Рамочные антенны для низкочастотных диапазонов обычно подвешиваются
низко над землей. Рассмотрим параметры такой низко висящей рамки
Прежде всего нужно учесть, что входное сопротивление рамки
уменьшается из-за влияния земли.
Здесь предполагается, что рамка находится над идеально проводящим экраном, и за ее «чистое» сопротивление принята
величина 130 Ом. Как следует из графика, уже при высоте подвеса более
0,15 от длины волны входное сопротивление антенны близко к 75 Ом, а это
удобно для согласования рамки с 75-омным коаксиальным кабелем. При
высоте подвеса 0,27λ, входное сопротивление рамки равно его «чистому»
значению и с увеличением высоты над землей незначительно колеблется
около этой величины. Таким образом, график указывает на возможность
согласования рамочной антенны с питающим кабелем путем изменения высоты
ее установки. В случае «плохой» земли — песчаной, слабо проводящей —
сопротивление рамки несколько выше.
Горизонтальную рамку с периметром, приблизительно равным длине волны,
можно рассматривать и как направленную в зенит антенну, где роль
пассивного рефлектора выполняет земля. Оптимальная высота подвеса рамки
составляет 0,12-0,22λ. В этом случае получается антенна зенитного
излучения, основная часть энергии которой направлена в зенит. Ее можно
использовать для надежной связи на близкие расстояния (до 500 км) за
счет отражения от ионосферы.
Конечно, качество земли как отражателя иногда может оказаться и
неудовлетворительным (например, если она обладает низкой
проводимостью). За счет нижнего лепестка диаграммы направленности
горизонтальной волновой рамки можно устанавливать дальние связи.
Если высота подвеса рамки превышает четверть длины волны, то ее ДН
дробится и уровни мощности, излучаемой в зенит и вдоль горизонта,
выравниваются.
В зависимости от высоты подвеса рамки и проводимости почвы меняются
вид и число лепестков, а также соотношение мощностей, излучаемых в зенит
и вдоль горизонта. Это позволяет подобрать такую высоту (более
четверти длины волны), при которой рамка хорошо работает и при ближней,
и при дальней связи. Питать такую рамку следует согласно
рекомендациям, приведенным ранее.
Низко установленная рамочная антенна имеет то преимущество перед
диполем, что ее входное сопротивление примерно в три раза выше, чем у
диполя с длиной плеча в четверть длины волны, установленного на той же
высоте. Эта закономерность может быть особенно полезна для начинающих
радиолюбителей, поскольку 0,1 λ в диапазоне 160 м означает уже 16 м.
Диполь на такой высоте имеет сопротивление около 20 Ом, а рамка — не
менее 40 Ом, что значительно удобнее для согласования ее с коаксиальными
кабелями. Например, автором при работе с рамкой периметром 40 м,
подвешенной на высоте 2 м, были получены очень неплохие результаты в
диапазонах 20, 40 и 80 м. При использовании диполей, расположенных на
такой же высоте, уровень сигнала падал на 6 и более децибелов в каждом
из этих диапазонов.
Очевидно, что низко висящие рамки удобны в горных походах или в иных
условиях, когда по каким-либо причинам трудно подвесить антенну на
достаточную высоту.
