Мы уже достаточно подробно описывали метод уменьшения физической длины излучающих элементов путем включения в элемент антенны удлиняющих катушек индуктивности (см. § 5.5). Другой метод, реализованный радиолюбителем с позывными UB5UN, основывается на включении конденсаторов в точки антенны типа «квадратный ромб», соответствующие максимальным противофазным напряжениям (рис. 5.139).
Этот прием эквивалентен увеличению концевых емкостей элементов Следует подчеркнуть, что такая антенна имеет больший КПД, чем антенна, в которой используются удлиняющие катушки индуктивности. Дело в том, что в первом варианте на большей длине излучающих элементов сохраняется прежнее распределение тока, а укорочение осуществляется за счет той части элемента, по которой протекает ток с небольшой амплитудой. Другими словами, в этом варианте выбрасывается та часть элемента, которая вносит малый вклад в общее излучение элемента.
Использование данного метода позволяет вдвое снизить резонансную частоту петлевой антенны рассматриваемого типа (рис. 5.139б). Кроме того, применение этого метода в обычной схеме петлевой антенны позволяет изменять ее собственную резонансную частоту.
Еще одна возможность использования предложенного метода, иллюстрированная рис. 5.139в, сводится к созданию в одной антенной системе двух антенн, имеющих различные резонансные частоты. Таким способом, например, можно получить резонанс как на частоте 14 МГц, так и на частоте 21 МГц.
Та же идея заключена в схемах антенны, предложенной радиолюбителями с позывными UB5CA и UB5UG (рис. 5.140). Антенна может работать в трех диапазонах волн: 14; 21 и 28 МГц. Оба элемента антенны соединены перекрещенным отрезком двухпроводной линии питания в ленточном диэлектрике длиной 2,3 м. В каждый из элементов антенны включены отрезки линии длиной 1,7 м.
В диапазоне 14 МГц резонанс антенны обусловлен всей длиной антенны, включая и шлейфы. В диапазоне 21 МГц шлейфы создают короткое замыкание на входных точках и тем самым увеличивают электрическую длину петлевой антенны на 4%. В диапазоне 28 МГц длина излучающей части антенны близка к λ/2.
Входное сопротивление антенны в различных диапазонах различно: в диапазоне 20 м оно равно 30 Ом, в диапазоне 15 м — 90 Ом, в диапазоне 10 м — 80 Ом.
Достаточно хорошее согласование антенны можно получить, используя для питания два кабеля одинаковой длины с волновым сопротивлением 75 Ом, подключенных к антенне параллельно. В диапазоне 20 м к передатчику подключаются оба кабеля параллельно, а в диапазонах 15 и 10 м — только один кабель, а другой остается свободным. Естественно, что второй кабель вносит некоторую реактивную составляющую в точке его подключения к антенне. Чтобы избежать этого нежелательного эффекта, целесообразно электрическую длину обоих кабелей выбрать кратной нечетному числу четвертей волны. Тогда, закорачивая конец свободного кабеля (или, наоборот, сохраняя его разомкнутым), будем иметь на его входе (в месте подключения кабеля к антенне) бесконечно большое сопротивление, которое теперь не будет оказывать нежелательное шунтирующее действие и влиять на согласование системы в целом.
Конструктивное решение антенны достаточно ясно показано на рис. 5.140б, в. Добавим только, что в качестве несущих элементов, которые растягивают проволочные излучающие элементы, можно использовать или бамбуковые шесты, или стекловолоконные пруты.