Антенна «Four Square» фактически представляет собой антенную решётку. Она состоит из четырёх вертикальных антенн, сконфигурированных как управляемая решётка, где все четыре составляющие её вертикальные антенны возбуждаются передатчиком с заданным фазовым сдвигом.
Фазовый сдвиг осуществляется с помощью линий передачи соответствующей длины, сконфигурированных в виде фазирующего жгута.
В своём первоначальном виде антенна «Four Square» является однодиапазонной антенной, однако многодиапазонные конфигурации также могут быть построены с использованием довольно сложного фазирующего жгута и переключателей линий передачи.
Общая структурная схема антенны Four Square
Эта антенна представляет собой фиксированную развёрнутую антенну, но обладает направленностью, достигаемой за счёт электрического переключения лепестков излучения по азимуту. Типичная четырёхугольная антенна может эффективно направлять излучение на 360° по азимуту. Она обеспечивает умеренный коэффициент усиления, приблизительно 5-6 dBi. Она имеет вертикальную поляризацию и, как правило, обеспечивает достаточно хорошее излучение под малым углом, подходящее для DX.
Для развёртывания антенны Four Square требуется относительно большая площадь. Типичная четырёхугольная антенна устанавливается на земле в виде четырёх вертикальных несимметричных антенн, разнесённых на определённом расстоянии друг от друга. Однако её можно развёртывать и на возвышенностях, например, на крыше большого здания. В таких случаях для корректной работы этой антенне требуется разветвлённая сеть радиальных антенн, расположенных в плоскости земли.
Преимущество установки антенны Four Square на крыше современного бетонного здания (RCC) по сравнению со многими другими антеннами заключается в том, что её диаграмма направленности не подвержена негативному влиянию стальной сетки на бетонной крыше здания. Более того, в данном случае стальная сетка, расположенная под ней, работает нам на пользу.
Негативное влияние стальной сетки на RCC-кровле зданий, негативно влияющее на работу большинства антенн, таких как диполи, антенны типа «волновой канал» и т.д., часто не до конца осознаётся значительной частью радиолюбительского сообщества.
Несмотря на стационарную установку антенны FourSquare, её лепесток излучения можно эффективно направлять в любом направлении. Это осуществляется электрически, а не механически. Поэтому поворотное устройство антенны не требуется.
Азимутальный лепесток диаграммы направленности антенны Four Square может переключаться в четырёх направлениях, расположенных под углом 90° друг к другу… Тут можно было бы спросить: «Ага! А что делать, если мне придётся работать со станцией, расположенной между 90-градусными лепестками?»… Ну, не волнуйтесь. Эта антенна подходит для любых ситуаций. Дело в том, что ширина диаграммы направленности лепестка немного превышает 90° (±45°). Следовательно, промежуточные азимутальные углы между любыми двумя 90-градусными лепестками будут иметь низкую неравномерность усиления, что вполне приемлемо.
Другими словами, простым переключением переключателя в радиорубке оператор может сориентировать главный лепесток антенны в нужном направлении.
Радиоантенны