天線參數技術介紹
發布時間:2009-12-29
中心議題:
天(tian)線(xian)的(de)作(zuo)用(yong)就(jiu)是(shi)把(ba)發(fa)射(she)機(ji)末(mo)級(ji)回(hui)路(lu)的(de)高(gao)頻(pin)電(dian)流(liu)變(bian)換(huan)成(cheng)電(dian)磁(ci)波(bo)並(bing)向(xiang)特(te)定(ding)的(de)方(fang)向(xiang)發(fa)射(she)出(chu)去(qu)。接(jie)收(shou)天(tian)線(xian)則(ze)是(shi)把(ba)以(yi)自(zi)由(you)空(kong)間(jian)為(wei)傳(chuan)媒(mei)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo)還(hai)原(yuan)為(wei)高(gao)頻(pin)電(dian)流(liu)經(jing)饋(kui)線(xian)送(song)入(ru)接(jie)收(shou)機(ji)。由(you)此(ci)可(ke)見(jian),天(tian)線(xian)的(de)作(zuo)用(yong)就(jiu)是(shi)在(zai)高(gao)頻(pin)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)磁(ci)波(bo)之(zhi)間(jian)進(jin)行(xing)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)。因(yin)此(ci),從(cong)理(li)論(lun)上(shang)講(jiang),發(fa)射(she)天(tian)線(xian)可(ke)以(yi)當(dang)作(zuo)接(jie)收(shou)天(tian)線(xian)使(shi)用(yong),接(jie)收(shou)天(tian)線(xian)也(ye)可(ke)以(yi)充(chong)當(dang)發(fa)射(she)天(tian)線(xian)使(shi)用(yong)。
目前,用於接收衛星電視廣播的天線有:螺旋天線(用於接收L波段電視廣播)、拋物麵天線(前饋型。常用於接收C波段、Ku波段衛星電視廣播的正饋、偏饋天線)、卡塞格倫天線(後饋)、平板天線等。
天線的主要特征參數有:1、方向圖、主瓣寬度與副瓣電平;2、增益;3、極化;4、電壓駐波比;5、頻帶寬度;6、噪聲溫度;7、效率等。工程上常用這些參量來衡量天線的技術特征。接收衛星電視廣播要求接收天線具有高增益、高效率、低噪聲、寬頻帶、天線指向調整範圍寬等特性。
天線是FMDXdeerduo,weiruodedianbocongtianxianjingguokuixianjinrujieshouji,cainengrangwomentingdaoyuanfangdiantaideshengyin。yigejieshouxitongdehaohuai,tianxianzhanleyiban。womenxiwangtianxiannengyougaodezengyi,baweiruodexinhaobiandexiangliang,womenxiwangtianxiannengyouyidingdexuanzenengli,bachuanhutaiganraohebendiqiangtaidangzaiwaimian,womenxiwangtiankuixitongjinliangjianxiaosunhao,bameiyiweifudexinhaodousongdaojieshoujideqianduan。
對於大多數使用便攜式收音機來收聽FMDX的人說,他們的天線也許隻是收音機上的拉杆天線,這樣的天線雖然簡單方便,但是對於FMDX來說,無論如何是不夠的,盡管拜電離層的恩賜,這樣的天線係統也不是沒有可能接收到DX信號。
wojiangjieshaoyixiechangjianerqierongyizizhidetianxian,zhexietianxiannenggouyongwomenrichangshenghuozhongrongyidedaodecailiaozhizuo。wohuizhuyizhizuozhexietianxian,jiangzhizuodeguochengpaichengzhaopian,binggeichujinkenengxiangxidechicunshuju。jinguanwozaizhizuoguochengzhonghuidongyongtianxianfenxiyishenzhishizongheceshiyidengshebei,danshiwojianggaosuduzhebushiyongzhexieangguiyiqidetiaoshifangfa。zhishao,wanquananzhaowodecailiao、尺寸總不會錯。
電波:
在zai講jiang天tian線xian之zhi前qian,不bu能neng不bu先xian提ti一yi提ti電dian波bo。我wo們men製zhi作zuo天tian線xian的de目mu的de是shi為wei了le捕bu捉zhuo電dian波bo,因yin此ci,在zai考kao慮lv天tian線xian的de問wen題ti之zhi前qian,絕jue對dui有you必bi要yao先xian研yan究jiu一yi下xia電dian波bo的de問wen題ti。
電波傳播,主要有三種途徑:
l直接波:zheshizhicongfashetianxiandaojieshoutianxianzhijian,bujingguorenhefashe,zhijiedaoda,dianbojiuxiangyishuguangyiyang,suoyiyourenchengtaweishixianchuanbo。shixianchuanbozhegemingziyebiaominglezhezhongchuanbofangshinenggouchuanbodejulibuyuan。zheyoulianggeyuanyin,shouxianshidianbocongfashedianchufa,qinengliangshiyimijishudijiande,erjieshoujiyaonenglianghaodijietiaochuguangbo,xuyaoyidingdexinhaoqiangdu。suoyitaiyuandedifang,xinhaotairuo,buzuyijietiao。ruguozhishizhegeyuanyin,namepinmingtigaofashegonglvhuozengjiajieshoutianxiandezengyi,yexujiukeyikuodashoutingdefanweile。
但(dan)是(shi),還(hai)有(you)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)問(wen)題(ti)是(shi),地(di)球(qiu)是(shi)圓(yuan)的(de),在(zai)地(di)球(qiu)上(shang)任(ren)何(he)一(yi)點(dian)發(fa)出(chu)的(de)電(dian)波(bo),按(an)直(zhi)線(xian)前(qian)進(jin)的(de)方(fang)向(xiang),最(zui)終(zhong)將(jiang)離(li)開(kai)地(di)球(qiu)射(she)向(xiang)天(tian)空(kong)。主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)於(yu)第(di)二(er)個(ge)原(yuan)因(yin),一(yi)般(ban)地(di)講(jiang),地(di)麵(mian)上(shang)一(yi)個(ge)發(fa)射(she)台(tai)發(fa)出(chu)的(de)直(zhi)線(xian)波(bo),隻(zhi)能(neng)傳(chuan)播(bo)到(dao)70km遠處地麵上的接收處。如果雙方的高度增加,那麼這個距離還可以增加,但總是有限的。所以,70km,是本地收聽的極限,實際上,由於山脈、丘陵、房屋的阻擋、反射,這個距離還要大打折扣,一般可以估計的距離是35km。[page]
電離層發射波:這是指電波通過電離層的發射達到接收方。這裏麵的反射的電離層是F1和F2層。F1和F2bingbushiganxinfanshesuoyoudewuxiandianbo,tamennengfanshedezuigaopinlvshiyouxiande,chaoguozhegepinlvdedianbowanquandebudaofanshe,ershichuanguodianlicengshexiangtaikong。ruguomeiyouzhegetexing,nametongxunweixingjiubukenengcunzaile,tongxunweixingjiushizaidianlicengwaigongzuode。zhegezuigaopinlvjiaozuoMUF(MaxUsableFrequency)。MUF與很多因素有關,主要是和太陽黑子活躍程度以及季節有關。太陽黑子活躍,MUF就高,天氣熱,MUF也高。
MUF最高能高到多少呢?一般在太陽黑子活躍期的夏天,MUF在20MHz到40MHz之間,很少超過50MHz。在低的時候甚至會低到10MHz以下。但是在太陽黑子異常活躍的時候,MUF也有可能偶然達到100MHz。這時候,就有可能通過F層發射收到DXFM了。但是這不是FMDX的主要形式,FMDX主要是通過另外一個電離層E層。本來E層的出現是破壞F層,所以我們不妨記F層為Friend層,E層為Enemy層。但是Es層的出現,卻會形成一個短期內密度極高的反射層。反射層的密度高,意味著能更好地反射電波。所以Es層開通的時候,DX電台的信號會異常地強。在6米和10米業餘波段工作的業餘電台都知道,Es層開通的時候,很小的功率,甚至5W,也有可能做DX聯絡。
Es的開通,主要是提供了800km以內電波的傳播路徑。由於信號很強,其實很多時候並不需要很好的設備就可以接收,需要的是耐心和運氣。除了這兩種反射,FMDX還有可能通過對流層反射和流星餘跡到達你的接收機。
l地波和大氣波導:本來來說,理論上VHF是不存在地波的。但是無數的實踐表明,VHF也存在著某種程度的地波傳播。所以我們能穩定地接收200km左右電台的信號。江蘇和安徽兩省的業餘電台,每年國慶的時候都進行全省VHF移動通訊實驗,也證明了VHF電波可以在200km左右的距離得到傳播。大氣波導是另外一種可能傳播VHF電波的手段,不過人們研究得還不夠多。
既然存在著這些可能,那麼如何知道我收到的信號是以什麼方式來的呢?一般來說,如果收到的信號來自70km以內的電台,基本上可以認為是直接波;如果是200km以內,而且信號穩定(不一定強),那麼大概是地波;如果是800km以內,信號很強,但是極不穩定,而且偶爾才出現,多半是Es層傳播;如果距離更遠,信號很弱,大概是F層或其他形式的電離層傳播了。
知道這些有什麼用呢?用處在於幫助我們選擇對天線的要求。比如,F層的傳播有一個特點是越距,大約500km以內的電台是不可能通過F層的傳播來的,這個距離內的電台信號隻能以Es層來。就象在杭州想要接收台灣的FM電台信號,隻能PNP(Plugandpray),等Es層,那麼天線就要考慮適合Es層的特點。
還有一個很重要的因素是極化方式,這是很容易被很多愛好者忽略的問題。電波的極化方式有三種:水平極化、垂(chui)直(zhi)極(ji)化(hua)和(he)圓(yuan)極(ji)化(hua)。不(bu)管(guan)理(li)論(lun)上(shang)怎(zen)麼(me)計(ji)算(suan),簡(jian)單(dan)的(de)判(pan)斷(duan)方(fang)法(fa),就(jiu)是(shi)看(kan)振(zhen)子(zi)的(de)方(fang)向(xiang),振(zhen)子(zi)是(shi)水(shui)平(ping)放(fang)的(de)就(jiu)是(shi)水(shui)平(ping)極(ji)化(hua),垂(chui)直(zhi)的(de)就(jiu)是(shi)垂(chui)直(zhi)極(ji)化(hua),圓(yuan)極(ji)化(hua)不(bu)用(yong)在(zai)FM廣guang播bo,可ke以yi不bu管guan。極ji化hua方fang式shi之zhi所suo以yi重zhong要yao,是shi因yin為wei要yao求qiu發fa射she方fang與yu接jie收shou方fang的de極ji化hua方fang式shi必bi須xu一yi致zhi,才cai能neng有you好hao的de接jie收shou效xiao果guo。我wo國guo廣guang播bo的de極ji化hua方fang式shi是shi水shui平ping極ji化hua,所suo以yi,接jie收shou天tian線xian也ye應ying水shui平ping架jia設she。如ru果guo極ji化hua方fang式shi不bu一yi致zhi,會hui有you10dB到20dB的損失。可是,經過電離層的反射過來的電波,早就被反射得七葷八素、顛三倒四,說不定是什麼極化方式了。所以,接收DX信號,其實垂直極化也不錯,附帶的一個好處,就是可以削弱本地電台的影響。
[page]
天線的特性全接觸:
l共振:任(ren)何(he)天(tian)線(xian)都(dou)諧(xie)振(zhen)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)頻(pin)率(lv)上(shang),我(wo)們(men)要(yao)接(jie)收(shou)哪(na)個(ge)頻(pin)率(lv)的(de)信(xin)號(hao),就(jiu)希(xi)望(wang)天(tian)線(xian)諧(xie)振(zhen)在(zai)那(na)個(ge)頻(pin)率(lv)上(shang)。天(tian)線(xian)諧(xie)振(zhen)是(shi)對(dui)天(tian)線(xian)最(zui)基(ji)本(ben)的(de)要(yao)求(qiu),要(yao)不(bu)然(ran),就(jiu)沒(mei)那(na)麼(me)多(duo)講(jiang)究(jiu)了(le),隨(sui)便(bian)扔(reng)根(gen)線(xian)出(chu)去(qu)不(bu)也(ye)是(shi)天(tian)線(xian)嘛(ma)。天(tian)線(xian)的(de)諧(xie)振(zhen)問(wen)題(ti)涉(she)及(ji)到(dao)的(de)主(zhu)要(yao)數(shu)據(ju)是(shi)波(bo)長(chang)及(ji)其(qi)四(si)分(fen)之(zhi)一(yi)。計(ji)算(suan)波(bo)長(chang)的(de)公(gong)式(shi)很(hen)簡(jian)單(dan),300/f。其中f的單位是MHz,而得到的結果的單位是米。1/4波長是稱作基本振子,如偶極天線是一對基本振子,垂直天線是一根基本振子。不過天線中的振子的長度並不正好是1/4波長,因為電波在導線中行進的速度與在真空中的不同,一般都要短一些,所以有一個縮短因子。這個因子取決於材料。
l帶寬:zheyeshiyigezhongyaodanrongyibeihulvedewenti。tianxianshiyouyidingdaikuande,zheyiweizhesuiranxiezhenpinlvshiyigepinlvdian,danshizaizhegepinlvdianfujinyidingfanweinei,zhefutianxiandexingnengdoushichabuduohaode。zhegefanweijiushidaikuan。womendangranxiwangyifutianxiandedaikuannengfugaiyidingdefanwei,zuihaoshiwomensuoshoutingdezhenggeFM廣播波段。要不然換個台還要換天線或者調天線也太麻煩了。天線的帶寬和天線的型式、結構、材料都有關係。一般來說,振子所用管、線越粗,帶寬越寬;天線增益越高,帶寬越窄。
l阻抗:天線可以看做是一個諧振回路。一個諧振回路當然有其阻抗。我們對阻抗的要求就是匹配:hetianxianxiangliandedianlubixuyouyutianxianyiyangdezukang。hetianxianxiangliandeshikuixian,kuixiandezukangshiquedingde,suoyiwomenxiwangtianxiandezukanghekuixianyiyang。yibanshengchandekuixian,zhuyaoshi300歐姆、75歐姆和50歐姆三種阻抗,國外過去還有450歐姆和600歐姆阻抗的饋線。基本偶極天線的阻抗是75歐姆左右,V型偶極天線是50歐姆左右,基本垂直天線阻抗50歐姆。其他天線一般阻抗都不是50或75歐姆,那麼在把它們與饋線連接之前,需要有一定的手段來做阻抗變換。
l平衡:對稱的天線是平衡的,如偶極天線、八木天線,而同軸電纜是不平衡的,把這兩者連接起來,就需要解決平衡不平衡轉換的問題。
l增益:天線是無源器件,但是天線是可以有增益的。這個增益當然是相對增益,是相對於基本偶極天線而言的。FMDX所用的天線,當然希望增益越高越好。不過別忘了,增益高往往伴隨著帶寬窄。
l方向性:不bu是shi所suo有you的de天tian線xian都dou有you方fang向xiang性xing的de。便bian攜xie式shi收shou音yin機ji上shang的de拉la杆gan天tian線xian就jiu沒mei有you方fang向xiang性xing。偶ou極ji天tian線xian有you弱ruo的de方fang向xiang性xing,八ba木mu等deng定ding向xiang天tian線xian可ke以yi得de到dao較jiao好hao的de方fang向xiang性xing。好hao的de方fang向xiang性xing意yi外wai著zhe能neng夠gou集ji中zhong收shou集ji所suo需xu方fang向xiang的de電dian波bo,還hai有you一yi個ge重zhong要yao的de能neng力li就jiu是shi能neng部bu分fen地di減jian弱ruo本ben地di電dian台tai信xin號hao的de影ying響xiang。但dan是shi定ding向xiang天tian線xian並bing不bu是shi什shen麼me情qing況kuang下xia都dou好hao。當dang沒mei有you目mu標biao而er等deng待dai的de時shi候hou,定ding向xiang天tian線xian就jiu有you可ke能neng使shi你ni錯cuo過guo天tian線xian背bei麵mian的de信xin號hao。所suo以yi比bi較jiao合he理li的de方fang式shi,是shi用yong一yi個ge垂chui直zhi天tian線xian和he一yi付fu定ding向xiang天tian線xian配pei合he使shi用yong,用yong垂chui直zhi天tian線xian等deng待dai,聽ting到dao信xin號hao後hou,再zai用yong定ding向xiang天tian線xian轉zhuan過guo去qu對dui準zhun了le聽ting。
仰角:天線的仰角是指電波的仰角,而並不是天線振子本身機械上的仰角。仰角反映了天線接收哪個高度角來的電波最強。對於F層傳播,我們希望仰角低,可以傳播地遠,對於Es層(ceng),電(dian)波(bo)主(zhu)要(yao)是(shi)從(cong)高(gao)處(chu)來(lai),我(wo)們(men)希(xi)望(wang)仰(yang)角(jiao)高(gao)。仰(yang)角(jiao)的(de)高(gao)低(di)取(qu)決(jue)於(yu)天(tian)線(xian)型(xing)式(shi)和(he)架(jia)設(she)高(gao)度(du)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo),垂(chui)直(zhi)天(tian)線(xian)具(ju)有(you)低(di)仰(yang)角(jiao),其(qi)他(ta)天(tian)線(xian)的(de)仰(yang)角(jiao)隨(sui)架(jia)設(she)高(gao)度(du)變(bian)化(hua)。
l架設高度:天線有一個架設高度。這個高度實際上是兩個高度,一個高度我們考慮它的水平麵高度,這個高度對於本地信號有些用,對於DX其實用處不大。第二個常常被忽略的高度是地麵高度,是指天線到電氣地麵的高度。比如架設在鋼筋水泥房頂的天線,雖然房子高有20米,但是天線距房頂隻有1米,那麼這付天線的高度隻是1米。天線的高度對不同的天線有不同的影響,一般會影響天線的阻抗和仰角。通常我們認為天線的地麵高度應在0.4個波長以上,才比較不受地麵的影響。
l駐波比:最zui後hou介jie紹shao這zhe個ge最zui不bu被bei中zhong國guo的de愛ai好hao者zhe熟shu悉xi的de特te征zheng。駐zhu波bo比bi反fan映ying了le天tian饋kui係xi統tong的de匹pi配pei情qing況kuang。它ta是shi以yi天tian線xian作zuo為wei發fa射she天tian線xian時shi發fa射she出chu去qu和he反fan射she回hui來lai的de能neng量liang的de比bi來lai衡heng量liang天tian線xian性xing能neng的de。駐zhu波bo比bi是shi由you天tian饋kui係xi統tong的de阻zu抗kang決jue定ding的de。天tian線xian的de阻zu抗kang與yu饋kui線xian的de阻zu抗kang與yu接jie收shou機ji的de阻zu抗kang一yi致zhi,駐zhu波bo比bi就jiu小xiao。駐zhu波bo比bi高gao的de天tian饋kui係xi統tong,信xin號hao在zai饋kui線xian中zhong的de損sun失shi很hen大da。
- 電波傳播三種途徑
- 天線的各種特性
天(tian)線(xian)的(de)作(zuo)用(yong)就(jiu)是(shi)把(ba)發(fa)射(she)機(ji)末(mo)級(ji)回(hui)路(lu)的(de)高(gao)頻(pin)電(dian)流(liu)變(bian)換(huan)成(cheng)電(dian)磁(ci)波(bo)並(bing)向(xiang)特(te)定(ding)的(de)方(fang)向(xiang)發(fa)射(she)出(chu)去(qu)。接(jie)收(shou)天(tian)線(xian)則(ze)是(shi)把(ba)以(yi)自(zi)由(you)空(kong)間(jian)為(wei)傳(chuan)媒(mei)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo)還(hai)原(yuan)為(wei)高(gao)頻(pin)電(dian)流(liu)經(jing)饋(kui)線(xian)送(song)入(ru)接(jie)收(shou)機(ji)。由(you)此(ci)可(ke)見(jian),天(tian)線(xian)的(de)作(zuo)用(yong)就(jiu)是(shi)在(zai)高(gao)頻(pin)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)磁(ci)波(bo)之(zhi)間(jian)進(jin)行(xing)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)。因(yin)此(ci),從(cong)理(li)論(lun)上(shang)講(jiang),發(fa)射(she)天(tian)線(xian)可(ke)以(yi)當(dang)作(zuo)接(jie)收(shou)天(tian)線(xian)使(shi)用(yong),接(jie)收(shou)天(tian)線(xian)也(ye)可(ke)以(yi)充(chong)當(dang)發(fa)射(she)天(tian)線(xian)使(shi)用(yong)。
目前,用於接收衛星電視廣播的天線有:螺旋天線(用於接收L波段電視廣播)、拋物麵天線(前饋型。常用於接收C波段、Ku波段衛星電視廣播的正饋、偏饋天線)、卡塞格倫天線(後饋)、平板天線等。
天線的主要特征參數有:1、方向圖、主瓣寬度與副瓣電平;2、增益;3、極化;4、電壓駐波比;5、頻帶寬度;6、噪聲溫度;7、效率等。工程上常用這些參量來衡量天線的技術特征。接收衛星電視廣播要求接收天線具有高增益、高效率、低噪聲、寬頻帶、天線指向調整範圍寬等特性。
天線是FMDXdeerduo,weiruodedianbocongtianxianjingguokuixianjinrujieshouji,cainengrangwomentingdaoyuanfangdiantaideshengyin。yigejieshouxitongdehaohuai,tianxianzhanleyiban。womenxiwangtianxiannengyougaodezengyi,baweiruodexinhaobiandexiangliang,womenxiwangtianxiannengyouyidingdexuanzenengli,bachuanhutaiganraohebendiqiangtaidangzaiwaimian,womenxiwangtiankuixitongjinliangjianxiaosunhao,bameiyiweifudexinhaodousongdaojieshoujideqianduan。
對於大多數使用便攜式收音機來收聽FMDX的人說,他們的天線也許隻是收音機上的拉杆天線,這樣的天線雖然簡單方便,但是對於FMDX來說,無論如何是不夠的,盡管拜電離層的恩賜,這樣的天線係統也不是沒有可能接收到DX信號。
wojiangjieshaoyixiechangjianerqierongyizizhidetianxian,zhexietianxiannenggouyongwomenrichangshenghuozhongrongyidedaodecailiaozhizuo。wohuizhuyizhizuozhexietianxian,jiangzhizuodeguochengpaichengzhaopian,binggeichujinkenengxiangxidechicunshuju。jinguanwozaizhizuoguochengzhonghuidongyongtianxianfenxiyishenzhishizongheceshiyidengshebei,danshiwojianggaosuduzhebushiyongzhexieangguiyiqidetiaoshifangfa。zhishao,wanquananzhaowodecailiao、尺寸總不會錯。
電波:
在zai講jiang天tian線xian之zhi前qian,不bu能neng不bu先xian提ti一yi提ti電dian波bo。我wo們men製zhi作zuo天tian線xian的de目mu的de是shi為wei了le捕bu捉zhuo電dian波bo,因yin此ci,在zai考kao慮lv天tian線xian的de問wen題ti之zhi前qian,絕jue對dui有you必bi要yao先xian研yan究jiu一yi下xia電dian波bo的de問wen題ti。
電波傳播,主要有三種途徑:
l直接波:zheshizhicongfashetianxiandaojieshoutianxianzhijian,bujingguorenhefashe,zhijiedaoda,dianbojiuxiangyishuguangyiyang,suoyiyourenchengtaweishixianchuanbo。shixianchuanbozhegemingziyebiaominglezhezhongchuanbofangshinenggouchuanbodejulibuyuan。zheyoulianggeyuanyin,shouxianshidianbocongfashedianchufa,qinengliangshiyimijishudijiande,erjieshoujiyaonenglianghaodijietiaochuguangbo,xuyaoyidingdexinhaoqiangdu。suoyitaiyuandedifang,xinhaotairuo,buzuyijietiao。ruguozhishizhegeyuanyin,namepinmingtigaofashegonglvhuozengjiajieshoutianxiandezengyi,yexujiukeyikuodashoutingdefanweile。
但(dan)是(shi),還(hai)有(you)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)問(wen)題(ti)是(shi),地(di)球(qiu)是(shi)圓(yuan)的(de),在(zai)地(di)球(qiu)上(shang)任(ren)何(he)一(yi)點(dian)發(fa)出(chu)的(de)電(dian)波(bo),按(an)直(zhi)線(xian)前(qian)進(jin)的(de)方(fang)向(xiang),最(zui)終(zhong)將(jiang)離(li)開(kai)地(di)球(qiu)射(she)向(xiang)天(tian)空(kong)。主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)於(yu)第(di)二(er)個(ge)原(yuan)因(yin),一(yi)般(ban)地(di)講(jiang),地(di)麵(mian)上(shang)一(yi)個(ge)發(fa)射(she)台(tai)發(fa)出(chu)的(de)直(zhi)線(xian)波(bo),隻(zhi)能(neng)傳(chuan)播(bo)到(dao)70km遠處地麵上的接收處。如果雙方的高度增加,那麼這個距離還可以增加,但總是有限的。所以,70km,是本地收聽的極限,實際上,由於山脈、丘陵、房屋的阻擋、反射,這個距離還要大打折扣,一般可以估計的距離是35km。[page]
電離層發射波:這是指電波通過電離層的發射達到接收方。這裏麵的反射的電離層是F1和F2層。F1和F2bingbushiganxinfanshesuoyoudewuxiandianbo,tamennengfanshedezuigaopinlvshiyouxiande,chaoguozhegepinlvdedianbowanquandebudaofanshe,ershichuanguodianlicengshexiangtaikong。ruguomeiyouzhegetexing,nametongxunweixingjiubukenengcunzaile,tongxunweixingjiushizaidianlicengwaigongzuode。zhegezuigaopinlvjiaozuoMUF(MaxUsableFrequency)。MUF與很多因素有關,主要是和太陽黑子活躍程度以及季節有關。太陽黑子活躍,MUF就高,天氣熱,MUF也高。
MUF最高能高到多少呢?一般在太陽黑子活躍期的夏天,MUF在20MHz到40MHz之間,很少超過50MHz。在低的時候甚至會低到10MHz以下。但是在太陽黑子異常活躍的時候,MUF也有可能偶然達到100MHz。這時候,就有可能通過F層發射收到DXFM了。但是這不是FMDX的主要形式,FMDX主要是通過另外一個電離層E層。本來E層的出現是破壞F層,所以我們不妨記F層為Friend層,E層為Enemy層。但是Es層的出現,卻會形成一個短期內密度極高的反射層。反射層的密度高,意味著能更好地反射電波。所以Es層開通的時候,DX電台的信號會異常地強。在6米和10米業餘波段工作的業餘電台都知道,Es層開通的時候,很小的功率,甚至5W,也有可能做DX聯絡。
Es的開通,主要是提供了800km以內電波的傳播路徑。由於信號很強,其實很多時候並不需要很好的設備就可以接收,需要的是耐心和運氣。除了這兩種反射,FMDX還有可能通過對流層反射和流星餘跡到達你的接收機。
l地波和大氣波導:本來來說,理論上VHF是不存在地波的。但是無數的實踐表明,VHF也存在著某種程度的地波傳播。所以我們能穩定地接收200km左右電台的信號。江蘇和安徽兩省的業餘電台,每年國慶的時候都進行全省VHF移動通訊實驗,也證明了VHF電波可以在200km左右的距離得到傳播。大氣波導是另外一種可能傳播VHF電波的手段,不過人們研究得還不夠多。
既然存在著這些可能,那麼如何知道我收到的信號是以什麼方式來的呢?一般來說,如果收到的信號來自70km以內的電台,基本上可以認為是直接波;如果是200km以內,而且信號穩定(不一定強),那麼大概是地波;如果是800km以內,信號很強,但是極不穩定,而且偶爾才出現,多半是Es層傳播;如果距離更遠,信號很弱,大概是F層或其他形式的電離層傳播了。
知道這些有什麼用呢?用處在於幫助我們選擇對天線的要求。比如,F層的傳播有一個特點是越距,大約500km以內的電台是不可能通過F層的傳播來的,這個距離內的電台信號隻能以Es層來。就象在杭州想要接收台灣的FM電台信號,隻能PNP(Plugandpray),等Es層,那麼天線就要考慮適合Es層的特點。
還有一個很重要的因素是極化方式,這是很容易被很多愛好者忽略的問題。電波的極化方式有三種:水平極化、垂(chui)直(zhi)極(ji)化(hua)和(he)圓(yuan)極(ji)化(hua)。不(bu)管(guan)理(li)論(lun)上(shang)怎(zen)麼(me)計(ji)算(suan),簡(jian)單(dan)的(de)判(pan)斷(duan)方(fang)法(fa),就(jiu)是(shi)看(kan)振(zhen)子(zi)的(de)方(fang)向(xiang),振(zhen)子(zi)是(shi)水(shui)平(ping)放(fang)的(de)就(jiu)是(shi)水(shui)平(ping)極(ji)化(hua),垂(chui)直(zhi)的(de)就(jiu)是(shi)垂(chui)直(zhi)極(ji)化(hua),圓(yuan)極(ji)化(hua)不(bu)用(yong)在(zai)FM廣guang播bo,可ke以yi不bu管guan。極ji化hua方fang式shi之zhi所suo以yi重zhong要yao,是shi因yin為wei要yao求qiu發fa射she方fang與yu接jie收shou方fang的de極ji化hua方fang式shi必bi須xu一yi致zhi,才cai能neng有you好hao的de接jie收shou效xiao果guo。我wo國guo廣guang播bo的de極ji化hua方fang式shi是shi水shui平ping極ji化hua,所suo以yi,接jie收shou天tian線xian也ye應ying水shui平ping架jia設she。如ru果guo極ji化hua方fang式shi不bu一yi致zhi,會hui有you10dB到20dB的損失。可是,經過電離層的反射過來的電波,早就被反射得七葷八素、顛三倒四,說不定是什麼極化方式了。所以,接收DX信號,其實垂直極化也不錯,附帶的一個好處,就是可以削弱本地電台的影響。
[page]
天線的特性全接觸:
l共振:任(ren)何(he)天(tian)線(xian)都(dou)諧(xie)振(zhen)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)頻(pin)率(lv)上(shang),我(wo)們(men)要(yao)接(jie)收(shou)哪(na)個(ge)頻(pin)率(lv)的(de)信(xin)號(hao),就(jiu)希(xi)望(wang)天(tian)線(xian)諧(xie)振(zhen)在(zai)那(na)個(ge)頻(pin)率(lv)上(shang)。天(tian)線(xian)諧(xie)振(zhen)是(shi)對(dui)天(tian)線(xian)最(zui)基(ji)本(ben)的(de)要(yao)求(qiu),要(yao)不(bu)然(ran),就(jiu)沒(mei)那(na)麼(me)多(duo)講(jiang)究(jiu)了(le),隨(sui)便(bian)扔(reng)根(gen)線(xian)出(chu)去(qu)不(bu)也(ye)是(shi)天(tian)線(xian)嘛(ma)。天(tian)線(xian)的(de)諧(xie)振(zhen)問(wen)題(ti)涉(she)及(ji)到(dao)的(de)主(zhu)要(yao)數(shu)據(ju)是(shi)波(bo)長(chang)及(ji)其(qi)四(si)分(fen)之(zhi)一(yi)。計(ji)算(suan)波(bo)長(chang)的(de)公(gong)式(shi)很(hen)簡(jian)單(dan),300/f。其中f的單位是MHz,而得到的結果的單位是米。1/4波長是稱作基本振子,如偶極天線是一對基本振子,垂直天線是一根基本振子。不過天線中的振子的長度並不正好是1/4波長,因為電波在導線中行進的速度與在真空中的不同,一般都要短一些,所以有一個縮短因子。這個因子取決於材料。
l帶寬:zheyeshiyigezhongyaodanrongyibeihulvedewenti。tianxianshiyouyidingdaikuande,zheyiweizhesuiranxiezhenpinlvshiyigepinlvdian,danshizaizhegepinlvdianfujinyidingfanweinei,zhefutianxiandexingnengdoushichabuduohaode。zhegefanweijiushidaikuan。womendangranxiwangyifutianxiandedaikuannengfugaiyidingdefanwei,zuihaoshiwomensuoshoutingdezhenggeFM廣播波段。要不然換個台還要換天線或者調天線也太麻煩了。天線的帶寬和天線的型式、結構、材料都有關係。一般來說,振子所用管、線越粗,帶寬越寬;天線增益越高,帶寬越窄。
l阻抗:天線可以看做是一個諧振回路。一個諧振回路當然有其阻抗。我們對阻抗的要求就是匹配:hetianxianxiangliandedianlubixuyouyutianxianyiyangdezukang。hetianxianxiangliandeshikuixian,kuixiandezukangshiquedingde,suoyiwomenxiwangtianxiandezukanghekuixianyiyang。yibanshengchandekuixian,zhuyaoshi300歐姆、75歐姆和50歐姆三種阻抗,國外過去還有450歐姆和600歐姆阻抗的饋線。基本偶極天線的阻抗是75歐姆左右,V型偶極天線是50歐姆左右,基本垂直天線阻抗50歐姆。其他天線一般阻抗都不是50或75歐姆,那麼在把它們與饋線連接之前,需要有一定的手段來做阻抗變換。
l平衡:對稱的天線是平衡的,如偶極天線、八木天線,而同軸電纜是不平衡的,把這兩者連接起來,就需要解決平衡不平衡轉換的問題。
l增益:天線是無源器件,但是天線是可以有增益的。這個增益當然是相對增益,是相對於基本偶極天線而言的。FMDX所用的天線,當然希望增益越高越好。不過別忘了,增益高往往伴隨著帶寬窄。
l方向性:不bu是shi所suo有you的de天tian線xian都dou有you方fang向xiang性xing的de。便bian攜xie式shi收shou音yin機ji上shang的de拉la杆gan天tian線xian就jiu沒mei有you方fang向xiang性xing。偶ou極ji天tian線xian有you弱ruo的de方fang向xiang性xing,八ba木mu等deng定ding向xiang天tian線xian可ke以yi得de到dao較jiao好hao的de方fang向xiang性xing。好hao的de方fang向xiang性xing意yi外wai著zhe能neng夠gou集ji中zhong收shou集ji所suo需xu方fang向xiang的de電dian波bo,還hai有you一yi個ge重zhong要yao的de能neng力li就jiu是shi能neng部bu分fen地di減jian弱ruo本ben地di電dian台tai信xin號hao的de影ying響xiang。但dan是shi定ding向xiang天tian線xian並bing不bu是shi什shen麼me情qing況kuang下xia都dou好hao。當dang沒mei有you目mu標biao而er等deng待dai的de時shi候hou,定ding向xiang天tian線xian就jiu有you可ke能neng使shi你ni錯cuo過guo天tian線xian背bei麵mian的de信xin號hao。所suo以yi比bi較jiao合he理li的de方fang式shi,是shi用yong一yi個ge垂chui直zhi天tian線xian和he一yi付fu定ding向xiang天tian線xian配pei合he使shi用yong,用yong垂chui直zhi天tian線xian等deng待dai,聽ting到dao信xin號hao後hou,再zai用yong定ding向xiang天tian線xian轉zhuan過guo去qu對dui準zhun了le聽ting。
仰角:天線的仰角是指電波的仰角,而並不是天線振子本身機械上的仰角。仰角反映了天線接收哪個高度角來的電波最強。對於F層傳播,我們希望仰角低,可以傳播地遠,對於Es層(ceng),電(dian)波(bo)主(zhu)要(yao)是(shi)從(cong)高(gao)處(chu)來(lai),我(wo)們(men)希(xi)望(wang)仰(yang)角(jiao)高(gao)。仰(yang)角(jiao)的(de)高(gao)低(di)取(qu)決(jue)於(yu)天(tian)線(xian)型(xing)式(shi)和(he)架(jia)設(she)高(gao)度(du)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo),垂(chui)直(zhi)天(tian)線(xian)具(ju)有(you)低(di)仰(yang)角(jiao),其(qi)他(ta)天(tian)線(xian)的(de)仰(yang)角(jiao)隨(sui)架(jia)設(she)高(gao)度(du)變(bian)化(hua)。
l架設高度:天線有一個架設高度。這個高度實際上是兩個高度,一個高度我們考慮它的水平麵高度,這個高度對於本地信號有些用,對於DX其實用處不大。第二個常常被忽略的高度是地麵高度,是指天線到電氣地麵的高度。比如架設在鋼筋水泥房頂的天線,雖然房子高有20米,但是天線距房頂隻有1米,那麼這付天線的高度隻是1米。天線的高度對不同的天線有不同的影響,一般會影響天線的阻抗和仰角。通常我們認為天線的地麵高度應在0.4個波長以上,才比較不受地麵的影響。
l駐波比:最zui後hou介jie紹shao這zhe個ge最zui不bu被bei中zhong國guo的de愛ai好hao者zhe熟shu悉xi的de特te征zheng。駐zhu波bo比bi反fan映ying了le天tian饋kui係xi統tong的de匹pi配pei情qing況kuang。它ta是shi以yi天tian線xian作zuo為wei發fa射she天tian線xian時shi發fa射she出chu去qu和he反fan射she回hui來lai的de能neng量liang的de比bi來lai衡heng量liang天tian線xian性xing能neng的de。駐zhu波bo比bi是shi由you天tian饋kui係xi統tong的de阻zu抗kang決jue定ding的de。天tian線xian的de阻zu抗kang與yu饋kui線xian的de阻zu抗kang與yu接jie收shou機ji的de阻zu抗kang一yi致zhi,駐zhu波bo比bi就jiu小xiao。駐zhu波bo比bi高gao的de天tian饋kui係xi統tong,信xin號hao在zai饋kui線xian中zhong的de損sun失shi很hen大da。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 邊緣AI的發展為更智能、更可持續的技術鋪平道路
- 每台智能體PC,都是AI時代的新入口
- IAR作為Qt Group獨立BU攜兩項重磅汽車電子應用開發方案首秀北京車展
- 構建具有網絡彈性的嵌入式係統:來自行業領袖的洞見
- 數字化的線性穩壓器
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
SATA連接器
SD連接器
SII
SIM卡連接器
SMT設備
SMU
SOC
SPANSION
SRAM
SSD
ST
ST-ERICSSON
Sunlord
SynQor
s端子線
Taiyo Yuden
TDK-EPC
TD-SCDMA功放
TD-SCDMA基帶
TE
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度




