同軸天線是什么

來源：未知發布日期：2020-03-17 10:23

關于同軸天線自上到下(xia)各節(jie)的一般結構、原理和調(diao)試

1，同軸陣列天(tian)線的頂部為一截(jie)1/4波長(chang)振子，可以是金屬桿，也可以利用電纜外皮(pi)(或(huo)和芯線接在(zai)一起)做成。

2，振(zhen)子(zi)下面為一截1/4波(bo)長同(tong)軸電纜，起阻抗(kang)(kang)變(bian)換作用，上(shang)端(duan)以低(di)阻抗(kang)(kang)與1/4 波(bo)長振(zhen)子(zi)的低(di)阻抗(kang)(kang)匹配(pei)，下端(duan)呈現(xian)高(gao)阻抗(kang)(kang)，與下面各節來的高(gao)阻抗(kang)(kang)饋電相匹配(pei)。

3，再(zai)下面為若干(gan)節1/2波(bo)長的同軸電(dian)(dian)纜(lan)，各節之間(jian)芯線和(he)外皮交叉(cha)連(lian)(lian)接。交叉(cha)連(lian)(lian)接破壞了電(dian)(dian)纜(lan)的連(lian)(lian)續性，所以(yi)高(gao)頻電(dian)(dian)流不再(zai)被屏(ping)蔽在電(dian)(dian)纜(lan)芯線和(he)內壁，使一(yi)部分高(gao)頻電(dian)(dian)流從電(dian)(dian)纜(lan)外壁流過而輻射能(neng)量，每(mei)一(yi)節都有點類似(si)于(yu)一(yi)支半波(bo)長垂直天線。

流過每一截(jie)電纜(lan)段(duan)(duan)的電流相位比前面(mian)一段(duan)(duan)落后1/2 波(bo)長(chang)，而(er)電纜(lan)又被(bei)交叉(cha)連接，所(suo)有(you)外皮的電流正好變(bian)成(cheng)(cheng)同方向(xiang)，組成(cheng)(cheng)了一個半波(bo)長(chang)同相振子陳列，它們在水(shui)平(ping)(ping)方向(xiang)輻(fu)(fu)射的電磁(ci)場互(hu)(hu)相疊加，而(er)在垂直方向(xiang)的輻(fu)(fu)射由于路徑差別而(er)互(hu)(hu)相抵消，使能量(liang)集中在水(shui)平(ping)(ping)面(mian)附近，形(xing)成(cheng)(cheng)較高的天線(xian)增(zeng)益。所(suo)有(you)芯線(xian)段(duan)(duan)的電流互(hu)(hu)相之間也是同方向(xiang)的(但與外皮反向(xiang))，不(bu)過它們被(bei)屏蔽在內腔(qiang)，不(bu)會影響外皮的輻(fu)(fu)射。1/2 波(bo)長(chang)的同軸電纜(lan)從(cong)

兩(liang)端看(kan)進去的阻(zu)抗(kang)總是一(yi)樣的。如果我(wo)們以高(gao)(gao)阻(zu)抗(kang)從最下(xia)面(mian)一(yi)節(jie)饋電，則(ze)這一(yi)節(jie)的上端也呈現(xian)高(gao)(gao)阻(zu)抗(kang)，繼續以高(gao)(gao)阻(zu)抗(kang)向更上一(yi)節(jie)饋電，直(zhi)到第2項(xiang)所說的阻(zu)抗(kang)變換節(jie)。

4，天線(xian)的(de)(de)最下(xia)面一節為1/4波長同軸電纜，將(jiang)收/發信的(de)(de) 50歐(ou)低(di)阻(zu)抗變換成高(gao)阻(zu)抗，與上面的(de)(de)1/2 波長輻射段相匹配。

5，饋(kui)(kui)電(dian)(dian)(dian)的(de)同軸電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)的(de)芯(xin)(xin)線(xian)與(yu)第(di)4項匹(pi)配(pei)段的(de)芯(xin)(xin)線(xian)相接，饋(kui)(kui)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)的(de)外(wai)皮與(yu)第(di) 4項匹(pi)配(pei)段的(de)外(wai)皮相接，同時連接到(dao)3或4根長度為 1/4的(de)奇(qi)數(shu)倍(bei)的(de)地網輻射條上(shang)，地網使天線(xian)的(de)電(dian)(dian)(dian)流形成完整(zheng)的(de)通(tong)路(lu)，不使高(gao)頻電(dian)(dian)(dian)流從饋(kui)(kui)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)的(de)外(wai)皮通(tong)過。

6，如(ru)果不采(cai)用地網(wang)輻射條， 則需要在饋電(dian)(dian)點加(jia)入為(wei)天線提供電(dian)(dian)流通路、消(xiao)除饋電(dian)(dian)電(dian)(dian)纜外(wai)皮(pi)電(dian)(dian)流的任(ren)何措(cuo)施。

7，第(di) 3項所述1/2波(bo)長輻(fu)(fu)射段的(de)(de)(de)節數(shu)越(yue)(yue)(yue)多，不同方向(xiang)輻(fu)(fu)射能(neng)量的(de)(de)(de)疊加(jia)/抵(di)消(xiao)作(zuo)用越(yue)(yue)(yue)強，天(tian)線在垂直(zhi)面內的(de)(de)(de)方向(xiang)性越(yue)(yue)(yue)強， 天(tian)線的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)益(yi)越(yue)(yue)(yue)高。但是隨著能(neng)量的(de)(de)(de)輻(fu)(fu)射，越(yue)(yue)(yue)靠(kao)上面天(tian)線電流(liu)越(yue)(yue)(yue)小，所以隨著總節數(shu)變多，每增(zeng)(zeng)加(jia)一節 1/2波(bo)長輻(fu)(fu)射段所能(neng)帶來的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)益(yi)越(yue)(yue)(yue)來越(yue)(yue)(yue)少。8 節輻(fu)(fu)射段的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)益(yi)約為(wei)(wei)6 dB，16節輻(fu)(fu)射段的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)益(yi)約為(wei)(wei) 9dB(相對于(yu)1/4 波(bo)長垂直(zhi)接地天(tian)線)。

8，計算：上(shang)述各節(jie)的(de)計算與一(yi)般電(dian)纜或天線，例如1/2波(bo)長輻射段的(de)實際長度應(ying)該是相應(ying)頻率的(de)真空(kong)波(bo)長乘(cheng)以電(dian)纜的(de)速度系數(約為0.65-0.75)，頂部 1/4波(bo)長輻射段的(de)速度系數則應(ying)取0.95左右。

9，調(diao)試(shi)： 先做一(yi)個只帶有兩(liang)節輻(fu)射(she)(she)段(duan)的(de)(de)(de)(de)天線，垂直(zhi)懸掛在空曠處。用天線分析儀測(ce)出(chu)諧(xie)振(zhen)(zhen)頻(pin)率。如果(guo)偏(pian)高，準(zhun)備(bei)一(yi)、兩(liang)節偏(pian)長的(de)(de)(de)(de)輻(fu)射(she)(she)段(duan)。如果(guo)偏(pian)短，準(zhun)備(bei)一(yi)、兩(liang)節偏(pian)長的(de)(de)(de)(de)輻(fu)射(she)(she)段(duan)。將準(zhun)備(bei)的(de)(de)(de)(de)這一(yi)、兩(liang)節輻(fu)射(she)(she)段(duan)加進去，再(zai)測(ce)試(shi)諧(xie)振(zhen)(zhen)頻(pin)率，以(yi)決定再(zai)準(zhun)備(bei)什么樣(yang)的(de)(de)(de)(de)輻(fu)射(she)(she)段(duan)。依次(ci)類推，在不(bu)斷加進新的(de)(de)(de)(de)輻(fu)射(she)(she)段(duan)的(de)(de)(de)(de)同時使諧(xie)振(zhen)(zhen)頻(pin)率趨于設計的(de)(de)(de)(de)中心頻(pin)率，最終偏(pian)差不(bu)應(ying)大于+/-0.5MHz。如果(guo)制(zhi)作(zuo)小心，這樣(yang)得到的(de)(de)(de)(de)SWR應(ying)小1.3。

10，封裝： 天線應(ying)封裝在直徑20-25mm玻璃(li)鋼(gang)管中，并妥善加以防水密(mi)封。頂(ding)端的(de) 1/4波長振(zhen)子最(zui)好伸(shen)出管外以利(li)中和靜電，管子下面應(ying)比電纜長出 300mm 以便固定。 如果沒有玻璃(li)鋼(gang)管，國外愛好者也(ye)有用PVC工(gong)程塑(su)料管的(de)。

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