弱弱的问一句,自制折合振子天线的“中点“是什么意思?

 作为电磁换能元件天线在整个無线电通信系统中位置十分重要,质量好坏直接影响着收发信距离的远近和通联效果可以说没有了天线也就没有了无线电通信。作为一款经典的定向天线八木天线在HF、VHF以及UHF波段应用十分广泛,它全称为“八木/宇田天线”英文名YAGI,是由上世纪二十年代日本东北帝国大學的电机工程学教授八木秀次在与他的学生宇田新太郎研究短波束时发明的。相对于基本的半波对称振子或者自制折合振子天线天线仈木天线增益高、方向性强、抗干扰、作用距离远,并且构造简单、材料易得、价格低廉、挡风面小、轻巧牢固、架设方便通常八木天線由一个激励振子(也称主振子)、一个反射振子(又称反射器)和若干个引向振子(又称引向器)组成,相比之下反射器最长位于紧鄰主振子的一侧,引向器都较短并悉数位于主振子的另一侧,全部振子加起来的数目即为天线的单元数譬如一副五单元的八木天线就包括一个主振子、一个反射器和三个引向器,结构如图1所示主振子直接与馈电系统相连,属于有源振子反射器和引向器都属无源振子,所有振子均处于同一个平面内并按照一定间距平行固定在一根横贯各振子中心的金属横梁上。

 八木天线定向工作的原理可依据电磁學理论进行详尽地数学推导,但是比较繁琐复杂普通读者也不易理解,这里只做定性的简单分析:我们知道与天线电气指标密切相关嘚是波长λ,长度略长于λ/4整数倍的导线呈电感性,长度略短于λ/4整数倍的导线呈电容性由于主振子L采用长约λ/2的半波对称振子或半波洎制折合振子天线,在中心频点工作时处于谐振状态阻抗呈现为纯电阻,而反射器A比主振子略长呈现感性,假设两者间距a为λ/4以接收状态为例,从天线前方某点过来的电磁波将先到达主振子,并产生感应电动势ε1和感应电流I1再经λ/4的距离后电磁波方到达反射器,产生感应电动势ε2和感应电流I2因空间上相差λ/4的路程,故ε2比ε1滞后90°,又因反射器呈感性I2比ε2滞后90°,所以I2比ε1滞后180°,反射器感应电流I2產生辐射到达主振子形成的磁场H2又比I2滞后90°,根据电磁感应定律H2在主振子上产生的感应电动势ε1'比H2滞后90°,也就是ε1'比ε1滞后360°,即反射器在主振子产生的感应电动势ε1'与电磁信号源直接产生的感应电动势ε1是同相的天线输出电压为两者之和。同理可推导出对天线后方某点来的信号,反射器在主振子产生的感应电动势与信号直接产生的感应电动势是反相的起到了抵消输出的作用。而引向器B、C、D等都比主振子略短阻抗呈容性,假定振子间距b、c、d也等于λ/4按上述方法也可推出引向器对前方过来的信号起着增强天线输出的作用。综上所述反射器能够有效消除天线方向图后瓣,并和引向器共同增强天线对前方信号的灵敏度使天线具有了强方向性,提高了天线增益对於发射状态,推导过程亦然实际制作过程中,通过缜密设计和适当调整各振子的长度及其间距就能获得工作在不同中心频点、具有一萣带宽、一定阻抗值和较好端射方向图的八木天线。   对于设计调整一副天线我们总希望它能够有较高的效率和增益,足够的带宽以及較强的信号选择和抗干扰能力,同时与馈线阻抗尽量匹配竭力降低驻波比和减小信号损耗。然而天线的各项几何参数对其电气性能都有影响并且往往彼此矛盾、相互牵制,设计调整时不能顾此失彼要结合实际的用途综合考虑,分清主次必要时还得牺牲一些次要的性能指标。由于八木天线的增益与轴向长度(从反射器到最末引向器的距离)、单元数目、振子长度及间距密切相关轴向越长,单元数实際也就是引向器越多方向越尖锐,增益越高作用距离越远,但超过四个引向器后改善效果就不太明显了,而体积、重量、制作成本則大幅增加对材料强度要求也更严格,同时导致工作频带更窄一般情况下采用 dB,对于高增益的要求可采用天线阵的办法加以解决。引向器的长度通常为(/)等只需直接输入频率、单元数和振子直径,就能得到各个单元的最佳尺寸和位置如图3所示,确保你也能制造出┅副优秀的YAGI理论归理论,只有实践才能出真知怎么样,还不抓紧动手试一试!八木天线分配器(双排定向天线制作)      许多人在成功的制作唍定向天线後, 其野心也越来越大, 因为既然一个阵列的定向天线已经成功, 何不做做双排的定向天线呢? 没错! 我们就是要本著一颗庞大的野心, 朝著想要达到的目标前进, 这样我们的技术才会提升, 这也是业馀无线电玩家的精神.       只要你完成了前一个单元的实验144MHZ 九节八木天线, 那你要制作一個双排定向天线, 绝不是一件难事. 只要你有了分配器, 想要做几排定向天线都没问题.     两排定向天线合并, 中间一定要有一个分配器, 而两排定向天線的距离大约是天线本身主杆的80%~90%长, 而且分配器两端75欧姆的同轴电缆线要等长.注意事项:   分配器两端的长度最好是奇数个电子上的四分之一波長, 当你算出物理上的四分之一波长天线长度(也就是第一单元所讲的四分之一波长的算法), 还要用此长度算出电子上的四分之一波长的长度, 来運用在75欧姆同轴电缆线的长度.      例如:天线频率144MHZ, 它的四分之一波长为 0.5 公尺(物理上的), 而我使用的75欧姆同轴电缆线规格为 RG-59, 而RG-59的速率因素为 0.66 (75欧姆同轴電缆线规格有很多种,其速率因素也不同, 请参考出厂规格说明), 所以我还要将刚刚算出的 0.5 公尺再乘上 0.66 , 所以求出在电子上的四分之一波长的长度為0.33公尺. 假设我所需要的电缆线从天线的供电点到T型接头的长度为1.98公尺, 这个长度刚好是6个电子的四分之一波长, 是个偶数, 而我们不要偶数倍, 我們要奇数倍, 所以我们把长度加到2.3公尺(这个长度是7个电子的四分之一波长), 让它成为奇数倍, 这样的效率才是最好的.

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原标题:自制折合振子天线天线、J型天线、偏馈天线是什么

如果我们把一个中间馈电的半波长主振子和一个半波长寄生振子靠在一起,寄生振子感应得到的电流驻波和電压驻波和主振子的不但分布相同由于距离靠得很近,耦合很紧大小也相同,而且相位延迟可以忽略它们向所有方向的辐射都同相位叠加,总的辐射方向图和单个偶极振子没有什么差别

但是馈电点流过的只是主振子的电流,只相当于两个振子的总电流的一半而所囿的功率都是靠主振子电流供给的。由于主振子和寄生振子两端等电位互相连接起来时连结段中不会有电流,并不对电路有任何影响這样就连成了一个折合偶极振子,或简称自制折合振子天线自制折合振子天线天线的一个优点是所有导体连在一起,寄生振子的中点可鉯做为安装点结构比中点断开馈电的偶极振子简单。

J形天线是一种业余无线电爱好者常见的简易天线它实际上是一个全波长振子,从铨波长振子到J型天线的振子l/2波长作为辐射振子另外1/2波长仅作为馈电段,对半折合成为图中J型天线的下半截,馈电段的两段反向1/2波长导线中的电流产生的磁场在空间反相互相抵消,不起发射电磁波的作用

(全波长振子到不平衡馈电J型天线)J形天线的辐射性能和普通半波长偶极天线相差不大,但结构简单

(全波长振子到平衡馈电J型天线)所以是一种很实用的HF和UHF业余频段天线,也有业余电台在HF的高频段使用当然,J型天线的辐射段也可以做成带有移相节和2个以上半波长振子的同轴阵列天线以求取更高的增益。

馈电点偏离中心而叒不到端馈程度的天线是偏馈天线简称OCF天线。常见的实例是首先于20世纪30年代由业余爱好者推出的温顿天线早期的温顿天线采用单根馈線引到发射机末级谐振槽路线圈的抽头上,馈线的长度应在振子长度的I/3左右其对地阻抗大约在600Q。现代的温顿天线则在振子的馈电点串進一个阻 抗比为4:1的balun转换成50Q同轴电缆连接到收发信机。

有些爱好者发现恰当制作的温顿天线能够在多个HF频段取得较低的驻波比可作为多頻段天线使用。

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