哪位高手普及一下天线知识,例如天线阻抗的含义,阻抗的几种计算方法,阻抗大致计算步骤等。知道计算方法才能理解阻抗的含义。
阻抗是天线最重要的基本概念,需要知道阻抗含义才能基本了解天线。
肯定有人知道,有人不知道。天线教材虽然多,但是估计很多新手看一遍会一头雾水,比不上网友科普易懂。
老衲先科普一下几个天线名词:
老衲说的未必精确,老衲也就知道几个名词,深入的老衲也不知道。
1,馈线
馈线又名馈电线,就是传输线,通常用的就是同轴电缆。距离短时,随便两根导线都行。
2,线天线
外形像一根线的天线,常见的长线天线、拉杆天线、半波振子天线都是线天线。
除了线天线,还有面天线。
3,振子
可以说天线或天线阵上有用的感应或发射电磁波的所有金属件都叫振子。振,是谐振或振荡的意思。
4,半波天线和全波天线
什么是半波天线?波可以理解成波长,半波天线可以理解成半(波长)天线。
以调频为例,87.5-108MHz,中心频率约100兆赫,波长=光速/频率=3米。
老衲的调频天线,如蓝色箭头所示,主振子长度=146厘米=1.46米,接近波长3米的一半,所以叫半波天线。这个振子叫折合半波振子。
八木天线的八木是人名。
如果振子长度和波长差不多,就是全波天线。
半波天线常用,全波天线不常用。
全波天线虽然增益稍高,但尺寸大一倍,还有一个突出缺点:阻抗变化剧烈,天线尺寸稍改变,就有大容抗或大感抗出现,因此,带宽也窄。
本帖最后由 girlexplorer 于 2024-11-6 18:19 编辑
5,偶极天线和单极天线
如图中红色箭头所示,主振子是基本半波振子,也是对称偶极天线,或称之为对称偶极子天线。
偶,是两个的意思,主振子由两个振子构成。
两个振子完全相同,就是对称偶极子天线。
如果主振子拿掉一半,另一半就是单极天线。
常用的收音机拉杆天线就是单极天线。
单极天线长度通常是半波振子总长度的一半,也就是四分之一波长,调频就是3/4=0.75米。
单极天线又名鞭状天线。
做大做强,再创辉煌! 6,螺旋天线
左边红色的是法向模螺旋天线,
中间蓝色的是轴向模螺旋天线,
右边绿色的是平面螺旋天线。
法向模螺旋天线和轴向模螺旋天线的区别看箭头方向,箭头是最大辐射方向。
螺旋天线什么时候变成法向模,什么时候变成轴向模?
螺旋天线的优点是什么?
没有必要知道,只需要知道螺旋天线用在收音机上毫无价值即可。
女浏览器的帖子一向很有内容。 本帖最后由 girlexplorer 于 2024-11-13 10:21 编辑
老衲泡坛几十年,看过的天线无数,自认为虽然对天线一点都搞不懂,但是,是什么天线还是知道的。
......居然碰到了不知道干啥的天线。
第三个Z字形天线是啥天线?天线名称?优点?收听什么波段的?请教高手。
天线上的几个大黑块,好像是天线放大器。
天线杆好像一节一节的,是竹子杆呼?
这个八木天线也是非常奇特,居然有n个引向杆上翘下凹,老衲也是没有见识过,不知意义何在也。
这只鸟飞来飞去就是不停,老衲为了拍这只鸟,恭候了n几分钟。
本帖最后由 girlexplorer 于 2024-12-2 12:30 编辑
老衲闲的无聊,介绍一下天线阻抗的一种最简单计算方法:等效传输线法。
传输线,就是馈线,75欧同轴电缆是传输线,以前300欧扁馈线是传输线。
天线阻抗计算步骤如下,
1,计算出传输线的电感,
2,计算出传输线的电容,
(后面解方程需要)
3,用麦克斯韦方程组解电磁波在传输线上的传播过程,得出电报方程,
电报方程大概是以前用海底电缆(海底传输线)收发电报时发现的。
4,解电报方程,得出传输线上的电压电流公式,得出传输线的阻抗。
5,如下图,将左图传输线上下折90度,变成右图,右图就是普通的偶极振子天线,如果长度是半波长,就是基本半波天线。红箭头表示发射电磁波,也能接收。
6,将右图用积分平均法,等效成左图,左图传输线的阻抗就能对应成右图天线的阻抗。
天线阻抗就计算出来了。
等效平行传输线法计算天线阻抗,是天线阻抗计算方法里最简单明了的方法,所有天线书一开头都有这种方法的详细计算过程。建议各位照天线书每步照抄一遍,会大有收获,可理解可不理解。老衲以前就是照抄了一遍,现在忘了差不多了。
老夫虽然学过三脚猫的电磁学和跛脚猫的电动力学,然而当年并没有从教材里翻到如何计算天线阻抗。
等效传输线法看起来比较简洁,懂传输线(这个知识点相对容易点,用LC节即可模仿)后就可以进阶。然而我不清楚它是不是准确。
另一个方法是对天线上的电流元的辐射,做远场球面积分。从积分能流密度可以反推辐射阻抗。但是感觉这个方法是用能量守恒来了个掐头去尾黑箱操作,不直观。而且只积分个电流元或偶极振荡电荷的辐射阻抗就费死个劲。要计算天线辐射阻抗还要继续克服一堆复杂性带来的困难。
第二个方法我也只是旁观课本上的演绎,从未实操。所谓纸上谈兵是也。 又多了一个学习的平台,谢谢了! 天线版的诞生非常有意义,玩任何无线电设备,天线都是绕不开的永恒话题。 本帖最后由 girlexplorer 于 2024-12-6 12:08 编辑
老衲突然想起来了,天线最重要的性能指标参数是:增益。
某天线增益为10db,是啥个意思?该天线接收功率是多少毫瓦?接收电压是多少微伏?
制作天线,如果能说出该天线的增益,说明就是心中有数的。
不知道自己做的天线增益是多少,那就效果靠猜了。
增益下回开讲。也欢迎各位开讲,省的老衲开讲,所谓开讲,就是搬砖也。
页:
1
[2]