2018-07-06 15:30:08
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天線是一種外形結(jié)構(gòu)簡單、性能評價(jià)因素復(fù)雜的設(shè)備。描述天線特性的參量包括電波極化方式、電波方向圖、波瓣寬度、方向性系數(shù)、增益系數(shù)、輸入阻抗、輻射效率、中心頻點(diǎn)、信號頻寬等。參量指標(biāo)優(yōu)越的天線有利于提高電波信號質(zhì)量，增強(qiáng)無線通聯(lián)效果。但是，在天線的實(shí)際設(shè)計(jì)和應(yīng)用過程中，很難做到“魚肉和熊掌兼得”，即無法全面兼顧天線的眾多參量指標(biāo)，必須根據(jù)實(shí)際情況，做到必要取舍。
對于業(yè)余無線電愛好者而言，選擇天線需要綜合考慮使用電波波段、通聯(lián)距離、通聯(lián)方向、使用場合、架設(shè)方式、成本費(fèi)用等使用因素，以及輸入阻抗、頻帶寬帶、中心頻點(diǎn)、輸入功率、增益、駐波、方向圖和前后比等天線特性。
1、電波波段，是指天線輻射的電波信號處于哪個波段。每種天線都對應(yīng)一定應(yīng)用頻段和波段，不能跨波段使用單波段天線。在性能方面，單波段天線的性能一般優(yōu)于多波段天線。
2、通聯(lián)距離，是根據(jù)通聯(lián)信號覆蓋范圍考慮選用何種天線類型。不同類型天線的輻射效率不同。在相同的條件情況下，定向天線(如八木天線)輻射效率高于全向天線。
3、通聯(lián)方向，是指選用天線時(shí)需要考慮通聯(lián)時(shí)的電波信號的發(fā)射/接收方位。單一方向通聯(lián)使用時(shí)，可以選用定向天線，提高通聯(lián)效果;不定方向通聯(lián)使用，則必須降低通聯(lián)效果而選用全向天線。
4、使用場合，主要是指天線的手持、車載、基地等使用方式。不同場合使用的天線都具有一定的場地應(yīng)用特點(diǎn)，例如，手持機(jī)應(yīng)選擇小巧靈活的天線，車載應(yīng)選擇風(fēng)阻小的天線，基地臺應(yīng)選用效率高的天線。
5、架設(shè)方式，是指在選用天線時(shí)需要考慮用戶的架設(shè)場地、極化方向等因素。V形天線架設(shè)高度與波形長度有關(guān);車載天線盡可能安裝在車頂中部;UV段八木天線要側(cè)立安裝，產(chǎn)生垂直極化電波。
6、成本費(fèi)用，體現(xiàn)出業(yè)余無線電的“適度”精神。性能優(yōu)越的品牌天線，其價(jià)格一般均較高，而自制天線雖然性能有欠缺，但費(fèi)用低廉，因此架設(shè)無線電臺時(shí)，最好充分調(diào)研各種天線信息，做好費(fèi)用預(yù)算。
7、輸入阻抗，主要是考慮系統(tǒng)連接時(shí)的天饋系統(tǒng)匹配問題，其涉及到電臺發(fā)射模塊、饋線及天線等設(shè)備。阻抗匹配優(yōu)良的天饋系統(tǒng)，可以降低駐波值，減少電信號傳輸過程的損耗，提高通聯(lián)效果。
8、頻帶寬度，是指天線的工作頻率范圍，一般對應(yīng)于中心頻點(diǎn)的上下對等頻率范圍。在中心頻點(diǎn)的頻帶范圍內(nèi)，天線效率較高，增益較大。在短波通聯(lián)中，常應(yīng)用天調(diào)以擴(kuò)大頻帶寬帶，并使天線工作效果最佳。
9、中心頻點(diǎn)，是天線性能最好的工作頻點(diǎn)，此時(shí)天線效率最高、增益最大，駐波最小。對于業(yè)余無線電應(yīng)用而言，應(yīng)將常用頻率范圍的中間值定為天線的中心頻點(diǎn)。
10、輸入功率，是指天線所能承受的最大輸入功率。天線都有一定的輸入功率限制，因此，由電臺輸入至天線的功率不能超過天線最大承受功率，最好為其最大承受功率的2/3為宜。
11、方向圖，有助于分析信號的覆蓋及分析信號傳輸情況，提高通聯(lián)效果，尤其是在依靠天波和地波傳播信號的短波通聯(lián)時(shí)，必須根據(jù)天線架設(shè)的高度、波長等信息分析波形方向圖。
12、前后比，是指天線所產(chǎn)生電波的主瓣最大值與后瓣最大值之比，用于描述天線輻射電波能力的方向特性。天線的前后比值越高，發(fā)射時(shí)前方能量越集中，輻射電波信號越強(qiáng)。
此外，再次特別提醒大家，天饋系統(tǒng)的駐波值與天線效率之間沒有直接關(guān)系。“駐波比越小，天線效率越好”、“駐波比越小，通聯(lián)效果越好”等觀點(diǎn)，都是片面的理解。
很多“火腿”在安裝制作自己的天線時(shí)，覺得天線越長，發(fā)射或接受信號的效果就越明顯。其實(shí)天線并不是越長越好，只有在最合適的范圍內(nèi)，天線的作用才能發(fā)揮到最大。我們知道有一些參量可以影響到天線的發(fā)射或接收的特性，如方向，天氣，周邊環(huán)境，質(zhì)量，安裝方法，壽命，噪聲溫度等。其中天線的長度也是一個很重要的因素。
那么，天線到底在什么長度時(shí)，才能達(dá)到最佳功效呢?
理論和實(shí)踐證明，當(dāng)天線的長度為無線電信號波長的1/4時(shí)，天線的發(fā)射和接收轉(zhuǎn)換效率最高。因此，天線的長度將根據(jù)所發(fā)射和接收信號的頻率即波長來決定。只要知道對應(yīng)發(fā)射和接收的中心頻率就可以用下面的公式算出來對應(yīng)的無線電信號的波長，再將算出的波長除以4就是對飲個的最佳天線長度。
頻率與波長的換算公式為：
波長=30萬公里/頻率
=300000000米/頻率(得到的單位為米)
例：求業(yè)余無線電臺的天線長度，已知業(yè)余無線電臺使用的信號頻率為432MHz附近，其波長為：
波長=300000公里/435MHz
=300000000/435000000
=300/435
=0.69米
對應(yīng)的最佳天線長度應(yīng)為0.69/4等于0.1725米
當(dāng)頻率為439MHz時(shí)，大家可以將計(jì)算公式簡化為
波長=300/439
=0.683米
最佳天線長度為0.683米/4，等于0.17米。