Τι είναι μια γραμμική κεραία;

Μια συγγραμμική κεραία, που ονομάζεται επίσης “συνγραμμική” ή “συστοιχία κεραίας”, είναι ένα σύνολο διπολικών κεραιών ευθυγραμμισμένες κατά το μήκος τους έτσι ώστε να σχηματίζουν μια μεγάλη γραμμή. Κάθε στοιχείο των διπολικών κεραιών έχει μήκος κύματος 1/2. Σωστά ευθυγραμμισμένη και σταδιακή, μια συγγραμμική συστοιχία μπορεί να προσφέρει 3 dB ή μεγαλύτερη αύξηση στην ισχύ του σήματος. Μια αύξηση 3 dB στην ισχύ του σήματος είναι περίπου ίση με τον διπλασιασμό της ισχύος του σήματος. Αυτή η αύξηση στην ισχύ του σήματος συμβαίνει κάθετα στο μήκος της συστοιχίας, επομένως οι συστοιχίες τοποθετούνται συνήθως κάθετα για να αυξήσουν την ισχύ του σήματος στο οριζόντιο επίπεδο.

Οι συγγραμμικοί πίνακες έχουν συνήθως το πολύ τέσσερα στοιχεία ως αποτέλεσμα προβλημάτων στην προσπάθεια διατήρησης έξι ή περισσότερων στοιχείων σε φάση. Μια συγγραμμική κεραία τεσσάρων στοιχείων αποτελείται από δύο ξεχωριστές κεραίες, η καθεμία με δύο στοιχεία και κάθε στοιχείο μήκους κύματος 1/2 και είναι τοποθετημένες κατακόρυφα έτσι ώστε όλα τα στοιχεία να βρίσκονται σε ευθεία γραμμή. Συνδέονται χρησιμοποιώντας ένα ομοαξονικό καλώδιο μήκους μήκους κύματος 1/2, που υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον συντελεστή ταχύτητας του καλωδίου. Είναι αυτό το ομοαξονικό καλώδιο που κρατά τα στοιχεία της κεραίας σε φάση.

Το ομοαξονικό καλώδιο έχει αυτό που ονομάζεται “συντελεστής ταχύτητας” που βασίζεται στον τύπο της μόνωσης που χρησιμοποιείται. Ο συντελεστής ταχύτητας πρέπει να επισημαίνεται στο εξωτερικό του καλωδίου. Το μήκος του ομοαξονικού καλωδίου που απαιτείται βρίσκεται λαμβάνοντας το μήκος του 1/2 μήκους κύματος και πολλαπλασιάζοντας το με τον συντελεστή ταχύτητας. Για παράδειγμα, εάν ο συντελεστής ταχύτητας του καλωδίου είναι 0.66 ή 66 τοις εκατό, πολλαπλασιάστε το μήκος του μήκους κύματος 1/2 επί 0.66.

Στην περιοχή των 144 MHz, μια δημοφιλής παραλλαγή που χρησιμοποιείται από ερασιτέχνες ραδιοφωνικούς χειριστές ονομάζεται συγγραμμική κεραία “Stacked-J” ή “J-Pole”. Σε αυτήν την κεραία, η πλέξη του ομοαξονικού καλωδίου συνδέεται με ένα στοιχείο μήκους κύματος 1/2 στραμμένο προς τα κάτω και διπλωμένο σε σχήμα “U”, με κάθε μακρύ τμήμα μήκους μήκους κύματος περίπου 1/4. Ο κεντρικός αγωγός συνδέεται με ένα κατακόρυφο στοιχείο μήκους κύματος 1/2, ένα άλλο στοιχείο μήκους κύματος 1/2 στην κορυφή, και τα δύο συνδέονται με ένα στοιχείο μήκους κύματος 1/2 λυγισμένο σε σχήμα “U” και τοποθετημένο οριζόντια. Αυτό το στοιχείο χρησιμεύει για την απομόνωση των δύο κατακόρυφων στοιχείων.

Σε συχνότητες άνω των 300 MHz, είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν μήκη ομοαξονικού καλωδίου για τη δημιουργία συγγραμμικής κεραίας, χρησιμοποιώντας τον συντελεστή ταχύτητας του καλωδίου για τον προσδιορισμό των μηκών και εναλλάσσοντας τις συνδέσεις κάθε τμήματος. Ο κεντρικός σύνδεσμος του Τμήματος 1 συνδέεται με την πλεξούδα του Τμήματος 2. η πλεξούδα του Τμήματος 1 συνδέεται με τον κεντρικό αγωγό του Τμήματος 2 και ούτω καθεξής. Η φάση μεταξύ των τμημάτων καθορίζεται από την απόσταση μεταξύ κάθε τμήματος.