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【交流】业余无线电爱好者 (HAM) - 交流区

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 楼主| 发表于 3-3-2012 08:58 AM | 显示全部楼层
由于版主已经上载了很多PJ80的组装照片,所以我不打算上载太多照片了。
我们发觉到在PJ80说明书里的整机电 ...
Tangchen 发表于 3-3-2012 12:40 AM

我的也完成了,让我看图说故事吧。。。
假聪明伯伯 发表于 3-3-2012 01:48 AM

哇~~ 你们的手脚很快下哦。。。
你们两个的都是黑色吗?要不要换颜色? 有青, 橘色。。

看来, 我要快点提供80m 的超级 QRP 发射机给你们。。不然你们试不到机哦。。
在这次的组装, 会有很高的难度吗?
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发表于 3-3-2012 10:16 AM | 显示全部楼层
哇~~ 你们的手脚很快下哦。。。
你们两个的都是黑色吗?要不要换颜色? 有青, 橘色。。

看来,  ...
pic 发表于 3-3-2012 08:58 AM



    谢谢版主!
嘿嘿,版主你那么有我们的心,我们当然是要快手快脚的弄好它咯。
我也是刚刚看到照片才知假聪明伯伯的原来也是黑色的。我要黑的,不需要换了。谢谢
我相信这次的组装对假聪明伯伯来说是没有难度的,除了我们找不到C17那个Symbol而已。

版主,那天在你家的时候,你有提起叫我做Yagi天线,我想试试,有什么好介绍?
Yagi天线,不是需要“Motor ”来转动(调方向)它吗?那要用什么来转动呢?
我看到的Yagi天线都是“庞然大物”,我家好像不能装耶?
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 楼主| 发表于 4-3-2012 03:59 PM | 显示全部楼层
我相信这次的组装对假聪明伯伯来说是没有难度的,除了我们找不到C17那个Symbol而已。
Tangchen 发表于 3-3-2012 10:16 AM

C17 是103, 0.01uF

版主,那天在你家的时候,你有提起叫我做Yagi天线,我想试试,有什么好介绍?
Yagi天线,不是需要“Motor ”来转动(调方向)它吗?那要用什么来转动呢?


google 就有做法吧。。
或者请教 lsld HAM 友, 他有制作 各种Yagi 天线的丰富经验。

我看到的Yagi天线都是“庞然大物”,我家好像不能装耶?

那么很遗憾。。。 你是住在组屋? 没有自己的屋顶吗?
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 楼主| 发表于 4-3-2012 06:10 PM | 显示全部楼层

120W 开关式电源的 安装与测试

FT8800 车台 + 基地天线, 也就是我的基地台



FT8800, 要求13.8V, 8.5A 的DC 电源供给。
从我一开始使用FT8800, 我是使用开关式电源,( Switch Mode Power Supply, 简称SMPS) 供电 , 很遗憾的是那个开关式电源级, 被雷击坏了, 我修好后, 继续使用, 又再被雷击坏, 我又再修。。还是继续使用。

但是有一天, 它无端不能开机, 电压一直只是在8V, 一发射 (按PTT)电压马上降去3V, 然后FT8800 关机,不能使用。故障原因不详, 而我也懒的去修了。。

后来, 我使用PC Power Supply 来供电。。 PC 电源供给器, 其实也是SMPS。我找到了旧的PC 电源供给器, 但是无奈, 我不能启动哪个PC SMPS。原因是, 它需要一定的负载, 才能开机, 所以, 我被逼接上一个假负载, 也就是Harddisk 硬碟, 后来, 就能正常的使用了。


还有一个问题, 就是, 这个PC power supply 的输出是12V, 而实际测量是11.9V, 而且最大输出电流只是6A。
(其实可以修改去我们要的电压, 但是要开机做改装)



这和FT8800 的要求, 差了一截。。FT8800, 要求13.8V, 8.5A 的DC 电源供给, 也就是 13.8Vx 8.5A=117.3W 的输入功率。
但是这个PC Power supply 最大也只是提供12V x6A= 72W 的功率, 足足少了 45W, ~40% 的输入功率。
这意味着, 当我发射最大50W 的RF 功率时, 我可能只是得到60%, 推算也可能只是30W 的RF 功率。
这也说明了, 有一次假聪明在南北大道(2011/11/26), 靠近马六甲时我们QSO,我能完全抄他, 至少是R3,
Log: 26 Nov 2011, 6.23pm ~6.34pm, mobile , R3S5 ,  Mobile , 9W2WHT , highway 210km ~180km
但是他在180Km 后就收不到我的信号了,估计就是我的发射功率不足的原因之一 (或许还有其他的原因如天气因素)。

在更早前我和他的QSO 的记录:
Log : 30 Jan 2010, 7.40am~7.45am,   R3S3 ,  9W2WHT,  Mobile -- 18xkm ~17xkm highway



不久前, 我网购了一个SMPS, S-120-12, 是中国制造, 120W 输出, 12V 10A,这个完全符合我的要求,另一个原因是它并不会太贵,  所以我就大胆的买了一个。





2012-03-02, 我收到了那个SMPS。 拿在手上看起来是不错,性能是不知道。我接上了电源, 准备对他做了一些有负载的测试。



为了方便观察电压, 我加上了一个电压表。我把电压调去13.8V。 为什么是13.8V 呢? 因为,FT8800 是车台, 在汽车引擎发动时, 电压刚好是在13.8V,也许就是这样, Yaesu 就以这个13.8V 为标准电压, 最大输出RF 功率50W 时, 电压的要求是13.8V, 电流会高达8.5A。



电压调好后, 我先测量无负载时所耗的功率。 怎么测试, 我使用一个电量计 (Plug Meter), 这个电量计能够测量当下的耗电功率, 也能累积所耗费的电力 KWH, 也可以显示电费, 这里, 我只是看功率 W 。 电量计显示是5.6W。
也就是说, 这个SMPS, 只要我上电了, 不管我有没有用, 它都会消耗我 5.6W 的电力。



要测试这个SMPS的性能, 单是量电压是不足的, 还需要有负载。 我把我之前做的灯泡负载拿了出来。
这个负载是利用一些废旧的汽车大灯的灯泡并联组成的, 再串联一个电流表, 在12V 时, 这个灯泡大概可以提供20A 的负载。



把负载接入这个待测的SMPS, 实际上, 一开始会认为负载过大, 这个SMPS 应该会过载, 输出应该会截止。
为什么, 因为这个负载是大概20A, 但是这个SMPS 最大输出是10A。
但是我也不理, 准备如果是过载, 才拿掉一些灯泡再测试, 现在就当着是过载测试。



这是AC电流表, 但是DC 电流也能显示。




开电测试。。哇~ 不得了。。灯泡竟然亮起来了。。而电压还是稳定在13.8V 啊~


电流是大概20A 。。。这不是已经过荷了吗? 怎么这个SMPS 可以操上到20A??



快速检查一下输入功率, 不得了。显示是408.5W, 所以那个13.8V 20A 输出是真格的。。


检测了大概15秒吧, 我关上电源。。 摸着那个SMPS , 热烫啊。。再继续开下去, 估计会过热损坏。
我嘀咕着, 这个SMPS 应该是没有过载保护, 都已经200% 了, 还不截止cut off。。。
我后来查看另一个卖家的产品规格, 是说没有过载保护, 也没有过热保护的。。。
既然是这样, 我就不测试短路保护了。。费事报废了, 谁赔我??

到目前的结论是, 这个SMPS 是达标的, 性能也很好, 就是没有保护电路, 也难怪价钱比较便宜。
好吧。。如果是这样, 用保险丝保护, 估计还是可以的。
负载测试结束, 现在要准备把它接入我的基地台服役了。。。


在我拆卸那个PC Power supply 前, 我先测试了一下待机功耗, 是16.7W, 如果没有那个硬碟负载, 估计是会更低一些的。






把那个PC Power Supply 拆卸下, 换上了这个新的 S-120-12 SMPS






接上FT8800 后, 待机功耗是 7W, 这时我的FT8800 是一直在不断的扫频 (scan)的状态下。
7W 是不错。。。之前没有对讲机是5.6W, 那么, 表示我的FT8800 是消耗 1.4W。
如果, 我每天开机15小时, 每天的耗电量是 15hour x 7W= 105WH =0.105KWH, 电费是一天0.105 unit x RM0.334=RM0.035, 或者是3.5cent, 3.5分。



待机是7W, 我测试发射RF 5W (Low) 时 , 功耗是48.2W




我测试发射RF 10W (Mid 2) 时 , 功耗是63W



我测试发射RF 20W (Mid 1) 时 , 功耗是84.4W



我测试发射RF 50W (High) 时 , 功耗是135.4W



接下来, 我呼叫9W2DOV, 请他仔细的听有没有噪音,如哼声(humming),斯声(hissing)之类的失真(distortion)。。。
他回复是没有问题。




这个PC Supply 就这样退役了, 打入冷宫。




结论是:
这个廉价的中国制的开关式电源供给器, 性价比很高, 性能也不差 , 就只是差了过载保护, 过热保护。
过载保护的不足, 可以通过10A 的保险丝来弥补。
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发表于 6-3-2012 10:08 PM | 显示全部楼层
FT8800 车台 + 基地天线, 也就是我的基地台



FT8800, 要求13.8V, 8.5A 的DC 电源供给。
从我一开 ...
pic 发表于 4-3-2012 06:10 PM


赞~ 下次也搞个来玩玩~ 不过要先加上保护才可以~
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发表于 22-3-2012 01:28 PM | 显示全部楼层
在BD7PA的部落客拜读他写的"伪HAM", 深有感受

《 偽HAM 》

  ACG 圈中,中有男扮女裝的Coser,稱為偽娘。

  業餘無線電通信愛好者的 HAM 群體中,亦有一種特殊的 HAM,他們叫:偽HAM 。

  他們並不愛好業餘無線電通信的人,獲取呼號和合法 HAM 資格身份,目的只有一個,合法聊天,他們對業餘無線電通信毫無愛好和熱情可言,更不會去主動學習。

  最典型就是XX車友會、車腿、甚至的士司機這類人,這種人他們並非真正愛好業餘無線電通信,甚至他們根本不了解業餘無線電通信、即使簡單至設定一個中繼台、存到頻道裡,他們都會對你說不,這種人就是:偽HAM 。

  最特別的,要數一種在做業餘無線電通信愛好者的 HAM 群體中的隱君子,他們也自稱 HAM,然後,打著 HAM 的名義,到處招搖撞騙,從不主動告訴別人的呼號、當別人問到他的呼號時,支悟以對,甚至冒用別人的呼號。曾經接過不少這樣的電話,自稱是XX地方的HAM,甚至根本不說,直接就問,你是PA嗎?想請教你一個問題,然後立即就連珠炮地發問,當然,我也不是傻瓜,這種電話,通常來自我地,我的手機從來也是單向收費,接聽免費,讓他慢慢仔細說完,我才問他的呼號,姓名,如果在我的黑名單中,沒有,在HAM隊伍名單中,能夠對號的,我也會認真回答,如果沒有HAM資格甚至冒用別人的呼號,我會毫不客氣地告訴他:“我只對合法 HAM 群體提供免費技術支援,你沒有合法 HAM 資格和身份,我不會給你任何技術支持”,然後再掛斷。

  這種人,就是偽HAM。

  HAM 是一班擁有對業餘無線電通信擁有愛好和熱情的人,如果連一個合法的 HAM 資格和身份,都不願意主動去爭取和獲得,談何有資格說自己是 HAM?

如果你是一名合法資格的 HAM,擁有自己的呼號,卻連自己的呼號都不願意去告訴幫助你的人,這算是一種怎樣的 HAM?

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 楼主| 发表于 22-3-2012 02:51 PM | 显示全部楼层
HAM 是一班擁有對業餘無線電通信擁有愛好和熱情的人,如果連一個合法的 HAM 資格和身份,都不願意主動去爭取和獲得,談何有資格說自己是 HAM?
福尔摩斯 发表于 22-3-2012 01:28 PM

原来腊肠叫着“伪HAM”

他們並不愛好業餘無線電通信的人,獲取呼號和合法 HAM 資格身份,目的只有一個,合法聊天,他們對業餘無線電通信毫無愛好和熱情可言,更不會去主動學習。

马来西亚是比较多的“合法无线电操作者” ,或celup HAM, 他们合法聊天。。
他们的确也是很热情的。。很热情的帮助你买设备, 帮助你考获RAE, 然后加入他们呼叫喝茶吃饭的行列。
确实很悲哀, 他们本性可能不坏, 但是他们也不好好的阅读 HAM 相关的资讯, 以为HAM 就是喝茶吃饭, 游行/脚车比赛提供通讯。。
最近, 我XYL 都会说, 当中继站有对话时, 就知道是午饭, 下午茶, 或晚饭的时间到了。。实在是讽刺。。, 我只是对她苦笑。。
要不然能怎样? 他们很多基本知识该懂的都不懂啊。。

当然, 我管不着,但是看到一些人对HAM 的无知。。很伤感。。 只是奉劝在这里“路过”的, 或“常驻”在这里的, 以身作则, 试试干一些喝茶吃饭以外的事。。去读读一些他人的文章, 好好的认识HAM 是什么, HAM 能干什么。。  也常DIY, 多试验。。
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发表于 22-3-2012 05:15 PM | 显示全部楼层
原来腊肠叫着“伪HAM”
马来西亚是比较多的“合法无线电操作者” ,或celup HAM, 他们合法聊天。。
他们的确也是很热情的。。很热情的帮助你买设备, 帮助你考获RAE, 然后加入他们呼叫喝茶吃饭的行列。
确实很悲哀, 他们本性可能不坏, 但是他们也不好好的阅读 HAM 相关的资讯, 以为HAM 就是喝茶吃饭, 游行/脚车比赛提供通讯。。
最近, 我XYL 都会说, 当中继站有对话时, 就知道是午饭, 下午茶, 或晚饭的时间到了。。实在是讽刺。。, 我只是对她苦笑。。
要不然能怎样? 他们很多基本知识该懂的都不懂啊。。

当然, 我管不着,但是看到一些人对HAM 的无知。。很伤感。。 只是奉劝在这里“路过”的, 或“常驻”在这里的, 以身作则, 试试干一些喝茶吃饭以外的事。。去读读一些他人的文章, 好好的认识HAM 是什么, HAM 能干什么。。  也常DIY, 多试验。。
pic 发表于 22-3-2012 02:51 PM


曾经有个KL的朋友来马六甲玩几天后问我, 怎么中续站里的大部份通联都是邀集喝茶吃饭闲聊, 为什么都没有聊及关于无线电的知识, DIY之类的, 我也讪讪不好意思回答.

我觉得现在资讯网络这么发达, 要寻找无线电的相关知识和学习正确的方式根本就不是一件难事, 只是可能并不是真的对无线电有兴趣, 没有推动力吧~

当然, 用无线电找朋友喝茶吃饭闲聊不是错, 至少, 没有违背法律. 不过呢, 如果自称业余无线电爱好者, 告诉别人业余无线电是你热衷的爱好, 别人一问的时候, 发觉竟然只学到喝茶吃饭闲聊, 其他的正路一问三不知, 那实在是一件很悲哀的事情.

我个人认为能称作HAM的是一群热忱于业余无线电爱好者, 他们热爱维护并努力了解无线电, 热衷研究各个他们对无线电了有兴趣的事项, 从而发现并了解更多, 也无私地分享他们的知识.



希望大家共勉之.


9W2DOV
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发表于 27-3-2012 08:51 PM | 显示全部楼层
结论怎样啊? 好用吗?
   


SRH789 是拉杆式的天线, 看起来不错, 只是你怎样知道最佳的长度在HAM band 呢?
pic 发表于 25-1-2012 20:28


Diamond 很用心,在天线上贴上这个.
   
直接可以看到频率如:
95MHz                拉6段           1/4 波长
120MHz              拉4.5段       1/4 波长
144MHz              拉3.5段       1/4 波长
300MHz             拉1.3段       1/4 波长         拉5.4节    5/8波长
430MHz             拉3.4段        5/8波长
800MHz             拉1.6段        5/8波长
900MHz             拉1.4段        5/8波长
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发表于 27-3-2012 09:22 PM | 显示全部楼层
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于9/3/2012,本人与一群人登上Gunung Tebu的山峰(海拔约900m)。抵达营地后就向9M4RKN repeater(海拔约20m)开始Audio Check,惊喜地获得59的成绩。FT-60R 以5W发射,原装天线。“惊“是因为离开那么远(约73km)还可以发射到(因为之前在我家离repeater约24km的地方(海拔30m)Audio Check没有回应)。“喜“是如果有什么紧急需要,我可以联络求救。
以下是地图。

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 楼主| 发表于 27-3-2012 10:23 PM | 显示全部楼层
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于9/3/2012,本人与一群人登上Gunung Tebu的山峰(海拔约900m)。抵达营地后就向9M4RKN repeater( ...
joo_seng 发表于 27-3-2012 09:22 PM


结论是: 2m 波段, 高度很重要。。中间不要有阻隔, 距离是可以很远的。
如果你有外接天线, 估计0.5W 你也能顺利通联, 或至少是R3
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发表于 2-4-2012 01:27 AM | 显示全部楼层
回忆 968# joo_seng
当时是2010年12月3日将照片贴上。经过1年多的收集资料、制造材料、购买仪器及工具,有空做一点,做一点的方式。现在终于制造好了!

这是刚做好的照片:(铜支未切短至1/4波长)




在制造的过程中,学了一些东西。希望你们能借我的经验不需要再“乱撞“。

这个SMA接头要接上RG58看来容易,但是有些技巧。
我第一次直接用cutter压小铜针的后尾,之后轻轻拉不出就可以了。
第二次就用cramper压,结果小铜针变成椭圆形,整个SMA接头就报废了。
第三次就上网学,他用solder将小铜针与铜线连接,我就学他。
结果白色的绝缘胶变形,装不进。最后还是用回第一次的方法。

在制造的过程中,我就顺便作了一些实验。以下实验用Yaesu FT-60R,发射功率=5W,发射频率=145.575MHz进行。
1.随意长度的馈线与1/4波长倍数的馈线的差别。
                          馈线长度        发射器电压        SWR值        正向功率        反向功率
随意长度            450.0cm          8.1V                 2.3               4.0                 6.2
4倍1/4波长度     206.1cm          7.9V                 1.9               3.8                 3.7

结论:看来馈线的长度是1/4的倍数是有帮助的,能看到SWR的值下降,反向功率也下降。但正向功率也下降,我认为这是电压下降所致。由于我用的是原装电池,所以电压下降,这对实验的准确性有影响。但这里只证明4倍1/4波长的长度而已。
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发表于 2-4-2012 02:10 AM | 显示全部楼层
接着就是调整长度了。



以下为调整数据:(天线装在车顶正中央,馈线长度206.1cm,以Yaesu FT-60R测试,发射频率=145.575MHz,发射功率=5W。)
铜部分长度    发射器电压    SWR值    正向功率    反向功率
54.6cm              7.9               1.93         3.8              3.7
53.0cm              8.0               1.62         4.1              0.23
52.0cm              7.9               1.50         4.3              0.18
51.5cm              7.9               1.42         4.5              0.13
51.0cm              7.9               1.35         4.6              0.10
50.0cm              7.8               1.25         4.8              0.06
49.5cm              7.8               1.24         4.9              0.06
49.0cm              7.8               1.25         4.8              0.06

结论:
1.根据公式计算,145.575MHz的1/4波长为51.5cm,但最好的驻波值在49.5cm。这表示1/4波长与天线长度相差96.12%。(天呀!怎么那么准 。缩短参数96%)
2.发现当调到49.5cm时因该是最好的了(不知是不是要1cm这样来调),无法调到更接近1:1的SWR值可能是因为转接头太多。Digital SWR Meter 进出都是N type (female)。我就N type 接 N type转BNC 再接 BNC转SMA。上网找资料(RS electronic)发现N type转SMA的要整百元一个,甚至两百多,我只好慢慢找便宜的。


接着的实验:(天线装在车顶正中央,馈线长度206.1cm,以Yaesu FT-60R测试,发射频率=147.650MHz。)
当我把频率改成147.650MHz来发射时。得到以下数据:
铜部分长度    发射器电压    SWR值    正向功率    反向功率
49.0cm              7.7               1.13         4.9              0.03

结论:不同的频率有不同的驻波值。所以我们制造天线,不可能得到所有的频率的驻波值都是1:1。


再来的实验:(天线没有放在铁上(no ground plate),馈线长度206.1cm,以Yaesu FT-60R测试。)
当我天线放在木架上来发射时。得到以下数据:
铜部分长度    发射器电压    发射频率      SWR值    正向功率    反向功率
49.0cm              7.8          145.575MHz      3.1         3.3              0.86
49.0cm              7.7          145.575MHz      3.1         3.3              0.86
49.0cm              7.8          147.650MHz      3.4         3.1              0.94

结论:1/4波长天线很需要ground plate。

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 楼主| 发表于 2-4-2012 11:12 AM | 显示全部楼层
这个SMA接头要接上RG58看来容易,但是有些技巧。
我第一次直接用cutter压小铜针的后尾,之后轻轻拉不出就可以了。
第二次就用cramper压,结果小铜针变成椭圆形,整个SMA接头就报废了。
joo_seng 发表于 2-4-2012 01:27 AM

要量到很好。。。

第三次就上网学,他用solder将小铜针与铜线连接,我就学他。
结果白色的绝缘胶变形,装不进。最后还是用回第一次的方法。

那种白色的, 有两种材质。一种特别软, 轻, 也特别不耐热。。
那种白色的我焊过, 是比较难焊, 但是还是有方法。。。
下次, 如果你要焊接, 又怕熔掉, 试试用棉花沾水包着白色的部分降温, 然后才焊接, 会容易很多。
还有, 你预测会溶的部分, 我有时是剪很短, 可能1~2mm, 溶到来刚刚好。。。呵呵

1.根据公式计算,145.575MHz的1/4波长为51.5cm,但最好的驻波值在49.5cm。这表示1/4波长与天线长度相差96.12%。(天呀!怎么那么准 。缩短参数96%)
   
不要用300/ Freq
用285.3/Freq 计算。
=(285.3/145.575) * 0.25
0.48995m ~ 49cm

或, 使用这个网站计算
http://www.csgnetwork.com/antennaevcalc.html



2.发现当调到49.5cm时因该是最好的了(不知是不是要1cm这样来调),无法调到更接近1:1的SWR值可能是因为转接头太多。Digital SWR Meter 进出都是N type (female)。我就N type 接 N type转BNC 再接 BNC转SMA。上网找资料(RS electronic)发现N type转SMA的要整百元一个,甚至两百多,我只好慢慢找便宜的。

自己DIY 做一个SMA <--> BNC
接着的实验:(天线装在车顶正中央,馈线长度206.1cm,以Yaesu FT-60R测试,发射频率=147.650MHz。)
当我把频率改成147.650MHz来发射时。得到以下数据:
铜部分长度    发射器电压    SWR值    正向功率    反向功率
49.0cm              7.7               1.13         4.9              0.03

结论:不同的频率有不同的驻波值。所以我们制造天线,不可能得到所有的频率的驻波值都是1:1。


再来的实验:(天线没有放在铁上(no ground plate),馈线长度206.1cm,以Yaesu FT-60R测试。)
当我天线放在木架上来发射时。得到以下数据:
铜部分长度    发射器电压    发射频率      SWR值    正向功率    反向功率
49.0cm              7.8          145.575MHz      3.1         3.3              0.86
49.0cm              7.7          145.575MHz      3.1         3.3              0.86
49.0cm              7.8          147.650MHz      3.4         3.1              0.94

结论:1/4波长天线很需要ground plate。

谢谢你的试验, 你做了一些我一直要做的试验, 就是证明地网ground plane的重要性。。
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发表于 3-4-2012 04:52 PM | 显示全部楼层
2.发现当调到49.5cm时因该是最好的了(不知是不是要1cm这样来调),无法调到更接近1:1的SWR值可能是因为转接头太多。Digital SWR Meter 进出都是N type (female)。我就N type 接 N type转BNC 再接 BNC转SMA。上网找资料(RS electronic)发现N type转SMA的要整百元一个,甚至两百多,我只好慢慢找便宜的。
joo_seng 发表于 2-4-2012 02:10 AM


说到N-type, 我就想到Yaesu的车载系列, Yaesu的中低档的车载机例如FT2900之类都是用SO239, 但是在FT8800, 8900用的却是N-type, 诡异的是在后来推出的V/U旗艇车载机FTM350R时又用回SO239, 真让人摸不着脑袋~
有种说法是N-type的loss会比SO239的来得低, 特别是在UHF, 还有的就是防水防潮性比较好~ 这点想请教版主pic的看法~

这些年以来, 玩机换SO239拆下的N-type头~
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 楼主| 发表于 3-4-2012 05:39 PM | 显示全部楼层
说到N-type, 我就想到Yaesu的车载系列, Yaesu的中低档的车载机例如FT2900之类都是用SO239, 但是在FT880 ...
福尔摩斯 发表于 3-4-2012 04:52 PM


可以看一下。。
http://www.eham.net/ehamforum/smf/index.php?topic=68629.0

我用比较便宜,比较容易买到的那个啦。。呵呵
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发表于 4-4-2012 03:23 PM | 显示全部楼层
请问SO239比较便宜还是N type比较便宜?

这个网站做UHF type与N type接头比较的试验:
http://www.qsl.net/vk3jeg/pl259tst.html

接头阻抗实验说明:UHF type在不同频率(50-500MHz)有不同的阻抗,但N type却能保持50欧姆的阻抗。
(UHF type 接头属于非稳定阻抗接头,而N type接头属于稳定阻抗接头。)

不同阻抗造成的反向功率损失试验说明:UHF type在146.3MHz的损失-15dB,而在432MHz的损失-8dB。相比N type的损失就比较小,-35dB至 -30dB之间。
(一般好的传输系统返回损失在-30dB至-20dB之间。)

正向功率损失试验说明:UHF type在146.3MHz的损失0.2dB,而在432MHz的损失1dB。相比N type的损失就比较小,甚至无法测量。
(由于阻抗不一样而造成发射功率损失增加。)

结论:N type的效率比UHF type好。

以上是我的理解。

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 楼主| 发表于 8-4-2012 08:40 PM | 显示全部楼层

天线的特性:

本帖最后由 pic 于 8-4-2012 09:05 PM 编辑

共振: 任何天线都谐振在一定的频率上,我们要接收哪个频率的信号,就希望天线谐振在那个频率上。天线谐振是对天线最基本的要求,要不然,就没那么多讲究了,随便扔根线出去不也是天线嘛。天线的谐振问题涉及到的主要数据是波长及其四分之一。计算波长的公式很简单,300/f。

其中f的单位是MHz,而得到的结果的单位是米。1/4波长是称作基本振子,如偶极天线是一对基本振子,垂直天线是一根基本振子。不过天线中的振子的长度并不正好是1/4波长,因为电波在导线中行进的速度与在真空中的不同,一般都要短一些,所以有一个缩短因子。这个因子取决于材料。


  带宽: 这也是一个重要但容易被忽略的问题。天线是有一定带宽的,这意味着虽然谐振频率是一个频率点,但是在这个频率点附近一定范围内,这付天线的性能都是差不多好的。这个范围就是带宽。 我们当然希望一付天线的带宽能覆盖一定的范围,最好是我们所收听的整个FM广播波段。

要不然换个台还要换天线或者调天线也太麻烦了。天线的带宽和天线的型式、结构、材料都有关系。一般来说,振子所用管、线越粗,带宽越宽;天线增益越高,带宽越窄。


  阻抗: 天线可以看做是一个谐振回路。一个谐振回路当然有其阻抗。我们对阻抗的要求就是匹配:和天线相连的电路必须有与天线一样的阻抗。和天线相连的是馈线,馈线的阻抗是确定的,所以我们希望天线的阻抗和馈线一样。一般生产的馈线,主要是300欧姆、75欧姆和50欧姆三种阻抗,国外过去还有450欧姆和600欧姆阻抗的馈线。 基本偶极天线的阻抗是75欧姆左右,V型偶极天线是50欧姆左右,基本垂直天线阻抗 50欧姆。其他天线一般阻抗都不是50或75欧姆,那么在把它们与馈线连接之前,需要有一定的手段来做阻抗变换。


  平衡: 对称的天线是平衡的,如偶极天线、八木天线,而同轴电缆是不平衡的,把这两者连接起来,就需要解决平衡不平衡转换的问题。


  增益: 天线是无源器件,但是天线是可以有增益的。这个增益当然是相对增益,是相对于基本偶极天线而言的。FM DX所用的天线,当然希望增益越高越好。不过别忘了,增益高往往伴随着带宽窄。


  方向性: 不是所有的天线都有方向性的。便携式收音机上的拉杆天线就没有方向性。偶极天线有弱的方向性,八木等定向天线可以得到较好的方向性。好的方向性意外着能够集中收集所需方向的电波,还有一个重要的能力就是能部分地减弱本地电台信号的影响。但是定向天线并不是什么情况下都好。当没有目标而等待的时候,定向天线就有可能使你错过天线背面的信号。所以比较合理的方式,是用一个垂直天线和一付定向天线配合使用,用垂直天线等待,听到信号后,再用定向天线转过去对准了听。


  仰角: 天线的仰角是指电波的仰角,而并不是天线振子本身机械上的仰角。仰角反映了天线接收哪个高度角来的电波最强。对于F层传播,我们希望仰角低,可以传播地远,对于 Es层,电波主要是从高处来,我们希望仰角高。仰角的高低取决于天线型式和架设高度。一般来说,垂直天线具有低仰角,其他天线的仰角随架设高度变化。

1.1 天线的作用
    无线电发射机输出的射频信号功率,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。可见,天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备,没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多,以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线,进行适当的分类是必要的:按用途分类,可分为通信天线、电视天线、雷达天线等;按工作频段分类,可分为短波天线、超短波天线、微波天线等;按方向性分类,可分为全向天线、定向天线等;按外形分类,可分为线状天线、面状天线等;等等分类。

*电磁波的辐射
    导线上有交变电流流动时,就可以发生电磁波的辐射,辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1 a 所示,若两导线的距离很近,电场被束缚在两导线之间,因而辐射很微弱;将两导线张开,如图1.1 b 所示,电场就散播在周围空间,因而辐射增强。必须指出,当导线的长度L 远小于波长λ 时,辐射很微弱;导线的长度L 增大到可与波长相比拟时,导线上的电流将大大增加,因而就能形成较强的辐射。



  架设高度: 天线有一个架设高度。这个高度实际上是两个高度,一个高度我们考虑它的水平面高度,这个高度对于本地信号有些用,对于DX其实用处不大。第二个常常被忽略的高度是地面高度,是指天线到电气地面的高度。比如架设在钢筋水泥房顶的天线,虽然房子高有20米,但是天线距房顶只有1米,那么这付天线的高度只是1米。 天线的高度对不同的天线有不同的影响,一般会影响天线的阻抗和仰角。通常我们认为天线的地面高度应在0.4个波长以上,才比较不受地面的影响。


  驻波比: 最后介绍这个最不被中国的爱好者熟悉的特征。 驻波比反映了天馈系统的匹配情况。它是以天线作为发射天线时发射出去和反射回来的能量的比来衡量天线性能的。驻波比是由天馈系统的阻抗决定的。天线的阻抗与馈线的阻抗与接收机的阻抗一致,驻波比就小。驻波比高的天馈系统,信号在馈线中的损失很大。

天调的作用:

1、匹配阻抗,使天线系统(天调+天线)对于发射机来说是阻抗匹配, 这样才能让天线系统中的天线电缆部分辐射效率最高

2、谐振天线,按照电磁理论来讲天线阻抗Z=R+jX, 当X=0时视为天线谐振。不自然谐振的天线使用天调后,天调通过加感或加容,使得Z=R+jX中X=0。

3、加天调后的天线相对于自然谐振天线的电效率问题,将天线调谐到相对于发射机来说是阻抗匹配, 靠的是天调内部的LC网络,有很大一部分功率在天调的L、C内“吞吐”,不辐射电磁波。由于L、C不是理想元件,会消耗一部分能量,因此天线越不自然谐振(特别是等效辐射电阻偏离50欧越远),加天调后的电效率就越低。


本文来自: DZ3W.COM 原文网址:http://www.dz3w.com/articlescn/antenna/4181.html
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 楼主| 发表于 8-4-2012 08:49 PM | 显示全部楼层
本帖最后由 pic 于 8-4-2012 11:00 PM 编辑

1.1 天线的作用
    无线电发射机输出的射频信号功率,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接下来(仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。可见,天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备,没有天线也就没有无线

电通信。天线品种繁多,以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线,进行适当的分类是必要的:按用途分类,可分为通信天线、电视天线、雷达天线等;按工作频段分类,可分为短波天线、超短波天线、微波天线等;按方向性分类,可分为全向天线、定向天线等;按外形分类,可分为线状天线、面状天线等;等等分类。

*电磁波的辐射
    导线上有交变电流流动时,就可以发生电磁波的辐射,辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1 a 所示,若两导线的距离很近,电场被束缚在两导线之间,因而辐射很微弱;将两导线张开,如图1.1 b 所示,电场就散播在周围空间,因而辐射增强。必须指出,当导线的长度L 远小于波长λ 时,辐射很微弱;导线的长度L 增大到可与波长相比拟时,导线上的电流将大大增加,因而就能形成较强的辐射。



1.2 对称振子
    对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线,单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源,也可采用多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子,称半波对称振子, 见图1.2a 。另外,还有一种异型半波对称振子,可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框,并把全波对称振子的两个端点相叠,这个窄长的矩形框称为折合振子,注意,折合振子的长度也是为二分之一波长,故称为半波折合振子, 见图1.2 b。




1.3有关天线方向性的讨论
1.3.1天线的方向性
发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去,基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。
垂直放置的半波对称振子具有平放的“面包圈”形的立体方向图(图1.3.1 a)。立体方向图虽然立体感强,但绘制困难,图1.3.1 b 与图1.3.1 c 给出了它的两个主平面方向图,平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性。从图1.3.1 b 可以看出,在振子的轴线方向上辐射为零,最大辐射方向在水平面上;而从图1.3.1 c 可以看出,在水平面上各个方向上的辐射一样大。学会识别辐射方向图对将来选择天线和评价产品特性有很大的帮助。




1.3.2
天线方向性增强
若干个对称振子组阵,能够控制辐射,产生“扁平的面包圈” ,把信号进一步集中到在水平面方向上。
下图是4个半波对称振子沿垂线上下排列成一个垂直四元阵时的立体方向图和垂直面方向图。




也可以利用反射板可把辐射能控制到单侧方向。例如,平面反射板放在阵列的一边构成扇形区覆盖天线。下面的水平面方向图说明了反射面的作用——反射面把功率反射到单侧方向,提高了增益。
类似抛物反射面的使用,更能使天线的辐射,像光学中的探照灯那样,把能量集中到一个小立体角内,从而获得很高的增益。不言而喻,抛物面天线的构成包括两个基本要素:抛物反射面和放置在抛物面“焦点”上的辐射源。这个辐射源可以是一个振子,甚至也可以是另外一种小型化了的天线。



1.3.3
关于天线的增益
在论坛里讨论天线的增益是最多的了,证明大家对这个问题非常关注,也说明天线的增益是天线性能的一个重要参数,很多人甚至将增益的大小作为评价天线好坏的标志(其实不完全是这样,下一步还要继续讨论)。到底天线的增益是什么呢?
天线的增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。通俗一点,可以这样来理解增益的物理含义——为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号,如果用理想的无方向性点源作为发射天线,需要100W的输入功率,而用增益为G =13dB某定向天线作为发射天线输出(dB分贝,对数表示放大倍数的一种方法),13dB约等于20倍,输入功率只需 100 / 20 = 5W。换言之,某天线的“增益”,是其最大辐射方向上的辐射效果,与无方向性的理想点源相比,等价的输入功率放大的倍数。        
通常,半波对称振子的增益为G = 2.15 dBi;4个半波对称振子 沿垂线上下排列,构成一个垂直四元阵,其增益约为G = 8.15 dBi ( dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源) 。如果以半波对称振子作比较对象,则增益的单位是dBd,半波对称振子的增益为G = 0 dBd (因为是自己跟自己比,比值为1,取对数值得零);垂直四元阵,其增益约为G = 8.15–2.15 = 6 dBd

1.3.4
波瓣宽度
天线向各个方向辐射或接收电磁波相对强度的特性。对发射天线来说,天线向某一方向辐射电磁波的强度是由天线上各点电流元产生于该方向的电磁场强度相干合成的结果。如果把天线各个方向辐射电磁波的强度用从原点出发的矢量长短来表示,则将全部矢量终点连在一起所构成的封闭面称为天线的立体方向图,它表示天线向不同方向辐射的强弱。任何通过原点的平面与立体方向图相截的轮廓线称为天线在该平面内的平面方向图。工程上一般采用主平面上的方向图来表示天线的方向性,而主平面一般是指包含最大辐射方向和电场矢量或磁场矢量的平面。
用电场或磁场强度来表示辐射强度的方向图称为场强方向图;用功率密度的大小来表示的称为功率方向图。
方向图通常都有两个或多个瓣,其中辐射强度最大的瓣称为主瓣,其余的瓣称为副瓣或旁瓣。在功率方向图的主瓣中,功率降到主瓣最大值一半的两点所张的夹角称为主瓣的半功率点宽度(简称主瓣宽度),用它可以表示天线集中辐射的程度。主瓣宽度越小,表示天线的辐射能量越集中在天线的最大辐射方向。如图1.3.4 a , 在主瓣最大辐射方向两侧,辐射强度降低 3 dB(功率密度降低一半)的两点间的夹角定义为波瓣宽度(又称【波束宽度】或【主瓣宽度】或【半功率角】)。波瓣宽度越窄,方向性越好,作用距离越远,抗干扰能力越强。
还有一种波瓣宽度,即10dB波瓣宽度,顾名思义它是方向图中辐射强度降低 10dB (功率密度降至十分之一) 的两个点间的夹角,见图1.3.4 b



多瓣的方向图


计算机仿真方向图



计算机仿真方向图



计算机仿真方向图


八木天线的仿真方向图



以上是对发射天线来说的,但根据互易定理,同一天线如作为接收天线,将具有相同的方向图和方向性系数。
由此可见,方向图的波瓣直接关系到信号的覆盖和接收。


1.4 天线的极化
       天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。人们规定:电场的方向就是天线极化方向。一般使用的天线为单极化的。下图示出了两种基本的单极化的情况:垂直极化---是最常用的;水平极化---也是要被用到的。



1.4.1 双极化天线
     下图示出了另两种单极化的情况:+45°极化与-45°极化,它们仅仅在特殊场合下使用。这样,共有四种单极化了,见下图。把垂直极化和水平极化两种极化的天线组合在一起,或者,把+45°极化和-45°极化两种极化的天线组合在一起,就构成了一种新的天线---双极化天线。


       下图示出了两个单极化天线安装在一起组成一付双极化天线,注意,双极化天线有两个接头。双极化天线辐射(或接收)两个极化在空间相互正交(垂直)的波。




1.4.2 极化损失
        垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收,水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收。右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收,而左旋圆极化波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收。
        当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时,接收到的信号都会变小,也就是说,发生极化损失。例如:当用+ 45° 极化天线接收垂直极化或水平极化波时,或者,当用垂直极化天线接收+45° 极化或-45°极化波时,等等情况下,都要产生极化损失。用圆极化天线接收任一线极化波,或者,用线极化天线接收任一圆极化波,等等情况下,也必然发生极化损失------只能接收到来波的一半能量。
        当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时,例如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波,或用右旋圆极化的接收天线接收左旋圆极化的来波时,天线就完全接收不到来波的能量,这种情况下极化损失为最大,称极化完全隔离。


1.4.3 极化隔离
       理想的极化完全隔离是没有的。馈送到一种极化的天线中去的信号多少总会有那么一点点在另外一种极化的天线中出现。例如下图所示的双极化天线中,设输入垂直极化天线的功率为10W,结果在水平极化天线的输出端测得的输出功率为10mW。





1.5 天线的输入阻抗Zin
        定义:天线输入端信号电压与信号电流之比,称为天线的输入阻抗。输入阻抗具有电阻分量Rin和电抗分量Xin ,即Zin = Rin + j Xin 。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取,因此,必须使电抗分量尽可能为零,也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。事实上,即使是设计、调试得很好的天线,其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值。
       输入阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关,半波对称振子是最重要的基本天线,其输入阻抗为Zin = 73.1+j42.5 (欧) 。当把其长度缩短(3~5)%时,就可以消除其中的电抗分量,使天线的输入阻抗为纯电阻,此时的输入阻抗为Zin = 73.1 (欧) ,(标称75 欧) 。注意,严格的说,纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的。

       顺便指出,半波折合振子的输入阻抗为半波对称振子的四倍,即Zin = 280(欧) ,(标称300 欧)。
       有趣的是,对于任一天线,人们总可通过天线阻抗调试,在要求的工作频率范围内,使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近50 欧,从而使得天线的输入阻抗为Zin = Rin = 50 欧------这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。

1.6 天线的工作频率范围(频带宽度)
      无论是发射天线还是接收天线,它们总是在一定的频率范围(频带宽度)内工作的,天线的频带宽度有两种不同的定义------
一种是指:在驻波比SWR ≤1.5 条件下,天线的工作频带宽度;
一种是指:天线增益下降3 分贝范围内的频带宽度。
在移动通信系统中,通常是按前一种定义的,具体的说,天线的频带宽度就是天线的驻波比SWR不超过1.5 时,天线的工作频率范围。
一般说来,在工作频带宽度内的各个频率点上, 天线性能是有差异的,但这种差异造成的性能下降是可以接受的。

1.7.1 板状天线
      无论是GSM 还是CDMA, 板状天线是用得最为普遍的一类极为重要的基站天线。这种天线的优点是:增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能可靠以及使用寿命长。
       板状天线也常常被用作为直放站的用户天线,根据作用扇形区的范围大小,应选择相应的天线型号。




1.7.1 a 基站板状天线基本技术指标示例

频率范围 :824-960 MHz

频带宽度:70MHz

增益 :14 ~ 17 dBi

极化 :垂直

标称阻抗: 50 Ohm

电压驻波比 :≤1.4

前后比 :>25dB

下倾角(可调):  3 ~ 8°

半功率波束宽度: 水平面60 ° ~ 120 ° 垂直面16 ° ~ 8 °

垂直面上旁瓣抑制: < -12 dB

互调: ≤110 dBm



1.7.1 b 板状天线高增益的形成
A. 采用多个半波振子排成一个垂直放置的直线阵




单个半波振子垂直面方向图 两个半波振子垂直面方向图 四个半波振子垂直面方向图
增益为 G= 2.15 dBi                  增益为 G= 5.15 dBi                 增益为 G= 8.15 dBi




单个半波振子                         两个半波振子                               四个半波振子
B. 在直线阵的一侧加一块反射板 (以带反射板的二半波振子垂直阵为例)





       两个半波振子                                      两个半波振子
      (带反射板)                                     (带反射板)
      垂直面方向图                                      水平面方向图
                          增益为 G= 11 ~ 14dBi




两个半波振子(带反射板)                两个半波振子(带反射板)
在垂直面上的配置                                 在水平面上的配置

C. 为提高板状天线的增益,还可以进一步采用八个半波振子排阵
        前面已指出,四个半波振子排成一个垂直放置的直线阵的增益约为8 dBi;一侧加有一个反射板的四元式直线阵,即常规板状天线,其增益约为14 ~ 17 dBi。
       一侧加有一个反射板的八元式直线阵,即加长型板状天线,其增益约为16 ~ 19 dBi。不言而喻,加长型板状天线的长度,为常规板状天线的一倍,达2.4 m 左右。

1.7.2 高增益栅状抛物面天线
      从性能价格比出发,人们常常选用栅状抛物面天线作为直放站施主天线。由于抛物面具有良好的聚焦作用,所以抛物面天线集射能力强,直径为1.5 m 的栅状抛物面天线,在900 兆频段,其增益即可达G = 20dBi。它特别适用于点对点的通信,例如它常常被选用为直放站的施主天线。抛物面采用栅状结构,一是为了减轻天线的重量,二是为了减少风的阻力。
      抛物面天线一般都能给出不低于30 dB 的前后比,这也正是直放站系统防自激而对接收天线所提出的必须满足的技术指标。








1.7.3 八木定向天线
     八木定向天线,具有增益较高、结构轻巧、架设方便、价格便宜等优点。因此,它特别适用于点对点的通信,例如它是室内分布系统的室外接收天线的首选天线类型。
     八木定向天线的单元数越多,其增益越高,通常采用6 - 12 单元的八木定向天线,其增益可达10-15dBi。


注:关于八木天线的由来:
上个世纪二十年代,日本东北大学的八木秀次和宇田太郞两人发明了这种天线,被称为“八木宇田天线”,简称“八木天线”。
  八木天线的确好用。它有很好的方向性,较偶极天线有高的增益。用它来测向、远距离通信效果特别好。如果再配上仰角和方位旋转控制装置,更可以随心所欲与各个方向的电台联络,这种感受从直立天线上是得不到的。
  典型的八木天线应该至少有三对以上的振子,整个结构呈“王”字形。与馈线相连的称有源振子,或主振子,居三对振子之中,“王”字的中间一横。比有源振子稍长一点的称反射器,它在有源振子的一侧,起着削弱从这个方向传来的电波或从本天线发射去的电波的作用;比有源振子略短的称引向器,它位于有源振子的另一侧,它能增强从这一侧方向传来的或向这个方向发射出去的电波。引向器可以有许多个,每根长度都要比其相邻的并靠近有源振子的那根略短一点。引向器越多,方向越尖锐、增益越高,但实际上超过四、五个引向器之后,这种“好处”增加就不太明显了,而体积大、自重增加、对材料强度要求提高、成本加大等问题却渐突出。通常情况下有一副五单元八木(即有三个引向器,一个反射器和一个有源振子)就够用了。
  每个引向器和反射器都是用一根金属棒做成。无论有多少“单元”,所有的振子,都是按一定的间距平行固定在一根“大梁”上。大梁也用金属材料做成。这些振子的中点要与大梁绝缘吗?不要。原来,电波“行走”在这些约为半个波长长度的振子上时,振子的中点正好位于感应信号电压的零点,零点接“地”,一点也没问题。而且还有一个好处,在空间感应到的静电正好可以通过这些接触点、天线的金属立杆再导通到建筑物的避雷地网去。
  八木天线的工作原理是这样的(以三单元天线接收为例):引向器略短于二分之一波长,主振子等于二分之一波长,反射器略长于二分之一波长,两振子间距四分之一波长。此时,引向器对感应信号呈“容性”,电流超前电压90°;引向器感应的电磁波会向主振子辐射,辐射信号经过四分之一波长的路程使其滞后于从空中直接到达主振子的信号90°,恰好抵消了前面引起的“超前”,两者相位相同,于是信号迭加,得到加强。反射器略长于二分之一波长,呈感性,电流滞后90°,再加上辐射到主振子过程中又滞后90°,与从反射器方向直接加到主振子上的信号正好相差了180°,起到了抵消作用。一个方向加强,一个方向削弱,便有了强方向性。发射状态作用过程亦然。
  有源振子是关键的一个单元。有两种常见形态:折合振子与直振子。直振子其实就是二分之一波长偶极振子,折合振子是其变形。有源振子与馈线相接的地方必需与主梁保持良好的绝缘,而折合振子中点仍与大梁相通。
  仿制一副天线,但总还需要进行适当的调整。调什么?为什么要调?这就需要我们去了解所做天线的原理。
  天线的一个重要特征,那就是“输入阻抗”。在谐振状态,天线如同一只电阻接在馈线端。常用馈线阻抗为50Ω,如果天线输入阻抗也是50Ω,那就达到了“匹配”,电台输出的信号就能全部从天线上发射出去;如果不“匹配”,一部分功率就会反射回电台的功放电路。
  二分之一波长偶极天线的输入阻抗约为67Ω,二分之一波长折合振子的输入阻抗则高于前者4倍,约270Ω,通常称为300Ω。当加了引向器、反射器后,阻抗关系就变得复杂起来了。总的来说八木比仅有基本振子的阻抗要低很多,且八木各单元间距大则阻抗高,反之阻抗变低,同时天线效率降低。有资料介绍,引向器与主振子间距0.15波长时阻抗最低,0.2-0.25时阻抗高,效率提高。这时阻抗的变化范围约在5-20Ω间。
  经典的折合振子八木天线的特性阻抗约为300Ω,(振子间距约四分之一波长)如常见的电视接收天线。折合振子折合的间距狭窄时、或二分之一波长的“长边”直径大于那两个约四分之一波长的“短边”的直径时,其输入阻抗较高。而我们的收发射机输出都是按50Ω设计的,配50Ω电缆作馈线。八木天线怎样才能与馈线达到阻抗匹配?显然不能不考虑这个问题。于是就有了各种各样的匹配方法。短波波段八木常用的“发夹式”匹配,是在馈电处并接一段U型导体,它起着一个电感器的作用,和天线本身的电容形成并联谐振从而提高了天线阻抗;还有经典的“伽玛”匹配、著名的HB9CV天线等等。最简单的做法是把靠近天线馈电处的馈线绕成一个约六、七圈直径约15厘米的线圈挂在那里,我想这与发夹匹配的原理应该是一样的吧。还有一个问题要注意:八木天线是“平衡输出”,它的两个馈电点对“地”呈现相同的特性,但通常的收发信机天线端口却是“不平衡”的,芯线是热端,外导体接地。虽然我们也可以视而不见地将馈线芯线随意接在天线两个馈电点之一上,另一点接馈线的外导体层,但是,这将破坏天线原有的方向特性,而且在馈线上也会产生不必要的发射。一副好的八木,应该配有匹配的“平衡-不平衡”转换器。
  有朋友问,架设八木时天线的振子是和大地平行好还是垂直与大地好?回答是,收、发信双方保持相同“姿势”为好(相同的极化方向)。振子水平时,发射的电波其电场与大地平行,称“水平极化波”,振子与地垂直时发射的电波属“垂直极化波”。收发双方应该保持相同的极化方式。在U/V波段,人们大量使用着直立天线,八木天线当然也就应少数服从多数,让振子垂直于大地。当然,有些情况下,如短波波段八木天线多为水平架设,而且,短波波长的庞然大物恐怕想垂直架也无法实现!
  有朋友问,振子的直径对天线性能有什么影响?回答是直径影响振子长度,直径大则长度略短。直径大,天线Q值低些,工作频率带宽就大一些。
  还有朋友问,折合振子是“平躺”在大梁上,其几个边都与其它振子在一个平面上好?还是折合振子的面垂直与大梁,只有其长边和其它振子保持在一个平面上好呢?经典的折合振子八木天线是前者。根据前面所说的工作原理,如果把折合振子平躺在引向器和反射器之间,折合振子就有两个边“插足”,其中的相位关系就更复杂了许多?
  不过话又得说回来。业余无线电的许多成果,特别是各种各样的天线,是经过实际试验得来的,“成功”或“不成功”也常是以自己的满意程度、“与过去相比”来确定的。究竟怎样才是最好的?还是自己动手试一试吧。接上一个驻波表,试着调整一下各振子的长度、各单元之间的距离,还有怎么匹配等等,很可能还会有新的发现。
  顺便提个醒:调试时八木天线时一定要把天线认认真真架起来,离开地面至少有个两、三米,周围还要开阔一些哦!



1.7.4 室内吸顶天线
     室内吸顶天线必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。
     现今市场上见到的室内吸顶天线,外形花色很多,但其内芯的购造几乎都是一样的。这种吸顶天线的内部结构,虽然尺寸很小,但由于是在天线宽带理论的基础上,借助计算机的辅助设计,以及使用网络分析仪进行调试,所以能很好地满足在非常宽的工作频带内的驻波比要求,按照国家标准,在很宽的频带内工作的天线其驻波比指标为VSWR ≤ 2 。当然,能达到VSWR ≤ 1.5 更好。顺便指出,室内吸顶天线属于低增益天线, 一般为G = 2 dBi。

1.7.5 室内壁挂天线
     室内壁挂天线同样必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。
      现今市场上见到的室内壁挂天线,外形花色很多,但其内芯的购造几乎也都是一样的。这种壁挂天线的内部结构,属于空气介质型微带天线。由于采用了展宽天线频宽的辅助结构,借助计算机的辅助设计,以及使用网络分析仪进行调试,所以能较好地满足了工作宽频带的要求。顺便指出,室内壁挂天线具有一定的增益,约为G = 7 dBi。

目前GSM 和CDMA 移动通信使用的频段为:
GSM:890 - 960 MHz, 1710 - 1880 MHz
CDMA: 806 - 896 MHz
806 - 960 MHz 频率范围属超短波范围;1710 ~1880 MHz 频率范围属微波范围。
电波的频率不同,或者说波长不同,其传播特点也不完全相同,甚至很不相同。


1.8电波的传播损耗
设发射功率为PT ( W ) ,发射天线增益为GT ( dB ) ,工作频率为f ( MHz ) . 接收功率为PR ( W ) ,接收天线增益为GR ( dB ) ,收、发天线间距离为R ( km ) ,经过简单推导,可写得电波在自由空间的传播损耗 L0 为:
L0 ( dB ) = 10 Lg( PT / PR ) = 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB)
[举例] 设:PT = 10 W = 40 dBmw ; GT = 10 dBi ; GR = 3 dBi ; f = 900MHz 问:R = 500 m 时, L0 ( dB ) = ? , PR = ?
答: (1)传播损耗 L0 的计算 L0 = 32.45 + 20 Lg 900 + 20 Lg 0.5 - 10 - 3 = 32.45 + 59.1 - 6 - 10 - 3 = 72.5 ( dB )
(2)接收功率PR 的计算 PR = PT / ( 10 ^7.25 ) = 10 ( W ) / ( 10 ^7.25 ) = 1 ( μW ) / ( 10 ^0.725 ) = 1 ( μW ) / 5.31 = 0.188 ( μW )



1.9 电波传播损耗的奥村经验公式
日本人奥村,对地面移动通信的电波传播问题,做了大量的统计工作,并归纳出一个大城市适用的传播损耗 Lb
经验公式:

[举例] 设:f= 900 MHz ; HT= 64 m ; HR= 2 m ; GT = 10 (dBi) ; GR = 3 (dBi)

问:R = 500 m 时, Lb= ?
解: Lb
= 75 + 26 Lg 900+ 45 Lg 0.5
– ( 14 + 6.5 Lg 0.5 )× Lg 64
– 3.2 [ Lg (12 × 2 )] 2
= 75 + 76.8 – 13.5 – 21.7 –6
= 110.6 ( dB )
可见,信号的衰减比自由空间中要大得多!


2.1 自由空间通信距离方程
设发射功率为PT,发射天线增益为GT,工作频率为f . 接收功率为PR,接收天线增益为GR,收、发天线间距离为R,那么电波在无环境干扰时,传播途中的电波损耗L0 有以下表达式:
L0 (dB) = 10 Lg ( PT / PR )
= 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB)

[举例] 设:PT = 10 W = 40dBmw ;GR = GT = 7 (dBi) ; f = 1910MHz
问:R = 500 m 时, PR = ?
解答: (1) L0 (dB) 的计算
L0 (dB) = 32.45 + 20 Lg 1910( MHz ) + 20 Lg 0.5 ( km ) - GR (dB) - GT (dB)
= 32.45 + 65.62 - 6 - 7 - 7 = 78.07 (dB)
(2 )PR 的计算
PR = PT / ( 10 7.807 ) = 10 ( W ) / ( 10 7.807 ) = 1 ( &#181;W ) / ( 10 0.807 )
= 1 ( &#181;W ) / 6.412 = 0.156 ( &#181;W ) = 156 ( m&#181;W )

顺便指出,1.9GHz 电波在穿透一层砖墙时,大约损失(10~15) dB

2.2 超短波和微波的传播视距
2.2.1 极限直视距离
        超短波特别是微波,频率很高,波长很短,它的地表面波衰减很快,因此不能依靠地表面波作较远距离的传播。超短波特别是微波,主要是由空间波来传播的。简单地说,空间波是在空间范围内沿直线方向传播的波。显然,由于地球的曲率使空间波传播存在一个极限直视距离Rmax 。在最远直视距离之内的区域,习惯上称为照明区;极限直视距离Rmax 以外的区域,则称为阴影区。不言而语,利用超短波、微波进行通信时,接收点应落在发射天线极限直视距离Rmax 内。受地球曲率半径的影响,极限直视距离Rmax 和发射天线与接收天线的高度HT 与HR 间的关系为:
Rmax =3.57{ √HT (m) +√HR (m) } (km)




考虑到大气层对电波的折射作用,极限直视距离应修正为
Rmax = 4.12 { √HT
(m) +√HR (m) } (km)
由于电磁波的频率远低于光波的频率,电波传播的有效直视距离Re 约为极限直视距离Rmax的70% ,即
Re = 0.7 Rmax .
例如,HT 与HR 分别为49 m 和1.7 m,则有效直视距离为Re = 24 km。

2.3 电波在平面地上的传播特征
        由发射天线直接射到接收点的电波称为直射波;发射天线发出的指向地面的电波,被地面反射而到达接收点的电波称为反射波。显然,接收点的信号应该是直射波和反射波的合成。电波的合成不会象1 + 1 = 2 那样简单地代数相加,合成结果会随着直射波和反射波间的波程差的不同而不同。

波程差为半个波长的奇数倍时,直射波和反射波信号相加,合成为最大;波程差为一个波长的倍数时,直射波和反射波信号相减,合成为最小。可见,地面反射的存在,使得信号强度的空间分布变得相当复杂。
        实际测量指出:在一定的距离Ri 之内,信号强度随距离或天线高度的增加都会作起伏变化;
        在一定的距离Ri 之外,随距离的增加或天线高度的减少,信号强度将。单调下降。理论计算给出了这个Ri 和天线高度HT 与HR 的关系式:
Ri = (4 HT HR )/ l , l 是波长。
不言而喻,Ri 必须小于极限直视距离Rmax。

2.4 电波的多径传播
       在超短波、微波波段,电波在传播过程中还会遇到障碍物(例如楼房、高大建筑物或山丘等)对电波产生反射。因此,到达接收天线的还有多种反射波(广义地说,地面反射波也应包括在内),这种现象叫为多径传播。
       由于多径传输,使得信号场强的空间分布变得相当复杂,波动很大,有的地方信号场强增强,有的地方信号场强减弱;也由于多径传输的影响,还会使电波的极化方向发生变化。另外,不同的障碍物对电波的反射能力也不同。例如:钢筋水泥建筑物对超短波、微波的反射能力比砖墙强。

我们应尽量克服多径传输效应的负面影响,这也正是在通信质量要求较高的通信网中,人们常常采用空间分集技术或极化分集技术的缘由。

2.5 电波的绕射传播
       在传播途径中遇到大障碍物时,电波会绕过障碍物向前传播,这种现象叫做电波的绕射。超短波、微波的频率较高,波长短,绕射能力弱,在高大建筑物后面信号强度小,形成所谓的“阴影区”。
       信号质量受到影响的程度,不仅和建筑物的高度有关,和接收天线与建筑物之间的距离有关,还和频率有关。例如有一个建筑物,其高度为10 米,在建筑物后面距离200 米处,接收的信号质量几乎不受影响,但在100 米处,接收信号场强比无建筑物时明显减弱。注意,诚如上面所说过的那样,减弱程度还与信号频率有关,对于216 ~ 223 兆赫的射频信号,接收信号场强比无建筑物时低16dB,对于670 兆赫的射频信号,接收信号场强比无建筑物时低20dB .如果建筑物高度增加到50 米时,则在距建筑物1000 米以内,接收信号的场强都将受到影响而减弱。也就是说,频率越高、建筑物越高、接收天线与建筑物越近,信号强度与通信质量受影响程度越大;相反,频率越低,建筑物越矮、接收天线与建筑物越远,影响越小。
       因此,选择基站场地以及架设天线时,一定要考虑到绕射传播可能产生的各种不利影响,注意到对绕射传播起影响的各种因素。
连接天线和发射机输出端(或接收机输入端)的电缆称为传输线或馈线。传输线的主要任务是有效地传输信号能量,因此,它应能将发射机发出的信号功率以最小的损耗传送到发射天线的输入端,或将天线接收到的信号以最小的损耗传送到接收机输入端,同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号,这样,就要求传输线必须屏蔽。
       顺便指出,当传输线的物理长度等于或大于所传送信号的波长时,传输线又叫做长线。

3.1 传输线的种类
       超短波段的传输线一般有两种:平行双线传输线和同轴电缆传输线;微波波段的传输线有同轴电缆传输线、波导和微带。平行双线传输线由两根平行的导线组成它是对称式或平衡式的传输线,这种馈线损耗大,不能用于UHF 频段。同轴电缆传输线的两根导线分别为芯线和屏蔽铜网,因铜网接地,两根导体对地不对称,因此叫做不对称式或不平衡式传输线。同轴电缆工作频率范围宽,损耗小,对静电耦合有一定的屏蔽作用,但对磁场的干扰却无能为力。使用时切忌与有强电流的线路并行走向,也不能靠近低频信号线路。

3.2 传输线的特性阻抗
       无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗,用Z0 表示。同轴电缆的特性阻抗的计算公式为
Z。=〔60/√εr〕×Log ( D/d ) [ 欧]。
式中,D 为同轴电缆外导体铜网内径; d 为同轴电缆芯线外径;
εr 为导体间绝缘介质的相对介电常数。
通常Z0 = 50 欧,也有Z0 = 75 欧的。
由上式不难看出,馈线特性阻抗只与导体直径D 和d 以及导体间介质的介电常数εr 有关,而与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗无关。

3.3 馈线的衰减系数
       信号在馈线里传输,除有导体的电阻性损耗外,还有绝缘材料的介质损耗。这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加。因此,应合理布局尽量缩短馈线长度。单位长度产生的损耗的大小用衰减系数β 表示,其单位为dB / m(分贝/米),电缆技术说明书上的单位大都用dB / 100 m(分贝/百米)

设输入到馈线的功率为P1 ,从长度为L( m )的馈线输出的功率为P2 ,传输损耗TL 可表示为:
TL = 10 × Lg ( P1 /P2 ) ( dB )
衰减系数为
β = TL/ L ( dB / m )
      例如, NOKIA 7 / 8 英寸低耗电缆, 900MHz 时衰减系数为β= 4.1 dB / 100 m ,也可写成β=3 dB / 73 m , 也就是说, 频率为900MHz 的信号功率,每经过73 m 长的这种电缆时,功率要少一半。
      而普通的非低耗电缆,例如, SYV-9-50-1, 900MHz 时衰减系数为β = 20.1 dB / 100 m,也可写成β=3 dB / 15 m ,也就是说, 频率为900MHz 的信号功率,每经过15 m 长的这种电缆时,功率就要少一半!

3.4 匹配概念
      什么叫匹配?简单地说,馈线终端所接负载阻抗ZL 等于馈线特性阻抗Z0 时,称为馈线终端是匹配连接的。匹配时,馈线上只存在传向终端负载的入射波,而没有由终端负载产生的反射波,因此,当天线作为终端负载时,匹配能保证天线取得全部信号功率。如下图所示,当天线阻抗为50欧时,与50 欧的电缆是匹配的,而当天线阻抗为80 欧时,与50 欧的电缆是不匹配的。




如果天线振子直径较粗,天线输入阻抗随频率的变化较小,容易和馈线保持匹配,这时天线的工作频率范围就较宽。反之,则较窄。
在实际工作中,天线的输入阻抗还会受到周围物体的影响。为了使馈线与天线良好匹配,在架设天线时还需要通过测量,适当地调整天线的局部结构,或加装匹配装置。

3.5 反射损耗
       前面已指出,当馈线和天线匹配时,馈线上没有反射波,只有入射波,即馈线上传输的只是向天线方向行进的波。这时,馈线上各处的电压幅度与电流幅度都相等,馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。
       而当天线和馈线不匹配时,也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时,负载就只能吸收馈线上传输的部分高频能量,而不能全部吸收,未被吸收的那部分能量将反射回去形成反射波。
       例如,在右图中,由于天线与馈线的阻抗不同,一个为75 欧姆,一个为50 欧姆,阻抗不匹配,其结果是




3.6 电压驻波比
       在不匹配的情况下, 馈线上同时存在入射波和反射波。在入射波和反射波相位相同的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ,形成波腹;而在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ,形成波节。其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。这种合成波称为行驻波。
       反射波电压和入射波电压幅度之比叫作反射系数,记为R

    反射波幅度    (ZL-Z0)
R =───── = ───────
    入射波幅度    (ZL+Z0 )

波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数,也叫电压驻波比,记为VSWR
            波腹电压幅度Vmax          (1 + R)
VSWR = ────────────── = ────
            波节电压辐度Vmin          (1 - R)
终端负载阻抗ZL 和特性阻抗Z0 越接近,反射系数R 越小,驻波比VSWR 越接近于1,匹配也就越好。


3.7平衡装置
      信号源或负载或传输线,根据它们对地的关系,都可以分成平衡和不平衡两类。
      若信号源两端与地之间的电压大小相等、极性相反,就称为平衡信号源,否则称为不平衡信号源;若负载两端与地之间的电压大小相等、极性相反,就称为平衡负载,否则称为不平衡负载;若传输线两导体与地之间阻抗相同,则称为平衡传输线,否则为不平衡传输线。

在不平衡信号源与不平衡负载之间应当用同轴电缆连接,在平衡信号源与平衡负载之间应当用平行双线传输线连接,这样才能有效地传输信号功率,否则它们的平衡性或不平衡性将遭到破坏而不能正常工作。如果要用不平衡传输线与平衡负载相连接,通常的办法是在粮者之间加装“平衡-不平衡”的转换装置,一般称为平衡变换器。

3.7.1 二分之一波长平衡变换器
      又称“U”形管平衡变换器,它用于不平衡馈线同轴电缆与平衡负载半波对称振子之间的连接。“U”形管平衡变换器还有1:4 的阻抗变换作用。移动通信系统采用的同轴电缆特性阻抗通常为50欧,所以在YAGI 天线中,采用了折合半波振子,使其阻抗调整到200 欧左右,实现最终与主馈线50 欧同轴电缆的阻抗匹配。




3.7.2 四分之一波长平衡-不平衡器
      利用四分之一波长短路传输线终端为高频开路的性质实现天线平衡输入端口与同轴馈线不平衡输出端口之间的平衡-不平衡变换。




原文网址:
http://www.dz3w.com/articlescn/antenna/893_7.html
http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=276649
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发表于 13-4-2012 02:25 AM | 显示全部楼层
小弟现在人在槟城,对火腿感兴趣几年了,但是没人带进门,所以一直都在监听,希望有槟城的高人可以指点和带领。。。
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