短波天线尺寸计算
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短波天线尺寸计算
计算方法:
用电磁波的速度(光速)30万公里除以频率等于该频率的波长,再除以4就是波长为单边振子长度,再去93--97%的缩短率:
比如:
频率
7.05兆的单边振子xx为:
10.64米,加上
0.3米作为修剪余量;l* p" u;[6 q!L/p7B5s:
}6频率
14.22兆的单边振子xx为:
5.3米,加上
0.3米的修剪余量;
频率
21.26兆的单边振子xx为:
3.53米,加上
0.2米的修剪余量即可;再用天线测试仪测定每对振子的谐振频率,开始频率低,慢慢修剪到相应谐振频率为止。
主干高度如果在8米,阻抗应该差不多50欧姆,驻波会低于
1.3。
倒V天线单边振子长度数据及计算方式如下:
水平、倒V天线计算公式
/4波长水平、倒V天线xx的计算公式:
光速/频率/4*95%=(单臂)xx
21.400MHz天线的计算长度3000/
21.*95%=3330mm
14.270MHz天线的计算长度3000/
14.*95%=4993mm
7.05MHz天线的计算长度3000/
7.*95%=107mm
29.60MHz天线的计算长度3000/
29.*95%=2667mm
以上仅仅是按照公式计算所得的长度,每个波段的天线最好是预长300mm 左右,固定好位置后,用驻波表监测着逐步裁剪到最理想驻波的长度。
或者使用发信机结合驻波表,监测每对振子的谐振频率(驻波低于
1.2的频点),边测边剪(随着谐振频率的升高,振子也在缩短,直到达到您所要的中心频点都低于等于
1.2即可)。
例如:
假设我们的目标频率是
21.400MHz上述天线SWR最小值时候的频率读数是
19.896MHz。
读数差=
21.400MHz-
19.896MHz=
1.504MHz=1504KHz
计算得知15米波段每KHz对应修剪长度为
0.025cm:
15米波段半波振子总修剪值=1504X
0.025=
37.6(cm)
振子两边对称剪去
37.=
18.8(cm)
修剪振子要留有余地,差别越小越要细心,防止修剪过多。还要注意测试人员尽量远离天线振子,或站在偶极天线中间馈电点附近测试,减少人体干扰。:
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另外,使用天线测试仪时,可以指示天线振子谐振时的阻抗,不断调整天线的夹角和高度可以改变阻抗,尽量调整阻抗接近50欧姆即可。
水平偶极天线角度与阻抗的关系如下:
水平偶极天线给电部角度为180度时的阻抗是73欧姆;从180度角度开始变窄,它的阻抗也会随之渐渐地下降。150度时是68欧姆,120度时是58欧姆,105时刚好是50欧姆,更窄的角度90度时是42欧姆,60度时刚降列23欧姆。
0 [! A6I6 j5t' \+@( q)P( _1
二.
无线电通信天线增益的计算
增益是指:
在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。
可以这样来理解增益的物理含义------为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号,如果用理想的无方向性点源作为发射天线,需要100W的输入功率,而用增益为G = 13 dB = 20的某定向天线作为发射天线时,输入功率只需1
= 5W。换言之,某天线的增益,就其最大辐射方向上的辐射效果来说,与无方向性的理想点源相比,把输入功率放大的倍数。
半波对称振子的增益为G=
2.15dBi。4个半波对称振子沿垂线上下排列,构成一个垂直四元阵,其增益约为G=
8.15dBi(dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源)。
如果以半波对称振子作比较对象,其增益的单位是dBd。
半波对称振子的增益为G=0dBd(因为是自己跟自己比,比值为1,取对数得零值。)垂直四元阵,其增益约为G=
8.15–
2.15=6dBd。
天线增益的若干计算公式
1)天线主瓣宽度越窄,增益越高。对于一般天线,可用下式估算其增益:G(dBi)=10Lg{32000/(2θ3dB,E×2θ3dB,H)}
式中,2θ3dB,E与2θ3dB,H分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度;
32000是统计出来的经验数据。
2)对于抛物面天线,可用下式近似计算其增益:
G(dBi)=10Lg{
4.5×(D/λ0)2}
式中,D为抛物面直径;
λ0为中心工作波长;
4.5是统计出来的经验数据。