请问普通拉杆天线的阻抗是多少？

e3po

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单鞭天线的特性

在一般情况下，天线是无线电设备不可缺少的组成部分。对于发射机而言，天线的作用是辐射电磁波，用它把高频电流转换为电磁波发射出去。天
线是发信设备的负载。此时天线表现的特性是输入阻抗；为了保证发射机输出的功率能最大限度地转换为电磁波，要求发信设备的输出阻抗与天线的输入阻抗相匹配。从方便实用的角度考虑，便携式通信设备通常选用单鞭天线%即拉杆天线作为发信设备的负载。单鞭天线在不同的频率下表现的特性不同，当单鞭天线的长度小于发射频率的四分之一波长时，单鞭天线表现为电阻和电容特性，工程上的这个电阻值* 常用以下近似公式计算：

R= 780 (1/λ)^2    (0 < 1/λ =< 0.125)
或者
R= 12.35 [2π (1/λ)] ^2.4    (0.125 < 1/λ =< 0.25)

当天线垂直放置时，电容值( 的大小可以用下式来估算：

C=1.11h / [ 4.6 lg(h/1.732r) ]    (pF)

其中：h 为天线离地面的高度，单位是厘米。r 为天线的半径，单位也是厘米。C的单位是pF。当单鞭天线水平放置时，其分布电容不能用上式估算。为了消除单鞭天线电容特性所造成的影响，使单鞭天线表现为一个纯电阻，通常在天线的底部接一电感，并使该电感与天线的分布电容串联后与发
射频率产生谐振，这样在发射频点上，天线可等效为一个纯电阻。

人们通常会认为单鞭天线的阻抗为75ohm，实际上这个阻值是单鞭天线的长度刚好等于发射频率的四分之一波长时所呈现的特性阻抗。
实际制作中，天线的长度未必这么如愿。如果天线选用0.5m 的单鞭天线，平均半径约0.35，那么，天线的纯电阻部分的阻值为 5.4ohm 并
非 75ohm...


参考
小功率调频发信机的设计

[ 本帖最后由 e3po 于 2009-12-1 21:11 编辑 ]

nichicon

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[ 本帖最后由 nichicon 于 2009-12-1 20:56 编辑 ]

e3po

你用了 4NEC2 仿真了吗?   


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[ 本帖最后由 e3po 于 2009-12-1 21:12 编辑 ]

nichicon

原帖由 e3po 于 2009-12-1 17:15 发表
你用了 4NEC2 仿真了吗?   


      那玩意还是美国60~70年代的海军国家机密呢



The Numerical Electromagnetics Code (NEC) has been developed at the
Lawrence Livermore Laboratory, Livermore, Calif ...

没啊，你不是做了吗，那玩意有点复杂了。俺是小白，看结果就行了。

MF35_

原帖由 nichicon 于 2009-12-1 16:44 发表




以讹传讹而已，不能较真的，貌似还没什么阻抗不随频率变化的天线吧，要不然要天调干嘛。

怎么就是以讹传讹了，不要乱说好不好，天线的特征阻抗都是指谐振阻抗，所以我们这里说的75欧，50欧，300欧是指天线的谐振阻抗（天线等效为一个LC回路），同一个天线对于不同的频率要达到谐振，必然要使用天调，但是同一个类型的天线（指原理相同，但谐振频率不同），在谐振时阻抗是固定的。

“貌似还没什么阻抗不随频率变化的天线吧”，一个天线对不同的频率阻抗当然是变化的，楼主问的是拉杆天线的阻抗是多少，这样问当然是指的谐振阻抗，否则那还有答案吗？我前面也说了，75欧必须是在天线长度等于1/4波长时，也就是谐振状态。

MF35_

原帖由 e3po 于 2009-12-1 16:08 发表
""收音机与电视机拉杆天线的阻抗约为75欧"  的理论依据在哪里呢?



fyi:





单鞭天线的特性

在一般情况下，天线是无线电设备不可缺少的组成部分。对于发射机而言，天线的作用是辐射电磁波，用它把高 ...

75欧是怎么得来的，我也不知道，在这方面我也是只知其然，我不是专门搞无线电学的。

至于你说的
“人们通常会认为单鞭天线的阻抗为75ohm，实际上这个阻值是单鞭天线的长度刚好等于发射频率的四分之一波长时所呈现的特性阻抗。
实际制作中，天线的长度未必这么如愿。如果天线选用0.5m 的单鞭天线，平均半径约0.35，那么，天线的纯电阻部分的阻值为 5.4ohm 并
非 75ohm...”

这是你理解错误，天线的特性阻抗必须在天线在谐振的时候讨论才有意义，此时为纯电阻（阻抗的虚部为零），除此之外阻抗都为电阻＋电抗，也就是虚部不为零，你说的5.4ohm仅仅是实部。

[ 本帖最后由 MF35_ 于 2009-12-1 19:04 编辑 ]

e3po

"楼主问的是拉杆天线的阻抗是多少，这样问当然是指的谐振阻抗.... "  

      你这样解释就有点偷换概念了,    楼主问的是 1米的拉杆在 10MHz 的阻抗是多少.   按照字面上的理解 1米的天线是不可能谐振于 10MHz 的.  所以是你的理解错误.  哈哈

   另外偶引用的例子只是想说明 "收音机与电视机拉杆天线的阻抗约为75欧"  是部分误导读者的,  至少根据偶微薄的电子学知识,  偶可以判断上述论断只是部分正确的.  

       你不能把经过 Balun 和/或 LC 网络转换后的阻抗当成是天线 "本身" 的阻抗.


       最后,  偶没有下结论 "普通拉杆天线的阻抗,  1米长度在10MHz 下" 是多少.  偶只是引用 4NEC2 的计算结果告诉楼主:


"
阻抗是个复数:   0.22 - j 1.e4

** 当然有可能不对,  因为偶第一次用 4NEC2
"

也更因为偶数学基础不好,  所以也没有背书结果的正确性.


其实楼主这个问题12年前也困绕了我一整年,  至少现在有了 4NEC2 的帮助,  偶知道个大概了.  

如果有天线理论的专家来指点一下,  当然求之不得.

nichicon

原帖由 MF35_ 于 2009-12-1 18:51 发表



怎么就是以讹传讹了，不要乱说好不好，天线的特征阻抗都是指谐振阻抗，所以我们这里说的75欧，50欧，300欧是指天线的谐振阻抗（天线等效为一个LC回路），同一个天线对于不同的频率要达到谐振，必然要使用天调， ...

和谐，和谐，我编辑掉了。

不过我的意思显然不是问谐振阻抗，而是问的所谓等效阻抗。

呜呼

摘录：
一，什么是天线的阻抗？
1，对于线状天线来说，天线输入端的电压与电流的比值称为天线的输入阻抗。
2，对于口面型天线，则常用馈线上电压驻波比来表示天线的阻抗特性。
3，一般，天线的输入阻抗是复数，实部称为输入电阻，
二，研究阻抗的目的
1，实现天线和馈线间的匹配。
2，欲使发射天线与馈线相匹配，天线的输入阻抗应该等于馈线的特性阻抗。
3，欲使接收天线与接收机相匹配，天线的输入阻抗应该等于负载阻抗的共轭复数。
4，通常接收机具有实数的阻抗。当天线的阻抗为复数时，需要用匹配网络来除去天线的电抗部分并使它们的电阻部分相。

    天线和馈线的连接处称为天线的输入端或馈电点。对于线天线来说，天线输入端的电压与电流的比值称为天线的输入阻抗。对于口面型天线，则常用馈线上电压驻波比来表示天线的阻抗特性。一般，天线的输入阻抗是复数，实部称为输入电阻，以Ri表示；虚部称为输入电抗，以Xi表示。天线的输入功率Pi可以表示为

　　天线的输入电抗表征储藏在天线近区场中的功率。电尺寸远小于工作波长的天线,其输入电抗很大,例如短偶极天线具有很大的容抗；电小环天线具有很大的感抗。直径很细的半波振子输入阻抗约为73.1+j42.5欧。在实际应用中，为了便于匹配，一般希望对称振子的输入电抗为零，这时的振子长度称为谐振长度。谐振半波振子的长度比自由空间中的半个波长略短一些，工程上一般估计缩短5％。谐振半波振子的输入阻抗约为70欧。
　　口面型天线的阻抗特性用馈线上某点的电压驻波比或反射系数来表示。当反射系数为零、驻波系数为 1时，称作匹配。
　　天线的输入阻抗与天线的几何形状、尺寸、馈电点位置、工作波长和周围环境等因素有关。线天线的直径较粗时，输入阻抗随频率的变化较平缓，天线的阻抗带宽较宽。
　　一个彼此靠近的很多个单元天线组成的辐射系统称为天线阵，天线阵中各单元之间以一种复杂的方式相互作用，这种现象称为互耦，其结果使各单元天线上的电流不仅与本身的激励有关，而且与相邻天线上的电流有关。在N元天线

　　研究天线阻抗的主要目的是为实现天线和馈线间的匹配。欲使发射天线与馈线相匹配，天线的输入阻抗应该等于馈线的特性阻抗。欲使接收天线与接收机相匹配，天线的输入阻抗应该等于负载阻抗的共轭复数。通常接收机具有实数的阻抗。当天线的阻抗为复数时，需要用匹配网络来除去天线的电抗部分并使它们的电阻部分相等。
　　当天线与馈线匹配时，由发射机向天线或由天线向接收机传输的功率最大，这时在馈线上不会出现反射波，反射系数等于零,驻波系数等于1。天线与馈线匹配的好坏程度用天线输入端的反射系数或驻波比的大小来衡量。对于发射天线来说，如果匹配不好，则天线的辐射功率就会减小，馈线上的损耗会增大，馈线的功率容量也会下降，严重时还会出现发射机频率“牵引”现象，即振荡频率发生变化。
　　对口面型天线来说，为了达到匹配状态，应当在所有产生反射的不连续点附近加上能够产生相反反射的匹配元件，使它们相互抵消。天线的频带由这些元件的组合频带决定。

附录，鞭状天线在电视机（收音机）上的使用方法：
1，单鞭天线增益为1.2dB。它的使用方法是：先改变天线的长度，调到声音最大 (天线的长度与电台使用的频率有关，一般拉出的长度等于电台发射频率的1／4波长为最好。) 然后再旋转天线的方向，调到声音最大，此时的电波方向与天线拉杆方向垂直。
2，双鞭天线的增益为2.4dB。它的使用方法也是先改变天线的长度，调到声音最大；然后再旋转两根天线，当电波方向与两天线拉杆组成的面垂直，声音最大。

参考资料来源：http://hanyu.iciba.com/wiki/115189.shtml#3等等。

[ 本帖最后由 呜呼 于 2009-12-2 11:06 编辑 ]

ylong777

所谓50欧姆 75欧姆 300欧姆阻抗是相对与接收和发射接口而言，一个发射机设计为50欧姆输出阻抗就不能用75欧姆传输线和谐振发射频率的75欧姆阻抗天线来发射，势必会造成输出功率下降等后果，这是同国际高频接口而言的，有线电视用的75欧姆接口，那么有线电视传输电缆必须就是75欧姆阻抗传输线，以前用的电视室外接收天线大多是半波偶极天线，大约谐振300欧姆阻抗，所以必须有300欧姆转换75欧姆的阻抗变换器（双孔眼镜磁环），阻抗匹配好才能传输到电视接收机里！

e3po

上个 smith 图,  看看吧


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peterym 发表于 2009-9-3 21:21
http://bbs.mwtee.com/archiver/tid-13554.html

史密斯圆图实际是一张工具表(相当于函数值表),它分阻抗圆图和导纳圆图.它们都是由一系列圆族构成.
阻抗圆图的构成(设:阻抗圆图放置方向为:右侧为开路点,左侧为短路点)
1.等反射系数圆(而且半径越大反射系数模越大,圆心在整个圆图的中心,相角的始边在x轴,逆时针为正角));
2.等电阻圆(而且半径越大电阻值越小,圆心在整个x轴上,当开路时,电阻圆的半径退化为0,是单位圆与x轴的交点(最右侧点)).
3.正负电抗圆:上半为正电抗圆,下半为负电抗圆.
4.阻抗点:电阻圆和电抗圆相交点即为某一阻抗值,其相应的电阻圆刻度值就是它的归一化电阻值,其相应的电抗圆刻度值就是它的归一化电抗值.该点所在的等反射系数圆的刻度值,就是这阻抗在该系统里的反射系数的模,该反射点到圆图中心的半径与x轴的正方向夹角即为该阻抗的反射系数的相角.
5.串电感:在等电阻圆上,沿顺时针转是在电路中串电感,转动的终始点差所致的电抗值变化量,就是所串联入的电感器的归一化感抗值,由此可得到的电感量.
6,串电容:在等电阻圆上,沿逆时针转是在电路中串电容,转动的终始点差所致的电抗值变化量,就是所串联入的电容器的归一化容抗值,由此可得到的电容量.
7.串电阻:沿电抗圆,由半径大的电阻圆向半径小的电阻圆行进,终始点电阻圆刻度差就是串入的电阻归一化值.但在实际应用中,几乎没有串电阻的使用情况.

今天再说导纳圆图:
导纳圆图的构成(设:导纳圆图放置方向为:右侧为开路点,左侧为短路点.这很重要!此时坐标轴是普通直角坐标系转180度):
1.等反射系数圆(而且半径越大反射系数模越大,圆心在整个圆图的中心,然而,相角的始边还是在普通坐标系的x轴正方向,逆时针为正角));
2.等电导圆(而且半径越大电导值越小,圆心在整个x轴上,当短路时,电导圆的半径退化为0,是单位圆与-x轴的交点(最左侧点)).
3.正负电纳圆:上半为负电纳圆,下半为正电纳圆.
4.导纳点:电导圆和电纳圆相交点即为某一阻抗值,其相应的电导圆刻度值就是它的归一化电导值,其相应的电纳圆刻度值就是它的归一化电纳值.该点所在的等反射系数圆的刻度值,就是这导纳在该系统里的反射系数的模,该反射点到圆图中心的半径与-x轴的正方向夹角即为该导纳的反射系数的相角.所以:这样的导纳圆图放置方法,与前几日谈的阻抗圆图的放置方法,同一反射点的阻抗值和导纳值在这两圆图上是同一点位置,即反射系数相同一点,此时圆图上同一点看阻抗圆图就可以读出它的阻抗参数,看导纳圆图就可以读出它的导纳参数.这是这两种圆图放置方法讨论时的优点.
5.并联电容:在等电导圆上,沿顺时针转是在电路中并电容,转动的终始点差所致的电纳值变化量,就是所并联入的电容器的归一化正电纳值,由此可得到的电容量.
6,并联电感:在等电导圆上,沿逆时针转是在电路中并电感,转动的终始点差所致的电纳值变化量,就是所并联入的电感器的归一化负电纳值,由此可得到的电感量.
7.并联电导:沿电纳圆,由半径大的电导圆向半径小的电导圆行进,终始点电导圆刻度差就是并入的电导归一化值.但在实际应用中,较少有并联电导的使用情况.
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[ 本帖最后由 e3po 于 2009-12-4 12:57 编辑 ]

bjsyhou

可以探讨一下学习

无线电静默

这个好说，你找矿石版的“60年代的爱好者”版主或“基础知识版”的呜呼版主，这二位都是懂俄文的，一般版主都知无不言，不会拒绝的，还有个坛友6DJ8很牛，懂好几门外语，那个《数字式频率计的制作（翻译）》就是他翻译的，见http://www.crystalradio.cn/bbs/thread-71539-1-2.html，另外，英文好的坛友还有e3po等等……干脆找音响版的直热胆版主，他干脆就在美国，英文那是钢钢的

lvhao

记号！学习贴！（普通拉杆天线的阻抗）

五十年代老矿石

一般来讲，可能也是统一、方便，军机发射天线是按50欧姆设计（标准的64米双极天线和后来的44米双极天线），1.5米的软鞭天线加上加感线圈和辐射叶，尽量靠近50欧姆，工业标准是按75欧姆设计。