Обычно это однонаправленная монодиапазонная антенна. ZL Special — это вариант антенны W8JK. Конструктивно они идентичны. Единственное различие — незначительное, касающееся точки питания антенной решётки. Постараемся подчеркнуть это тонкое различие, которое часто упускается из виду в статьях и публикациях в интернете.
Антенну W8JK можно превратить в специальную версию ZL или наоборот, просто изменив точку подключения общего фидера к двум дублетным элементам. Других физических различий между ними нет, ни в расположении элементов по размеру, ни в характере линии передачи, питающей антенны.
Однако это простое изменение точки питания полностью меняет характеристики антенны. Оно превращает ZL Special в однонаправленную антенну с увеличенным коэффициентом усиления. Это уже не антенна, способная охватывать весь мир. Что наиболее важно, в отличие от W8JK, которая является многодиапазонной, ZL Special становится однодиапазонной антенной.
Антенна ZL Special с однонаправленной диаграммой направленности
Следует отметить, что многодиапазонная антенна ZL Special возможна при использовании переключаемого фазирующего жгута проводов, обеспечивающего правильный фазовый сдвиг на каждом диапазоне. Направление переднего лепестка также может быть изменено с переднего на задний с помощью переключателя фазирующего жгута.
Что происходит? Как всё так сильно меняется? Как это делается? Мы ответим на все эти вопросы. ZL Special — это упрощённый вариант W8JK, но он значительно меняет характеристики. В случае типичной антенны W8JK оба элемента соединены друг с другом с помощью участка открытой линии передачи. Этот участок линии передачи транспонируется, обеспечивая разность фаз в 180° между двумя элементами.
Совместная подача сигнала на антенную решётку осуществляется путём подключения основной линии передачи к передатчику в центре транспонированного участка линии передачи, что обеспечивает правильное фазовое соотношение.
Чтобы преобразовать антенну W8JK в ZL Special, достаточно сместить общую точку питания симметричного вибратора в сторону от центра, сделав секции симметричного вибратора неравномерными. Это приводит к дополнительному фазовому сдвигу возбуждающего тока, протекающего по двум элементам. В результате антенна становится однонаправленной: подавляется исходный двунаправленный лепесток в одном направлении и усиливается лепесток в другом.
Итогом является увеличение направленного усиления в одном направлении при сохранении приемлемого соотношения передней и задней диаграмм направленности. Однако недостатком такой конструкции является зависимость величины дополнительного фазового сдвига, вносимого смещением общей точки питания, от частоты. Следовательно, в отличие от W8JK, ZL Special становится однодиапазонной антенной.
Оптимальный фазовый сдвиг тока между двумя элементами ZL Special составляет 135°. Достижение этого с помощью рассчитанной длины фазирующей обмотки транспонированного участка линии передачи зависит от частоты, и примерный фазовый сдвиг в 135° сохраняется только в узкой полосе частот, в отличие от требуемого фазового сдвига в 180° для W8JK.
Широкополосный сдвиг на 180°, как у антенны W8JK, может быть просто достигнут с помощью транспонированного участка линии передачи с центральным питанием.
Радиоантенны