Антенна биквадрат, известная также как антенна Харченко, чаще всего собирается радиолюбителями для усиления сигнала Wi-Fi в диапазоне 2,4 ГГц или для приёма 3G/4G там, где штатная антенна модема не обеспечивает устойчивую связь. Конструкция представляет собой два соединённых квадрата из провода, расположенных над металлическим рефлектором, и при правильном расчёте даёт заметный прирост усиления по сравнению со встроенными антеннами роутеров.
Конструкция была предложена инженером Константином Харченко в начале 1960-х годов для приёма телевещания, но оказалась настолько удачной, что до сих пор применяется в самодельных антеннах для самых разных диапазонов. Главные достоинства — простота изготовления, повторяемость результата и неплохое соотношение усиления к затраченным материалам. Ниже разберём принцип работы, расчёт размеров, порядок сборки и типичные ошибки.
Принцип работы и устройство антенны Харченко
Основа конструкции — вибратор в форме двух квадратов, изогнутых из цельного куска медного провода. Точки соединения квадратов в центре служат местом подключения коаксиального кабеля. За вибратором на определённом расстоянии устанавливается рефлектор — металлическая пластина, которая отражает излучение и делает диаграмму направленности односторонней.
Каждая сторона квадрата равна четверти длины волны рабочей частоты, поэтому полный периметр одного квадрата составляет одну волну. Такая геометрия обеспечивает согласование с кабелем 50 или 75 Ом без дополнительных согласующих устройств, что и объясняет популярность конструкции среди начинающих.
- 📐 Вибратор — два квадрата из медного провода диаметром 2–4 мм;
- 🪞 Рефлектор — пластина из алюминия, меди или фольгированного текстолита;
- 🔌 Кабель — коаксиальный, с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом;
- 🧱 Диэлектрическая стойка — держит вибратор на нужной высоте над рефлектором.
Биквадрат Харченко — направленная антенна: максимум усиления достигается перпендикулярно плоскости вибратора, со стороны, противоположной рефлектору.