Введение

В телекоммуникациях коллинеарный антенный массив (иногда также коллинеарный антенный массив) представляет собой совокупность дипольных или четвертьволновых антенн, смонтированных таким образом, что соответствующие элементы каждой антенны параллельны и коллинеарны, то есть расположены вдоль общей оси. Коллинеарные массивы являются высокоусиливающими всенаправленными антеннами. Как диполи, так и монополи четверти длины волны имеют всенаправленную диаграмму излучения в свободном пространстве при вертикальной ориентации; они излучают одинаковую радиомощность во всех азимутальных направлениях, перпендикулярных антенне, при этом сила сигнала падает до нуля на оси антенны. Цель объединения нескольких антенн в вертикальный коллинеарный массив – увеличить мощность излучения в горизонтальном направлении и уменьшить мощность, излучаемую в небо или вниз к земле, где она теряется. Они излучают вертикально поляризованные радиоволны. Теоретически, при объединении идеализированных антенн без потерь, удвоение их числа приведет к удвоению усиления, с увеличением на 3,01 дБ. На практике, достигнутое усиление будет ниже из-за неидеального распространения излучения и потерь. Коллинеарные массивы часто строятся в виде стека диполей, но также могут быть построены в виде стека фазированных четвертьволновых антенн. В такой конфигурации отдельные излучатели в массиве часто изготавливаются из коаксиальных линий питания, при этом центральный проводник одного элемента электрически соединен с экраном вышестоящего, и так далее, с чередованием фазы для количества элементов, определяемого требованиями к усилению или общей длине. Последний или "верхний" элемент в стеке представляет собой четвертьволновой излучатель, непосредственно подключенный к центральному проводнику элемента ниже него. Этот тип коллинеарной антенны обычно помещается в стекловолоконный радиопрозрачный кожух (радом) для обеспечения как поддержки, так и защиты относительно хрупких коаксиальных элементов от внешних воздействий. Третий тип коллинеарного массива, редко встречающийся за пределами любительского радио в диапазонах VHF/UHF, использует монопольные элементы с половинной длиной волны с фазовыми катушками между каждой последовательной парой элементов для достижения необходимого сдвига фазы. Этот тип, как правило, менее эффективен из-за потерь в катушках, но имеет преимущество в том, что элементы могут самоподдерживаться, устраняя необходимость в защитном радиопрозрачном кожухе. Коллинеарные массивы часто используются в качестве антенн для базовых станций систем наземной подвижной радиосвязи, обеспечивающих связь с мобильными двусторонними радиостанциями в транспортных средствах, таких как полиция, пожарные службы, скорая помощь и диспетчерские службы такси. Они также иногда используются для вещания.