно. Укажите, говорится ли об одном плече или укороченном диполе целиком.
Как сравнивать варианты
| Критерий | Проверка |
|---|---|
| Пространство | Размеры, высота и окружающие предметы. |
| Питание | Импеданс, согласование и нежелательные токи. |
| Диаграмма | Полезное направление и расположение нулей. |
| Полоса | Характеристики во всём нужном диапазоне. |
| Потери | Проводник, согласователь и линия. |
Для фиксированной линии больше направленности может быть полезно. Для меняющихся направлений узкий сектор или нули могут мешать. Укороченную антенну оценивают по потерям и полосе, а не только по возможности получить низкий КСВ.
Подтвердить результат измерением
Измерьте импеданс и S11 с конечной системой питания и правильной плоскостью отсчёта. Затем сравните реализованное усиление в нужном направлении и при необходимости весь рисунок диаграммы. Низкий КСВ не доказывает, что принятая мощность эффективно излучается.
Удвоение длины не означает удвоение дальности. Теория диполя показывает связь длины с током, импедансом и диаграммой; модель монополя помогает различить четвертьволновые структуры.
