Антенна с уголковым рефлектором была изобретена американским инженером-радиолюбителем Джоном Краусом (John Kraus W8JK) в 1938 году и запатентована в 1940-ом. Это не единственное его изобретение в области антенн, достаточно упомянуть еще одно его детище - спиральную антенну, чтобы оценить его талант как изобретателя. Антенна имеет очень простую конструкцию: рефлектор, согнутый в виде угольника и вибратор, размещенный по биссектрисе этого угла. Несмотря на простоту, антенна обладает довольно неплохими характеристиками и может быть рекомендована в качестве "балконной" 4G или Wi-Fi антенны.
Использование диполя с уголковым рефлектором в диапазоне Wi-Fi было предложено Драгославом Добрыжичем (YU1AW), изобретателем антенны Amos. Для симметрирования антенны он предложил использовать коаксиально-щелевой балун. Однако впоследствии он удалил описание этой конструкции у себя на сайте. Это сделано по причине того, что антенна 3D-corner (объемный угловой рефлектор) более эффективна и проста в изготовлении при меньшем расходе материалов. Однако коаксиально-щелевой балун в сочетании с вибратором значительно расширяет полосу пропускания антенны в целом. Мы подробно анализировали этот механизм в описании широкополосной антенны Харченко на два диапазона. По этой причине, по нашему мнению, не стоит отказываться от этой конструкции, поскольку она вполне пригодна не только для Wi-Fi, но и для любого диапазона 4G. Здесь предлагается вариант с плоским щелевым балуном, что позволяет упростить конструкцию. Такая антенна допускает масштабирование и ее конструктивные размеры можно рассчитать с помощью онлайн калькулятора.
Онлайн калькулятор этой антенны основан на компьютерной модели в ANSYS HFSS, которую можно скачать по этой ссылке. Расчетный коэффициент усиления антенны около 13 dBi, входное сопротивление - 50 Ом. КСВ в пределах рабочего диапазона не более двух, подавление заднего лепестка диаграммы направленности не хуже 30dB. Угол раскрыва рефлектора 70°.
Схематические изображения антенны (кликните на нужное для увеличения):
 |
 |
 |
| 3D вид | Вид сбоку | Вид снизу на излучающий элемент и балун |
Исходный код Javascript:
Copyright ©2016 - 2022 3G-Aerial
Ограничения и особенности расчетов антенн
Вся антенна, рефлектор, вибратор и балун изготовляются из листового металла, например оцинковки толщиной 0,2...0,5 мм. Рефлектор из целого куска жести шириной rW и длиной rB + 2*rH. Вибратор и балун также можно изготовить из одного куска металла, изогнув его так как видно на третьем схематическом изображении антенны, и закрепить его на рефлекторе с помощью гайки коннектора. Горячую полоску балуна, которая паяется к центральному проводнику коннектора, можно сделать из медной или латунной полоски и прикрепить к вибратору заклепкой.
Характеристики антенны для диапазонов LTE1-2100МГц и LTE3-1800МГц приведены ниже (кликните на нужное изображение для увеличения):
 |
 |
 |
| Входной импеданс | КСВ | Усиление dBi |
 |
 |
 |
| Входной импеданс | КСВ | Усиление dBi |
Диаграмма направленности во всех диапазонах практически идентична:
Подробнее теория и другие варианты конструкции антенны с уголковым рефлектором описаны во 2-ом томе К.Ротхаммеля на стр.136-138, а также в книге Беньковский 3., Липинский Э. "Любительские антенны Коротких и Ультракоротких волн" стр 441-443.
Ссылки по теме:
- https://sikandarhyat.wordpress.com - конструкция от Sikandar Hunzai.
- http://www.lan23.ru/wifi/scr14.html - конструкция и обсуждение этой антенны на LAN23.
На сайте работают комментарии в социальных сетях, на которых имеется гораздо больше возможностей для общения.
и цифры усиления занижены - при добавлении к полуволновому диполю уголкового рефлектора 90 градусов со стороной 0.3 длины волны и более получается конструкция 10dbi
есть возможность обойтись без согласующей трубки, если выбрать расстояние по биссектрисе от оси диполя до вершины угла ровно 0.3 длины волны, импеданс уменьшается до 50 ом - идеальный вариант для компактных конструкций (например, при использовании диполя с уголком в качестве фидера параболического отражателя (тарелки)
если добавлять уголковый отражатель к уже имеющейся штыревой антенне, то есть два расстояния от вершины до оси антенны (для небольших уголков со стороной менее 2 длин волны), при которых импеданс антенны должен остаться неизменным:
0.36 длины волны
0.7 длины волны
подробности можно прочесть в "Любительские антенны коротких и ультракоротких волн"