Ошибка в расчете Bi-Loop антенны всего на 1–2 см по периметру рамки смещает резонанс на десятки мегагерц — и вместо уверенного приема цифрового эфирного телевидения вы получаете рассыпающуюся картинку или полное отсутствие сигнала. Именно поэтому расчет начинается не с отрезания кабеля «на глаз», а с определения рабочей частоты и точного вычисления геометрии обеих петель.
Антенна типа «биквадратная петлевая», или Bi-Loop (двойная рамка), популярна среди радиолюбителей за счет простой конструкции и хорошего усиления при минимуме материалов. Она состоит из двух соединенных рамок, согнутых из одного куска проводника, и при корректном расчете обеспечивает стабильный прием DVB-T2, а также может применяться для радиосвязи в УКВ-диапазоне. Ниже разберем формулы, порядок вычислений и практические нюансы сборки.
Что такое Bi-Loop антенна и где она применяется
Конструктивно Bi-Loop — это две замкнутые рамки (петли), выполненные из цельного провода или трубки и соединенные в точках питания. По сути, это разновидность петлевого вибратора с удвоенным периметром. Такая геометрия дает более широкую полосу пропускания по сравнению с одиночной рамкой и хорошо согласуется со стандартным коаксиальным кабелем 75 Ом.
Чаще всего эту антенну используют для:
- 📺 приема цифрового эфирного ТВ (DVB-T2) на дециметровых частотах;
- 📻 приема УКВ/FM-радиовещания при удалении от передающего центра;
- 📡 экспериментальных радиолюбительских конструкций на УКВ-диапазоны;
- 🏠 дачных и загородных условий, где штатной комнатной антенны не хватает.
Отличие от похожей конструкции биквадрат (Харченко) в том, что рамки Bi-Loop замкнуты, а не разомкнуты в углах. Это меняет входное сопротивление и требования к точности изготовления: замкнутая петля чувствительнее к отклонениям периметра.
Базовые формулы расчета
Вся геометрия антенны привязана к длине волны рабочей частоты. Основная формула:
λ (м) = 300 / f (МГц)Например, для частоты 500 МГц длина волны составит 300 / 500 = 0,6 м, то есть 60 см. Далее вычисляется периметр каждой рамки. Для петлевой антенны периметр одной рамки обычно принимают равным примерно одной длине волны с учетом коэффициента укорочения, который зависит от диаметра проводника: чем толще провод, тем короче реальный резонансный периметр.
Ориентировочные соотношения для расчета:
- 📐 периметр одной рамки ≈ 1,0 × λ с поправкой на укорочение;
- 📏 сторона квадратной рамки = периметр / 4;
- 🔩 коэффициент укорочения для провода 2–4 мм — ориентировочно 0,95–0,98 (точное значение зависит от диаметра и конструкции);
- 📍 расстояние до рефлектора (если используется) — примерно 0,15–0,2 λ.
⚠️ Внимание: коэффициент укорочения — эмпирическая величина. Для точного резонанса желательно оставить небольшой запас по длине проводника и подстроить антенну по минимуму КСВ или по максимуму уровня сигнала уже после сборки.
Пошаговый пример расчета для DVB-T2
Разберем практический пример. Допустим, в вашем регионе мультиплексы вещают на частотах около 550 МГц (уточнить точные частоты можно по карте покрытия цифрового эфирного ТВ для вашего населенного пункта — это важно, так как значения различаются по регионам).
Порядок вычислений:
- 1️⃣ Определяем среднюю частоту: 550 МГц.
- 2️⃣ Считаем длину волны: λ = 300 / 550 ≈ 0,545 м (54,5 см).
- 3️⃣ Периметр рамки с учетом укорочения: 54,5 × 0,96 ≈ 52,3 см.
- 4️⃣ Сторона квадратной рамки: 52,3 / 4 ≈ 13,1 см.
- 5️⃣ Общая длина проводника на две рамки: около 105 см плюс запас на соединение.