Часто бывает необходимо иметь единственную дипольную антенну, покрывающую несколько диапазонов — диполь-ловушка является одним из способов достижения этого.
Часто необходимо использовать один фидер и одну антенну для охвата нескольких частот или диапазонов. Один из подходов к решению этой проблемы заключается в использовании так называемого ловушечного диполя. За прошедшие годы появилось несколько многодиапазонных диполей-ловушек, которые используются как для коммерческих, так и для любительских приложений радиосвязи. Конструкция диполя ловушки относительно проста, и ловушки могут быть изготовлены так, чтобы обеспечить высокий уровень производительности, выдерживая высокие напряжения, которые им, вероятно, придется выдерживать.
Основы дипольной ловушки
В дипольной антенне-ловушке используется параллельный резонансный контур или ловушка, которая резонирует на определенной частоте, тем самым изолируя часть антенны. Это позволяет использовать внутреннюю часть антенны на частоте, где ловушка резонирует, и всю антенну, где она не резонирует.
Ловушки состоят из параллельной настроенной цепи, но в них используются компоненты, способные выдерживать высокие уровни напряжения и тока, которые будут присутствовать. На своей резонансной частоте ловушка образует конец антенны, поэтому уровни напряжения будут очень высокими. Соответственно, каркас катушки и, что более важно, конденсаторы должны выдерживать очень высокие напряжения, присутствующие в этих точках. Кроме того, ловушки должны быть способны выдерживать уровни тока, необходимые, когда ловушка не находится в своей резонансной точке и используется вся антенна. Наличие ловушки в антенне означает, что физическая длина полной антенны укорачивается, чтобы обеспечить требуемую электрическую длину.
G8KW / W3DZZ дипольная антенна-ловушка
Для работы радиолюбителей антенна, известная как диполь-ловушка G8KW или диполь-ловушка W3DZZ, приобрела значительную популярность для КВ-радиосвязи. Он обеспечивает покрытие на 80 м, 40 м, 20 м, 15 м и 10 м. По-видимому, идея размещения параллельной настроенной цепи в антенне для создания двухдиапазонной антенны была впервые предложена Роули Ширсом G8KW, когда он работал в Королевских сигналах британской армии во время Второй мировой войны, и эта концепция использовалась в ряде установки военной радиосвязи. Трап-диполь G8KW/W3DZZ имеет ловушку, настроенную на 7,1 МГц. Это обеспечивает высокое сопротивление сигналам на 40-метровом диапазоне и, следовательно, изолирует центральную часть антенны на этой частоте. Соответственно, центральная часть антенны образует полуволновой диполь для 40-метрового диапазона. Участок за ловушкой очень мало влияет на работу на 40-метровом диапазоне.
На практике оказывается, что расстояние между двумя ловушками не так критично, как можно было бы ожидать — параллельно настроенная ловушка, по-видимому, снижает чувствительность антенны к расстоянию между этими двумя точками. На 80-метровом диапазоне антенна работает как полуволновой диполь, используя всю длину антенны. Работая ниже резонансной частоты ловушек, они становятся индуктивными и приводят к уменьшению физической длины антенны, необходимой для получения электрической половинной длины волны. Возможна обрезка длины внешнего провода антенны G8KW/W3DZZ для настройки на резонанс нужной точки в 80-метровом диапазоне. Антенна использует дополнительные случайные резонансы по всей длине антенны для работы на 20 м, 15 м и 10 м. Это происходит в результате действия конденсаторов в ловушках дипольной антенны W3DZZ. Как и для всех многодиапазонных антенн, здесь приходится идти на некоторые компромиссы. Подход с диполем-ловушкой имеет много преимуществ, хотя при попытке заставить его работать на большом количестве диапазонов, таких как диполь-ловушка G8KW / W3DZZ, работающий на всех диапазонах до WARC 79, КСВ будет высоким на некоторых диапазонах, и это необходимо использовать ATU, чтобы убедиться, что передатчик видит подходящее согласование импеданса.