本文来源:【CQ当代通信】。
业余无线电通信常见的设备包括了收发信机,各种天线,打算机设备及专用软件,调制解调设备和常用的各种丈量仪器,个中的天线是爱好者们最喜好折腾,也是最能让爱好者发挥个人技能水平及动手能力的领域。
天线,实际上是LC串联回路,由于天线导体本身就有一定的电感量,和大地之间有电容。构成天线导体的几何尺寸、天线和周围物体、大地之间的间隔、天线的电气参数等都会影响到天线的电感和电容参数。当收信时,天线对某一频率谐振,这个波段的电磁波能使天线产生较大的感应电流,从而使收信性能创造特定的旗子暗记。发信时,发射机使谐振的天线中电流达到最大,旗子暗记也就能发射出去。谐振的天线,可以等效看作是一个纯电阻,个中包括了辐射电阻和损耗电阻两部分。根据欧姆定理,电流一定的时候,辐射电阻越大,发射效率越高,损耗电阻越小,整条天线的效率也越高。

业余无线电根据ITU的规定,还有海内的干系频谱规定,虽然享有了较宽的频谱,覆盖了从中波到超短波波段,但是每个频段可以利用的频段与全体波段比较却比较窄,适宜业余无线电通信利用的天线多数是频段窄而效率高的天线。
1、 水平半波偶极天线(Dipole Antenna),也称DP天线
是由两根长度相等、总长度约为半个波长的导体水平或倾斜架设起来的半波偶极天线。也是一种最大略、最基本的天线,便于HAM朋友们进行低廉甜头,其它天线都是这种天线的变形。天线的总长度大概即是所需中央频率半波长的94%~96%,根据巴伦的实际效果略有调度,两个振子都是1/4波长的95%,通过1:1的巴伦进行匹配连接。常日情形下,最大可承受的辐射功率可以做得较大,比如500W~1000W。辐射方向都因此天线为对称轴,馈电点为切点的两个圆。
DP天线示意图
由于这种天线发射的是水平极化波,水平极化波电场受地的接管影响较大,不适宜做近间隔通信,但是由于发射仰角低,天波传播好,适宜做DX通信。
这种天线的常见形式,除了水平架设以外,还有一种是倒V(正V)架设,天线的夹角在110度至120度之间,通过改变了发射仰角,来折衷远间隔和近间隔的通信。
(图为DP倒V天线架设示意图)
这种天线也有为了缩短天线几何尺寸和便于架设,而在天线上加装电感,也便是俗称的陷波器,但这样会造整天线效率一定程度的低落。
这种类型的天线,有的时候为了实现多波段的通信,也会在巴伦上加装多对振子,使天线能够事情在更多的波段上。常见的厂家如钻石、老鹰等都有现成的DP天线在网上发卖,也有许多爱好者制作的此类天线***,都能有较好的通信效果。
2、垂直单极天线(Vertical Antenna),也称GP天线
这种天线是源自偶极天线的一种变形天线,天线底端通过与馈线的内导体相连,馈线的外导体与地网相连,水平方向上辐射是一个圆,因此在各个方向上的吸收和发射能力相同,适宜做全向吸收发射,移动手持设备便是采取这种形式的天线居多,有时候短波波段也采取这种形式的天线进行DX通信。
(图片为野外活动架设的短波GP天线)
垂直天线的效率与地网关系很大,在没有很好的地网系统的情形下,垂直天线的效率很难超过50%,尤其是不到1/4波长的垂直天线。许多垂直天线为了缩短几何尺寸,常日都会在天线上加感,但这样做捐躯了天线的效率,理论上在天线的顶端加感效率最高。U/V段的便携手持设备的GP天线基本上是全段加感。有的短波背负设备的GP天线一样平常是在中部加感,这紧张是出于机器强度考虑的缘故。
垂直单极天线由于辐射角度的缘故原由,既能向各个方向辐射电波,也能接管各个方向的电波,以是在一些电磁环境不理想的情形下,随意马虎导致底噪较高。
HAM们常见的U/V段垂直天线有玻璃钢天线,紧张是由于用玻璃钢的外壳覆盖在金属导管的天线外,起都雅和耐候性的浸染。也有用金属材料制成的U/V段垂直天线,便于安装在汽车上。常见的U/V垂直天线,有诸如钻石、老鹰、华鸿等,现在通过网络都很方便购买。
(图片为车载UV天线,俗称的苗子)
常见的短波垂直天线,也有诸如钻石、MFJ、华鸿等生产,钻石紧张是车载的缩短型短波天线,MFJ的侧重于短波基地台利用,多数是1/4波长的垂直天线。
3、 温顿天线(Window Antenna),又称偏馈半波天线
多数是用一根单导线制成,馈线也是单导线,接在偏离中央点14%的地方,普遍的情形是用作吸收天线,也有做发射天线的。温顿天线由于所占地方小,适宜楼顶空间小的HAM架设利用,也适宜便携,可野外通信利用。网络上也有许多卖家***制作精良的温顿天线。
(图为温顿天线的示意图及变通架设示意)
4、八木天线(Yagi Antenna)
1925年由当时的日本东北大学担当部长的、八木秀次和宇田新太郎发明,“Yagi”是八木的英文拼写,这种天线由多个单元组成,并且具有较强的方向性,引向器越多,方向性越强,增益也越高,常日与可以360度旋转器合营利用,通信时指向须要通联的工具。
(图片为430-440MHz的手持八木天线)
八木天线可以在多个波段上事情,有的可以在短波中的四个波段进行通信。也有U段或者是V段的八木天线,紧张用在FMDX通信,或者是无线电测向及卫星通信。
八木天线也是许多HAM追求的高大上的目标,矗立的铁塔和弘大的天线,也是很具有专业性的表现,在许多国内外的业余无线电竞赛中,八木天线屡屡取得不错的通联成绩。
(图片为国外某HAM在海滨架设的大型八木天线)
5、方框天线(Quad Antenna)
是在20世纪40年代,由厄瓜多尔基多的W9LZX(Clarence Moore)发明,也是一种效果良好的远间隔通信天线,方框天线一样平常由两个单元组成,分别是勉励单元和反射单元。
方框天线基本上可以达到八木天线的通联效果,在全体频带内,可Uad以取得比八木天线稍高的增益,在频带后段轻微弱于八木天线。在全体频带内,方框天线的驻波比前后都有变革,而不是像八木天线那样可以在全段都做到较低的程度,这是须要把稳的。方框天线常日机器强度薄弱,架设时须要紧张加强两个天线单元的强度,否则在强风中随意马虎折损。
(图片为两单元方框天线)
6、长线天线(Long Wire Antenna)
长线天线也是一种常见的天线形式,紧张构成的是一根导线,朝一个方向架设,还有匹配的地网和巴伦,运用在地点受限的地方,为了能覆盖尽可能多的波段,短波波段常日的长度是22.5米或者是39米,同时匹配1:9的巴伦和接地的地网。
长线天线的效率低于半波偶极天线,缘故原由是长线天线的各紧张长度所辐射的场,无法在某个间隔的方向上像半波偶极天线用于其他类型定向阵列中所辐射的场那样,可以大略复合叠加。
长线天线的长度越长,其波瓣就越尖锐,并且由于它在自由空间的辐射是真实的空锥形,以是在两个平面上都会逐渐变得尖锐。同时,它的长度越长,涌现的最大辐射波瓣角度就越小。长线天线由于制作大略,也在一定程度上得到了广大HAM的喜好。
长线天线示意图
7、环形天线(Loop Antenna)
全体天线便是由圆形金属或管状金属构成,是一种体积小,效率高,方向性较强的天线,常日用在受空间条件限定较大的地方,可以覆盖多个波段。
环天线属于闭合回路天线,也便是用以根导体波折成一圈或多圈并且导体两端闭合在一起。
(图片为楼宇间架设的环形天线,占地面积小)
环天线可以分为两类:一类是导体的总长度以及一圈的最大线性尺寸相对付事情波段都非常小;另一类是导体的总长度和环尺寸都与事情波长有相称的可比性。常见的是一种称为小环天线的环形天线,也便是环的导体总长度小于1/10波长的天线,常见的比如AM收音机里的铁氧体磁棒天线,还有一些小型的发射天线。小型的发射用环状天线,基本是可以调谐的,通过使其谐振在须要的短波波段来事情,这类小环天线常日具有较高的Q值。
8、蛛网天线(Cobweb Antenna)
也是一种常见的天线,紧张用在短波上,有较强的方向性,并且所需的空间小于八木天线,效率较高。
蛛网天线也是由几个勉励单元和反射单元组成,一样平常蛛网天线利用强度较高的非金属材料支撑,蛛网本身的勉励单元和反射单元都是由普通的导线构成,蛛网天线的机器强度低于全是金属振子的八木天线。一副设计安装良好的蛛网天线可以同时事情在3~5个短波波段上,并且在紧张的方向上都能有比较高的增益。
(图片为短波蛛网天线)
每种天线都有各自的优点和缺陷,HAM们碰着的情形也是各不相同的,尽可能的对每一种天线都有理解,也积极考试测验更多的天线,对付积累履历,办理各自所面临的天线方面的问题也是很有帮助的.73!
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