Антенна Харченко, собранная с ошибкой в размерах всего на 5–7 миллиметров, теряет заметную часть усиления на целевой частоте — цифровые мультиплексы начинают рассыпаться на квадраты, а модем 4G показывает нестабильный сигнал. Именно поэтому расчёт геометрии биквадрата под конкретную частоту — первое действие перед изготовлением, а не после неудачного теста.

Конструкция, предложенная инженером К. П. Харченко, представляет собой два соединённых квадрата из проволоки, расположенных перед рефлектором. Её ценят за широкополосность, простоту изготовления и предсказуемый результат. В этой статье разберём формулы расчёта, готовые размеры для популярных диапазонов и тонкости сборки, которые влияют на итоговые характеристики.

Принцип работы и геометрия биквадрата

Основа антенны — рамка в форме восьмёрки, где каждая сторона квадрата равна четверти длины волны принимаемого сигнала. Полный периметр одного квадрата, таким образом, соответствует целой длине волны. Точки соединения двух квадратов в центре — это место подключения коаксиального кабеля.

За рамкой на определённом расстоянии устанавливается рефлектор — металлическая пластина или сетка, отражающая волну обратно на вибратор. Рефлектор повышает усиление и делает диаграмму направленности односторонней, что особенно полезно при приёме слабого сигнала от удалённой вышки.

Ключевые параметры, которые нужно рассчитать:

  • 📐 Сторона квадрата — четверть длины волны с поправочным коэффициентом;
  • 📏 Расстояние до рефлектора — обычно от 0,1 до 0,15 длины волны;
  • 🔩 Диаметр проволоки — влияет на полосу пропускания и жёсткость конструкции;
  • 📡 Размер рефлектора — должен быть больше рамки с запасом по краям.

Формула расчёта размеров

Базовая формула связывает длину волны с частотой сигнала:

λ (мм) = 300000 / f (МГц)

Сторона квадрата L = λ / 4

Например, для частоты 522 МГц длина волны составит примерно 575 мм, а сторона квадрата — около 144 мм. На практике часто применяют небольшую поправку, учитывающую диаметр проводника: при толстой проволоке реальный резонанс немного смещается, поэтому опытные мастера корректируют размер на 1–2 % и проверяют результат по уровню сигнала.

Расстояние от рамки до рефлектора берут в диапазоне 0,1–0,15 λ. Меньшее расстояние сужает диаграмму и повышает усиление, но сильнее сужает рабочую полосу. Для приёма нескольких мультиплексов, разнесённых по частоте, разумнее выбрать значение ближе к 0,13–0,15 длины волны.

💡

Если целевых частот две (например, два мультиплекса DVB-T2), рассчитывайте сторону квадрата по среднему арифметическому частот — биквадрат достаточно широкополосен, чтобы покрыть обе.