天线的种类和应用

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天线关键设备之一，有了优良的收发信机之后，搭配一副具有良好且匹配的天线才能发挥最大的性能。

在架设天线时，由于受到场地或环境的限制，最终选择架设天线的方式会各有不同。

下面为初学者，介绍一些天线的种类、特点、以及应用。

1、垂直接地天线

垂直接地天线，外文全称：Ground Planeantenna，简称：GP天线。

比如放在汽车顶部使用的那种天线。

这种天线，在水平面内能够保持全方向发射和接收。

GP天线的原理结构如下图：

2、偶极天线

偶极天线，外文全称：Double Antenna，简称：DP天线。

最基本的偶极天线原理结构如下图所示：

从图中可见，用一根1/2波长的天线在中央部位将其剪断，在断点处连接馈线的天线是偶极天线。

在剪断后的中央部位呈现的阻抗位45Ω~75Ω，天线的总长度是中心频率半波长的95%，水平型的天线在水平方向的振子是以天线位对称轴，中间馈电点，在垂直方向是有指向性的，而垂直型的天线在水平方向无指向性。

偶极天线，结构简单，广泛用于各个波段，是火腿们自制固定天线的首选。

偶极天线，在实际制作和使用时也有很多变化，常见的有水平天线、倒V天线（单波段和多波段）、斜拉双极天线，陷波器天线等，如下图所示：

下面介绍一下，业余条件下，三波段倒V天线的计算和制作方法：

（1）、40m（7MHz波段）

用1/2波长计算振子长度，振子总长度=40m / 2 = 20m。

天线总长度是中心频率半波长的95%，即：20m · 0.95 = 19m。

从中间剪断，得到两根9.5m的振子。

实际安装时，由于所处的电磁环境不同，振子线在每个臂9.5m的基础上，再各加1m，实际每个臂长10.5m，这样预留出来的部分，用在调节驻波比时，逐渐裁切的余量。

（2）、20m（14MHz波段）和上面一样，振子总长度=20m / 2 = 10m。

半波长的95%长度，即：10m · 0.95 = 9.5m。

从中间剪断，每个臂长4.5m。

实际预留0.55m的驻波比调节余量，总臂长，5.3m。

（3）、15m（21MHz波段）

和上面一样，总长=15m / 2 = 7.5m。

95%长度=7.5m · 0.95 =7.225m。

每个臂长7.225m / 2 ≈ 3.6m。

驻波比调节余量0.4m，总臂长4m。

如下图所示，是倒V天线的制作安装示意图：

3、八木宇田天线

八木宇田天线，外文全称Yagi-Uda Antenna，简称：八木天线。

八木天线的特点是方向性很强，而且天线的引向器越多，方向性越尖锐，增益越高。

八木天线一般都要配合转向器来使用，方便对准通联的电台方向，是DX和比赛的首选天线。

如下图所示，是八木天线的结构图：

上图的，八木天线，由引向器、振子、反射器组成五单元八木天线。

4、天线性能的常用俗语

（1）、频率

天线的结构是由能使用的频率而决定的，天线设计的前提是选择要使用的频率。

火腿们一般使用的天线为调谐型，而爱好者在自制时，为了提高效率，基本上都是以频率的半波长为基准来设计的。

（2）、特性阻抗（俗称：阻抗）

爱好者使用的馈线一般都是50Ω的不平衡同轴电缆，所谓不平衡是指馈线的一端可以在接地的状态下使用，而平衡是指馈线的两端都在对地悬空状态下使用，所用的馈线一般位平行线型的馈线。

（3）、VSWR

VSWR，是外文Voltage Standing Wave Ratio的缩写，简称：SWR，或电压驻波比。

当天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时，产生的反射波和入射波在馈线上叠加，形成驻波，其相邻电压的最大值和最小值就是电压驻波比。

它是测试馈线传输效率的重要依据。

SWR与功率的比例关系是：

如驻波比为1.5时，反射系数等于0.2，即有4%的功率被反射回来；

当驻波比大于2时，即有11%以上的功率被反射回来。

（4）、增益

增益的定义是，在被测试天线和基准天线上，加上同一个功率的信号时，在最大电场方向上所接收的功率之比。

该比值用dB（分贝）表示，即为增益值，天线的增益越高，接收和发射电波的能力就越强。

分贝是分贝尔的简称，等于1贝尔的1/10，用dB表示，是用于衡量放大器或者衰减的常用单位。

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