业余无线电天线选购指南:从种类到参数全方位解析
业余无线电天线选购指南:从种类到参数全方位解析
业余无线电爱好者在选择天线时需要考虑多个维度,包括波段、架设环境、耐功率、驻波比以及天线接口类型等。本文将从这些维度出发,介绍常见的业余无线电天线种类及其优劣势。
天馈系统基础
天馈系统由天线和馈线组成,天线负责辐射和接收电磁波,而馈线则负责传输这些信号。在实际应用中,天馈系统的匹配性对通信质量有着重要影响。当馈线和天线匹配时,能够保证天线取得全部信号功率,从而提高通信效率。反之,如果不匹配,会导致信号反射和损耗,影响通信质量。
友台的旋转升降短波八木天线
馈管与馈线
连接天线和无线电设备的馈管和馈线的主要任务是有效地传输信号能量。馈线的直径越大,其电阻越小,电流在传输过程中的阻力也就越小,因此信号衰减越小。此外,馈线的绝缘层也会影响信号的传输效率,绝缘层的质量和规格也是需要考虑的因素。
家住11楼,天线架设在18楼顶,使用50-12馈管
天线种类
1. 对讲机一体式天线
对讲机的一体式天线用于手台,天线的底部一般都会标明匹配的频段。常用于UV段。
2. 对讲机拉杆天线
拉杆天线往往可以给设备带来更高的发射及接收增益,不改变设备的情况下发射接收的更远。常用于UV段。
对讲机拉杆天线
3. 车载天线
车载天线一般用于车台的安装,以获得更高的增益。金属材质。常用于UV段。价格亲民,安装简单。
钻石车载SG-7900天线
4. 玻璃钢天线
由于它的振子在内部,外部被玻璃钢材质所包裹,所以它具备了抗腐蚀、寿命长、抗风能力强等特点,是基地台架设的不二选择。常用于UV段。价格相对偏高,安装条件较高。
玻璃钢天线
5. 八木天线
八木天线是由一个有源振子、一个无源反射器和若干个无源引向器平行排列而成的端射式天线。它有很好的方向性,较偶极天线有高的增益。UV和短波都适用,但是其尺寸较大,安装环境比较挑剔,并且在使用过程中需要配合旋转器来控制,不然通联的方向就成了固定方向了。安装成本及使用成本较高,大尺寸的八木天线更是对空间要求非常高。
钻石15单元U段八木天线
6. 端馈天线
相比于其他种类的天线,具有结构简单、重量轻,且不存在谐振频率之类的问题,是一种相对较好的选择。由于它就一根电线做振子,巴伦与其连接,相比于其他天线的假设,端馈天线的架设方式较为简单,常用于短波通信。
端馈天线
7. 正V天线
它通常用于天线理论的基本模型推导中,特别适合作为新手入门的天线。正V天线的特点是能够直接匹配到50欧姆,从而省略了一个匹配电路(天调)。此外,正V天线可以通过改变发射仰角来协调远距离和近距离的通信,这种天线通常以倒V的形式架设,天线的夹角在110度至120度之间。常用于短波。
正v天线
8. 倒V天线
倒V天线适应于不同的用途,具有平拉和倒‘V’两种架设方式,其增益和效率通常高于宽带双极天线。倒V天线的应用频率范围广泛,常见于短波通信。
倒V天线
天线选择要点
波段:选择天线首先应该考虑的是使用波段是多少,这样才可以有针对性的去选择天线,使用波段都会在参数介绍中标明,天线有单波段也有双波段多波段等等,但是有的必有失,多波段天线也意味着部分效率的损失或者体积的增大,因此可以根据自己的需求选择波段(见适用频率是否和自己的设备匹配)。
架设环境:上面介绍了多种天线的种类,他们有便携的,有复杂的,当确定了使用波段后,应当考虑的是使用环境,比如我们是否具备相应的条件进行此类天线的架设,另外提一嘴,现在大家基本都是住在商品房中,因此天线的架设变得复杂,所以如果场地允许,也一定要和物业或者邻居提前打好招呼,以免后期不必要的麻烦,身边很多朋友包括我在内,都曾因没有提前沟通,被迫拆除天线,造成了资源浪费。
楼顶天线架设
阳台天线架设
- 耐功率:天线也有自己的耐受功率,如果超标准适用轻则损坏天线,重则烧坏机器,所以不管你是什么设备,请先看清楚自己的设备功率,选择适配范围内的天线,这点尤为重要,就和我们家里的电路一样,超载了就会跳闸,所以为什么大功率用电器要用粗的电线,这里的原理是一样的。比如上面图片中的耐功率为150w,那么发射功率的上限就是150W,这里建议留一些冗余量,以保证设备及人身安全。
驻波表实时测量功率及驻波
- 驻波比:驻波比全称为电压驻波比,又名VSWR和SWR,为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。指传输线波腹电压与波谷电压幅度之比, 又称为驻波系数、 驻波比。驻波比等于1时,表示馈线和天线的阻抗完全匹配,此时高频能量全部被天线辐射出去,没有能量的反射损耗;驻波比为无穷大时,表示全反射,能量完全没有辐射出去。简单来说,驻波越接近1发射效果越好,越大效果越差,甚至有损坏机器的风险,所以有很多机器需要用天调,驻波表,天分仪提前调整或测试当前的驻波再进行使用,关于这些辅助设备后面咱们单独开一期讲解。
天分仪分析驻波
- 天线接口类型:设备和天线的连接需要用到馈线馈管,所以接头的选择也需要看馈线馈管的接头,常见的接口有M、N、SAM、BNC等等,他们又分公母,所以在选择天馈系统时一定要看清自己设备的天线接口类型,虽然说后期可以通过转接头连接,但是这毕竟也会带来一定的损耗,所以尽可能的直接选对匹配的接头,一部到位。
各种接口及转接头
结语
天线是一门机器复杂及专业的课题,如果你想深入研究那么首先考虑的不应该是设备问题,而是天线架设问题,也提醒大家,在天线假设过程中一定要遵守法律法规以及施工规范,保证安全。最后祝大家能够在电波世界中玩的开心,少走弯路。
上海海岸电台XSG的天线阵列