Квадрофілярна антена - що це?

Квадрофілярна антена (або квадрифіллярна, QFH — Quadrifilar Helix Antenna, іноді пишуть квадрифілярна) — це спеціальний тип спіральної (геліксної) антени, яка складається з чотирьох провідників (філярів), закручених у вигляді спіралі навколо спільної осі.

Основні особливості

• Кругова поляризація (circular polarization) — сигнал майже ідеально циркулярно поляризований у всіх напрямках. Це робить антену стійкою до обертання, багатошляхового поширення сигналу та інтерференції.
• Широка (майже гемісферична або купольна) діаграма спрямованості — вона добре «бачить» або випромінює сигнал у великій частині простору (від зеніту майже до горизонту), без сильної спрямованості в одну точку.
• Компактні розміри порівняно з іншими антенами з подібними характеристиками.
• Часто працює як резонансна антена, добре узгоджується з 50 Ом.

Як вона виглядає і працюєЧотири спіральні елементи розташовані рівномірно навколо циліндра. Їх живлять зі зсувом фази (зазвичай 90° між парами), що й створює кругову поляризацію та потрібну форму діаграми. Існують варіанти:

• з живленням у квадратурі,
• самофазовані (self-phased).

Де використовують квадрофілярні антени

1. Супутниковий зв’язок і прийом
   Класичне застосування — прийом сигналів від метеорологічних супутників (NOAA, Meteor та ін.), GPS/GNSS, низькоорбітальних супутників (LEO). Антена добре ловить сигнал, коли супутник проходить над головою під різними кутами, без потреби в трекері.

   jcoppens.com

2. Радіоелектронна боротьба (РЕБ) та протидія дронам (дуже актуально в Україні)
   У системах РЕБ квадрофілярні антени створюють «електромагнітний купол» завади над об’єктом. Завдяки круговій поляризації та купольній діаграмі вони ефективно глушать канали керування FPV-дронів, скидових систем, GPS тощо. Часто їх називають «купольними» або «квадрофілярними» антенами для РЕБ. Вони дають стабільне покриття в радіусі, стійкіше до атак з різних напрямків порівняно з простими омні-антенами.

   gsmsota.ua

3. Інші сфери
   • Космічні апарати та супутники (в тому числі як бортові антени).
   • Мобільний зв’язок, RFID, телеметрія.
   • Аматорський радіозв’язок (прийом супутників).

Переваги

• Відмінна кругова поляризація в широкому куті.
• Компактність і відносна простота конструкції (можна зробити самостійно).
• Добре працює без великого екрану (ground plane).
• Стійкість до зміни орієнтації.

Недоліки

• Вужча смуга частот порівняно з деякими іншими типами (резонансна).
• Складніша в точному налаштуванні, ніж прості штирьові антени.
• У РЕБ — дорожча і складніша у виробництві, ніж «конюшина» чи прості омні.

Якщо коротко: квадрофілярна антена — це «розумна» всеспрямована антена з круговою поляризацією, яка особливо добре підходить там, де потрібен надійний сигнал або завада в великій зоні без чіткої спрямованості (супутники або купол РЕБ над технікою/позицією).Хочеш детальніше — наприклад, як її розрахувати, зробити своїми руками, або порівняння з іншими типами антен для РЕБ? Скажи, розкажу.