菱形天线工作原理
13DB的双菱形天线
今天我们来介绍一款13DB的双菱形天线,在此也感谢作者vodka的精彩作品,他很详细的介绍了天线馈线的选择,振子和馈线的焊接方法。
独乐乐不如众乐乐。
希望大家也能做出一款好的双菱天线。
一、天线概述双菱天线是最容易制作的,而且是增益较高的一种定向天线。
材料也很容易收集,初学者很容易就能制作成功,而且增强的无线信号效果让人很有成就感,更能激发大家对DIY的信心和兴趣。
二、材料收集以及工具准备型号为mil-c-17 RG-316 50Ω的镀银特氟龙高温线准备5M,估计10元/米。
横截面积为2.5mm的铜线(这个可以从电力线里面剥出来,但是横截面积要符合)估计4元/米。
准备的部分材料空调机铜管,外径9mm、内径7mm,长6CM奶糖盒子的盖,面积280mm x 200mm x 20mm奶糖盒盖子拿来当反射板三、制作步骤1、首先制做天线的中心,也就是振子的部分。
铜丝按规定的长度来进行弯曲角度要垂直按照图示来弯曲振子的成品展示2、制作天线的支撑物。
用钢质螺钉在标记好的中心位置敲出一个定位点钻个大小合适的洞, 刚好可以传过铜管用锉刀或者电动砂轮加工铜管的一头双菱到反射板高度在20mm左右3、SMA接头制作方法(馈线接头的做法)SMA 头和射频线为什么我们要制做SMA接头,这是因为很多无线路由或AP本身提供有独立的天线接口,这样我们就不需要拆开AP或无线路由在内部焊线了,也就不就用担心设备的保修问题。
先剥好射频线,芯线暴露1.7~2mm。
剥线和制做SMA头射频馈线的中心导体只需要暴露2mm左右,刚好能放进SMA插针里面就好。
给馈线的中心导体上一点锡,这样接触更紧密,导电性更好。
再把SMA的的针头套上馈线的中心导体,并焊死。
装好SMA头多余的电缆屏蔽层折上去套上SMA套件中的铜管,用冷压钳压死SMA接头的成品照片上那个黑色的是热缩管。
这种东西是防止水渗透到线体里影响导电性的。
万用表测试一下有没有接好, 有没有短路做好后要测试下有没有问题,测试的时候要同时测线芯与线芯有没有断路、屏蔽层与屏蔽层有没有断路、以及线芯与屏蔽层有没有短路。
菱形天线
找一段直径1~1.5mm 的单心铜导线, 按以下图形弯折, 每边长為3.2cm:
购买BNC 母接座, 将菱形中心的两点分别直接焊接在BNC 母座的中心点及外壳接点
这样的天线辐射最大方向為垂直於菱形平面的方向上..., 增益约有3~5dbi, 而上图為水平极化, 您可将它以垂直於菱形平面的方向為轴心转90 度, 即為垂直极性...
再加上反射板, 取铜或铝片, 裁成直径13cm~14cm 的圆盘, 如炒菜锅那样, 适当调整距离到最大值,
不用反射板, 可以平底锅或炒菜锅代替, 如第一种天线那样的做法也是可以, 增益还更高....
而我是把铜片在中央钻个小洞, 刚好可以将BNC 母座锁在圆盘上, 另外取厚度為 1.8cm 的保力龙, 以同样尺吋裁切, 中央割掉边长 4 cm 的方洞, 以双面胶带黏贴於铜圆板上, 再把双菱形用胶带黏贴於保力龙, 拉线焊接於BNC 母座, 作成单体化的天线, 又因為可能是製作时计算误差, 增益不如理想, 阻抗可能不太匹配, 遂以一般有线电视AC 断电器串接BNC 座来达到最好效果..., 增益约10~13 dbi
另外您也可将含反射板的双菱形天线再配合大锅子, 如图:。
关于菱形天线的原理
如下图, 希望天线组增益最大方向是斜向左侧 N 度
同相位的位置
\
\
\/ 各个天线所接收的电波相位, 以最左边的
\
\ /\ 天线为零度来当基准, 则
\
\/ \
X = x / (C / F) * 360
\ \ /\
\z= 电波路径长 Y = y / (C / F) * 360
值则为 32.4, 因为 20log F(Ghz) = 60 + 20log F(MHz), 同理, 若距离单位改用公尺或英里, 也是如此转换, 我个人是喜欢用 92.4 的常数.. D : 接收点到发射点间的距离, 单位公里 F : 所使用频率, 单位 GHz Ar : 接收器天线增益, 单位 dbi 但若发射站位置不在该天 线最大增益方向, 记得扣除相对增益.. Cr : 接收器传输电缆传输损失, 单位 db
\
\/
/
, 这种做法, 就如同
\
|| /
相位数组天线一般 ..
\ ||/
此处以 c1 的电缆出口
+-------------+ 为 0 度, 那么 c2 相位
|
| 延迟就是 -X, C3 为 -Y
|
| C4 为 -Z, 那么电波到
|
| 达合并器时, 相位就
|
| 会一样..
另外要注意, 一般 VHF/UHF 的功率合并分配器, 其每组分支出口的相位有可能相差 180 度, 譬如一分二(二合一), 其两组输出相位可能刚好相反 (视分配合成器的结构而定), 须把 此项因素考虑进去, 通常的做法是若发现此种现象, 将天线馈电点位置左右互换即可..
2.利用反射板: 作用原理如同碟形天线的碟子一般, 如图
天线原理与设计3.1.2 笼形天线
笼形天线的方向性、尺寸的选择都与双极天线相同。笼形 天线用于移动式电台很不方便,在固定的通信台站应用较多
图 3-1-10 笼形天线结构示意图
笼形天线的等效半径ae可按下式计算:
ae
bn
na b
(3-1-14)
其中,a为单根导线半径; b为笼形半径; n为构成笼的 导线根数。若取a=2 mm,b=1.5 m,n=8,则ae=0.85 m, 上述64 m双极天线的特性阻抗为353.6 Ω。
2l a
1
120
ln
2 22 0.85
1
353.6
Z0A
120
ln
2l a
1
120
ln
44 0.002
1
1079
120
ln
2 22 0.85
1
353.6
为了进一步展宽笼形天线的工作频带,可将笼形天线改 进为分支笼形天线,如图3-1-11(a)所示,其等效电路如图31-11(b)所示,开路线3-5、 4-6与短路线3-7-4(分支)有着符 号相反的输入阻抗,调节短路线的长度,即改变3和4(参见图 3-1-11(a))在笼形上的位置,可以改善天线的阻抗特性,展宽
图 3-1-14 平面片形对称振子
ae
b
n
na b
1.5
8
8 0.002 1.5
0.85m
假设有一64m (即2×10(高)+2×22(长)=64 m)双极天线, 其导线直径为4 mm时,特性阻抗约为1 kΩ,若用增加直径的 办法,使特性阻抗为350 Ω
Z0 A
自制无线网卡高增益天线(16)——简易菱形天线
自制无线网卡高增益天线(16)——简
易菱形天线
090313更新多两个例子,增加TP-WN321G+新版改SMA及TL-WN321G馈线连接方式
注意线头的连接方式(接地和芯线)
推荐使用直径1.5MM的铜芯
最后天线用热熔胶固定在中心基座就可以了(注意与反射板的平行)
PS:天线不是越大越好!正确的是越精确越好,双棱、多棱天线的棱形边长=1/4波长,
2.4G的波长是12.5MM.一般我们常用的6频道好象是2437MHZ吧,所以边长大于31mm一点点就好了
例子2
例子3——双菱叠加
叠双菱振子
焊好馈线的振子
用刻录盘盒制作基座及反射板
装配好的叠双菱天线
网友mawenzheng的作品,感谢他的分享。
11-行波天线与平面螺旋天线 天线原理
当主瓣关于Z轴旋转对称,最大辐射角是L的函数
South China University of Technology
0.371 m cos (1 ) L/
1
随着L的增加,行波和驻波天线的波束最大值彼此
接近,不同的是驻波天线在反方向出现第二个主波 束,即在180-θm,因为驻波有反射波。
菱形天线广泛应用于广播、短波通信和超短波散
射通信。
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
Beverage天线
考虑了地面的影响的行波天线称为Beverage天线,
方向函数为:
F ( ) K sin
sin L / 2(1 cos) ( L / 2)1 cos
K为归一化常数
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
South China University of Technology
或B天线。 高度h远小于波长,天线长度通常在L=2-10之间。 可以把B天线及其在有耗地面中的镜像看作为不平 衡传输线,不平衡传输线可以辐射。
Research Institute of Antennas & RF Techniques School of Electronic & Information Engineering
当L= nλ(n=4、8)时行波单导线的方向图
行波线天线
• 为使天线两臂上的电流按行波分布,形成单向辐射特性,必须消除
V形端口处的反射,可以在端口处接一电阻RL,其阻值等于V形传输 线的特性阻抗,该端接电阻也可一分为二,各自与地连接。 • 当V形张角 m 时,两臂方向图在V形角分线方向上叠加,构成 V形天线方向图的主瓣。但是理论计算表明,当 0.8 m 时,可获 得理想的V形行波天线的方向图。 • V形天线的副瓣来源于两臂产生的方向图中不参与叠加的另半个主 波束。而天线所在平面以外,两臂方向图的叠加使得 V形天线的方 向图较为复杂。
• 考虑了地面的影响的行波天线称为Beverage天线或B天线。 • 高度h远小于波长,天线长度通常在2~10λ之间。 • 可以把B天线及其在有耗地面中的镜像看做不平衡传输线,不平衡传输线可以 •
辐射。 由于地面的巨大耗散和辐射损耗,电流表现出明显的衰落,电流分布可近似如 下:
I t I me e
z jz
• B天线通常用于LF和HF频段。美国和伦敦之间早期跨大西洋无线电话通信时,
首次在长岛上使用B天线,频率为50KHz~60KHz。
仿真截图
THANKS
• V形斜天线:仅有一根支杆和两根载有行波电流的导线组成,架设
很简单,因而适用于移动的台站中。
馈线 Rl Rl
电台
Rl
• 倒V形天线:它相当于将水平的行波单导线从中部撑起。当与水平
天线架设在一起时,它们之间的影响很小。缺点是效率低,占地面 积大。
菱形天线
• 可以看成是由两个V形天线在开口端相连而成,其工作原理与V形天线相似,
高个支线长度是 L
0.371 sin 2
• 为了进一步改善菱形天线的方向性,可以将两副双菱天线并联同相馈电,它的
天线原理与设计_讲义8
(6.3) (6.4) (6.5) (6.6) (6.7)
链接
L Nd , 1 d 端射阵方向图最大值出现在θ=0处,因此令 Z0 Z | 0 L(1 ) / 2 sin( Z 0 ) Fmax Z0
由方向性系数公式
4 D 2 d F 2 ( )sin d W
a=0.002λ, L=0.4781λ, Lr=0.49λ, Ld=0.45λ, dr=dd=0.04λ
(1) 结构 八木天线又称引向天线、 波渠天线。它是由一根馈电 振子和几根无源寄生振子并 排放置组成的,如图所示。 其简化模型如下图所示 ■馈电的有源振子 一般选为半波谐振长度 lA=(0.46~0.49)λ ■反射器振子 长度lR=(1.05~1.15)lA , 也可用多根振子或反射网作反射器。 间距dr=(0.04~0.2)λ 。
opt 1
2L
(6.26)
或
Lopt
2(1 )
应当指出,汉森—伍德亚德条件是在阵列很大N>>1、 单元间距较小d<λ/4的情况下导出的。第一个条件是显然 的,第二个条件是端射阵不出现栅瓣的条件。
6.4 八木天线与返射天线
6.4.1 八木天线 (YAGI—UDA Antenna)
0.5 0.2796 / Nd
0.2796 o 2 ( rad ) 60.6 ( ) Nd Nd
得
2 0.5
(6.25b)
与普通端射阵的 2 0.5 108 / Nd (o)相比减小了1/3以上。
由汉—乌条件 及 可得最佳相速比
L L
/ / c / v
式中,u d (1 cos ) ,且 / N , 令 sin( Nu / 2) 0 ,可得
13DB的双菱形天线
今天我们来介绍一款13DB的双菱形天线,在此也感谢作者vodka的精彩作品,他很详细的介绍了天线馈线的选择,振子和馈线的焊接方法。
独乐乐不如众乐乐。
希望大家也能做出一款好的双菱天线。
一、天线概述双菱天线是最容易制作的,而且是增益较高的一种定向天线。
材料也很容易收集,初学者很容易就能制作成功,而且增强的无线信号效果让人很有成就感,更能激发大家对DIY的信心和兴趣。
二、材料收集以及工具准备型号为mil-c-17 RG-316 50Ω的镀银特氟龙高温线准备5M,估计10元/米。
横截面积为2.5mm的铜线(这个可以从电力线里面剥出来,但是横截面积要符合)估计4元/米。
准备的部分材料空调机铜管,外径9mm、内径7mm,长6CM奶糖盒子的盖,面积280mm x 200mm x 20mm奶糖盒盖子拿来当反射板三、制作步骤1、首先制做天线的中心,也就是振子的部分。
铜丝按规定的长度来进行弯曲角度要垂直按照图示来弯曲振子的成品展示2、制作天线的支撑物。
用钢质螺钉在标记好的中心位置敲出一个定位点钻个大小合适的洞, 刚好可以传过铜管用锉刀或者电动砂轮加工铜管的一头双菱到反射板高度在20mm左右3、SMA接头制作方法(馈线接头的做法)SMA 头和射频线为什么我们要制做SMA接头,这是因为很多无线路由或AP本身提供有独立的天线接口,这样我们就不需要拆开AP或无线路由在内部焊线了,也就不就用担心设备的保修问题。
先剥好射频线,芯线暴露1.7~2mm。
剥线和制做SMA头射频馈线的中心导体只需要暴露2mm左右,刚好能放进SMA插针里面就好。
给馈线的中心导体上一点锡,这样接触更紧密,导电性更好。
再把SMA的的针头套上馈线的中心导体,并焊死。
装好SMA头多余的电缆屏蔽层折上去套上SMA套件中的铜管,用冷压钳压死SMA接头的成品照片上那个黑色的是热缩管。
这种东西是防止水渗透到线体里影响导电性的。
万用表测试一下有没有接好, 有没有短路做好后要测试下有没有问题,测试的时候要同时测线芯与线芯有没有断路、屏蔽层与屏蔽层有没有断路、以及线芯与屏蔽层有没有短路。
北大天线理论课件:第四章 行波天线
第四章行波天线天线上电流按行波分布的天线称为行波天线(Travelling Wave Antenna)。
行波天线具有如下特点:1)电流为行波分布,不存在反射电流;2)输入阻抗和方向图对频率变化不敏感;3)频带宽,绝对带宽可达12~(;:)34)效率低。
常用的行波天线主要有菱形天线、V形天线和螺旋天线等,用于短波波段的无线通信。
§4.1 长导线天线长度大于一个波长、其上电流按行波分布的导线构成的天线,称为长导线天线。
为使导线上传输单一的行波电流,通常在其末端接一匹配负载R以抑制反L射波,见下图所示。
行波长导线天线4.1.1 辐射场假设导线沿z 轴放置,线上电流幅度相等、相位连续滞后。
线上电流可以表示成:()'0'jkz eI z I -=远区辐射场为:()()()()θθθπηθλπθθθcos 12cos 12sin sin 4sin 60cos 120'cos 00''-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==------⎰kl kl e r e klI j dz e e r I j E kl j jkr z r jk l jkz 式中r 为原点到场点的距离,θ为射线与z 轴之间的夹角。
由此得到长导线天线的方向函数为:()()()θθθθcos 12cos 12sin sin -⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=klkl F 下图是根据上式画出的行波长导线天线的方向图。
长导线天线方向图随长度的变化导线长度为λ5=l 时的立体方向图如上图所示。
方向图特点:1) 沿轴线方向没有辐射;2) 随l 增长,最大辐射方向逐渐靠近轴线,同时主瓣变窄,副瓣增大、数目增多;3) 当λl 很大时,主瓣方向随λl 的变化很小,方向性具有宽频带特性。
4.1.2 性能参数1) 最大辐射角与零点位置 方向函数可以改写成:()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=θθθcos 12sin 2cot kl F当l 很长时,()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-θcos 12sin kl 项随θ的变化比⎪⎭⎫ ⎝⎛2cot θ项要快得多,天线的最大辐射方向由()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-θcos 12sin kl 决定。
$0第04章-常用线天线-4.5菱形天线
l
2φ0
H
接接接 电阻
接馈馈
图 3―1―4
11
由于菱形天线两线之间的距离是变化的,故菱形 线上各点的特性阻抗不等,从锐角端的600~700 变化 到钝角处的1000 .各点特性阻抗的不均匀性引起天线 上局部的反射,从而破坏行波状态.为了使特性阻抗 变化较小,菱形的各边通常用2~3根导线并在钝角处 分开一定距离,使天线导线的等效直径增加,以减小 天线各对应线段的特性阻抗的变化.菱形天线的最大 辐射方向位于通过两锐角顶点的垂直平面内,指向终 端负载方向,具有单向辐射特性.
(3―1―2)
2
式中,r为原点至场点的距离;θ为射线与z轴之间的 夹角.由上式可得行波单导线的方向函数为
kl sin[ (1 cos θ )] 2 F (θ ) = sin θ kl (1 cos θ ) 2
(3―1―3)
3
r kz ′cos θ R
θ
o dz′ l
z
图3―1―1 行波单导线及坐标
设输入端电流为I0,忽略沿线电流的衰减,则线上 电流分布为
I ( z′) = I 0e
jkz ′
(3―1―1)
行波单导线辐射场的分析方法与对称振子相似, 即把天线分割成许多个电基本振子,而后取所有电基 本振子辐射场的总和,故
l 60 I 0 Eθ = j sin θ ∫ e jkz′e jk ( r z′ cosθ ) dz′ 0 rλ kl j (1 cosθ ) 60 I 0 jkr sin θ kl = j e sin[ [1 cos θ ]e 2 rλ 1 cosθ 2
34
V形斜天线的工作性质是一种行波天线,根据行波单 导线的辐射性质可知,V形斜天线具有下列基本特点: (1)最大辐射方向在过角平分线的垂直平面内,与地 面有一夹角,具有单向辐射特性,天线可以宽频带工作, 带宽通常可达2:1. (2)终端接匹配负载,其阻值等于天线的特性阻抗, 通常为400 左右.由于终端负载上要吸收部分功率,故 天线效率约为60%~80%.
菱形天线制作方法
近来见不少坛友玩天线,本人奉上收集到的资料以供参考
090313更新多两个例子,增加TP-WN321G+新版改SMA及TL-WN321G馈线连接方式
注意线头的连接方式(接地和芯线)
推荐使用直径1.5MM的铜芯
最后天线用热熔胶固定在中心基座就可以了(注意与反射板的平行)
这网卡有很多人有,这是某高手增加馈线后的图,注意连接方式,至于图中散热则可以按自己需要去搞
DIY有风险,请阁下注意
TP-WN321G+新版加装SMA接口
1、割断三处,按图焊接
2、用万表测试中心线和接地外壳不能接通。天线芯线脚附近的电容,可以拿掉,效果会更好
打开屏蔽层看看天线的走线上是否还有电容,如果有,这个电容可以去掉。最好是留一个电容,因为如果没有电容会出现驻波比过大的情况,导致信号时好时坏,信号的变化也是莫名其妙的。留最后一个靠近芯片的那个电容
原网卡中在天线回路中背面串了一个电容(估计用来偶合),正面串了一个小电阻(估计用来阻抗匹配保证输出阻抗为50欧姆的),准备试一下,加大偶合电容为1000PUF,因对WIFI的2.4G频率交流几呼是直联了,直流不能直联否则可能造成短路烧网卡,输出电阻是可以短路试验的,只要输出信号提高就可以
再一次提醒,改造有风险,请自己小心
PS:天线不是越大越好!正确的是越精确越好,双棱、多棱天线的棱形边长=1/4波长,
2.4G的波长是12.5MM.一般我们常用的6频道好象是2437MHZ吧,所以边长大于31mm一点加
叠双菱振子
焊好馈线的振子
用刻录盘盒制作基座及反射板
装配好的叠双菱天线
TP-LINK TL-WN321G加馈线
关于菱形天线的原理
中心频率为600MHz
+----+
| __
| /\ __ C/F/4*1。01=12。6cm
| \/ |
| /\ |
| \/ |
| /\ |
| \/ |
| /\ |
| \/ |
| |
+----+
辐射器距反射板约8.2 cm细调之,至接收讯号最强
反射板到五金行购镀锌铁网来作
Po :发射机输出功率,单位dbm
Co :发射机电波馈送电缆传输损失,单位db
Ao :以接收者的位置观察,发射机天线在此角度的增益,
单位dbi ,通常发射天线增益会以最大增益方向角
度的增益值来标示,但是以广播发射站而言,会因接
收者位置的不同,相对于天线角度的不同,而呈现不
同的增益..
92.4 :真空传播衰减常数,若频率单位改用MHz时,常数
\ | | / \
\| |/ 。 如此绕线就可以
\*/ \|\ 在同一平面上
|﹀| | \
| | *\ *
|︿| * \|\
/*\ -|-----\ \----
/| |\ | |\ \
/ | | \ -。-----。-\ \--
/ | | \ \ 。
-/---+-+---\- \|\
(。 * 。) |
Cr :接收器传输电缆传输损失,单位db
以上式子是电波在真空中,理想状态下的传输,这里要特别提到一点是,式子中,似乎频率越高,传输衰减越严重,故有些文章会如此描述,但实则不然,式子中频率越高,衰减越多是因为天线的长度随着所使用波长的缩短而缩短,故等效截收截面积跟着缩减的关系,也因为是面积,故用20 log而不是10 log..
高增益四菱形无线数位电视接收天线制作
高增益四菱形无线数位电视接收天线制作引言随着无线数位电视技术的发展,人们对于接收清晰、稳定的电视信号的需求也日益增加。
而天线作为接收电视信号的重要组成部分,其性能对于接收效果起着至关重要的作用。
本文将介绍如何制作高增益的四菱形无线数位电视接收天线。
材料准备在开始制作之前,我们需要准备以下材料:• 1 根铜线(长度约为500mm)• 1 个高频电缆连接器• 1 个木质或塑料板(作为基座)•随机电线、电工剪刀、胶带等辅助工具制作步骤步骤1:准备工作首先,将木质或塑料板切割成一个正方形,大小约为250mm×250mm。
这将作为我们四菱形天线的基座。
步骤2:制作四菱形天线1.使用电工剪刀将铜线剪成4段,每段长度约为125mm。
2.将每段铜线分别弯曲成一个菱形,并确保每个菱形的边长相等。
3.将四个菱形分别连接在一起,形成一个完整的四菱形结构。
4.使用电线将四菱形连接到高频电缆连接器上。
确保连接紧密且稳定。
步骤3:固定天线将制作好的四菱形天线固定在之前准备好的基座上。
可以使用胶带或其他辅助工具进行固定,确保天线稳定。
步骤4:接线将高频电缆连接器的另一端与电视或接收器相连接。
根据使用的设备不同,可以选择直接插入电视的天线接口或使用适配器进行连接。
步骤5:测试和调整完成以上步骤后,我们可以进行测试和调整,以确保天线的正常工作。
1.将电视或接收器打开。
2.根据设备的操作指南,切换到自动搜索频道的模式。
3.观察电视信号的接收情况。
如果信号清晰稳定,则表示天线安装成功;如果信号不稳定或者无法接收到信号,则需要重新调整天线的位置和方向,以获得更好的接收效果。
注意事项•在制作天线时,要注意每个铜线菱形的大小和形状应尽量一致,以确保天线性能的稳定和一致。
•完成天线安装后,要注意天线的定位和方向,以获得最佳的接收效果。
•在进行测试和调整时,可以尝试将天线放置在不同的位置和角度,并注意观察信号接收效果的变化。
结论通过制作高增益的四菱形无线数位电视接收天线,可以帮助我们获得更好的电视信号接收效果。
关于菱形天线的设计原理
关于菱形天线的设计原理高增益四菱形无线数字电视接收天线制作中心频率为600MHz+----+|__|/\__C/F/4*1。
01=12。
6cm|\/||/\||\/||/\||\/||/\||\/|||+----+辐射器距反射板约8.2 cm 细调之, 至接收讯号最强反射板到五金行购镀锌铁网来作辐射器使用一般1.0 的PVC 单心电线绕制辐射体详图:/\/\/\\/\/\/此处交叉, 但不短路/\/\/\\/\/)(此处不交叉, 形成><, 中央> < 处接/\5c2v同轴电缆, 同轴电缆中心导体接一边/\> , 外部导体接另一边<\/\/\/此处交叉, 但不短路/\/\/\\/\/\/将5c2v 同轴电缆接在>< 处, 直接往后透过铁丝网引出增益约有15dbi 上下水平波束角约60 度到70 度之间利用PVC 水管及木螺纹钉作为支撑骨架即可若还要提高增益, 可再加装导波环四组____/\____C/F/4*0。
8=10cm\//\\//\\//\\/每个导波环置放于辐射体前方约18cm 处细调之, 至信号最强加装一组(四个)导波环, 增益可达17dbi 上下加装导波环后, 水平波束角会减小..辐射器或导波环的骨架固定例(此处以导波环为例):木螺纹钉|︿|*/*\|<-此处绕线/||\-|-/||\-。
-/||\-/---+-+---\-(。
*。
)-\---+-+---/-\||/\||/\\||/。
如此绕线就可以\*/\|\在同一平面上|﹀||\||*\*|︿|*\|\/*\-|-----\\----/||\||\\/||\-。
-----。
-\\--/||\\。
-/---+-+---\-\|\(。
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)|-\---+-+---/-*\\||/\||/\||/\*/|﹀|︴︴︴︴此天线很适合安装在墙面上或绑在水塔侧边..若觉得您的接收讯号不佳, 试试这个自制天线, 我拿它在宜兰可以收到台北竹子山的讯号.. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------信号强度的差距, 若排除天线频率响应的问题, 主要是看转播站位置, 距离及接收与发射天线的辐射涵盖图形, 另直射波与反射波也会有所关系..在无线电领域, 基本的评估方式如下(理想状况):Ri = Po - Co + Ao - 92.4 - 20 log D - 20 log F + Ar - CrRi : 接收到的信号准位, 单位dbmPo : 发射机输出功率, 单位dbmCo : 发射机电波馈送电缆传输损失, 单位dbAo : 以接收者的位置观察, 发射机天线在此角度的增益,单位dbi , 通常发射天线增益会以最大增益方向角度的增益值来标示,但是以广播发射站而言, 会因接收者位置的不同, 相对于天线角度的不同, 而呈现不同的增益..92.4 : 真空传播衰减常数, 若频率单位改用MHz 时, 常数值则为32.4, 因为20log F(Ghz) = 60 + 20log F(MHz),同理, 若距离单位改用公尺或英里, 也是如此转换,我个人是喜欢用92.4 的常数..D : 接收点到发射点间的距离, 单位公里F : 所使用频率, 单位GHzAr : 接收器天线增益, 单位dbi 但若发射站位置不在该天线最大增益方向, 记得扣除相对增益..Cr : 接收器传输电缆传输损失, 单位db以上式子是电波在真空中, 理想状态下的传输, 这里要特别提到一点是, 式子中, 似乎频率越高, 传输衰减越严重,故有些文章会如此描述, 但实则不然, 式子中频率越高, 衰减越多是因为天线的长度随着所使用波长的缩短而缩短, 故等效截收截面积跟着缩减的关系, 也因为是面积, 故用20 log 而不是10 log..由此式子我们也可以知道, 距离每增一倍, 在其它条件都不变的情况下, 接收信号准位少6db, 故距离增一倍, 若要维持相同的接收信号强度, 除了增加功率6db 外, 就是要提升天线系统Ao + Ar 6db..这是理想状况的式子, 在实际情况下, 我们还会碰到障碍物所引起的绕射, 反射等多重影响, 这就用到"夫累聂" 带的评估, 这在以后有兴趣时, 再来谈谈..至于为何要乘上 1.01, 主要是环型天线周长约略等于 1.01~1.1 波长时, 虚数阻抗几近为零(天线谐振), 此时其阻抗值约为100 ohm, 我们看这种天线结构, 刚好主要是两个环型并接, 故可得到50 ohm 的天线阻抗, 虽然用在75 ohm 的接收系统时, 因阻抗不完全匹配, 其SWR 会稍高, 但因为是接收系统, 没有发射机, 故不必担心因阻抗不匹配而损坏发射机, 更何况加上反射板时, 天线整体会呈电感性, 阻抗也会增加, 用在75 ohm 的接收系统, 不会有啥大问题..单一组(四个环)的不须特别做阻抗匹配, 但要再合并多个时就需要..这种利用两组环形天线并联, 加上反射板的天线, 记得好像是一位德国人发明的, 因为效能良好, 尤其是在UHF 频带, 制作也简单, 水平波束角宽, 且为水平极化, 阻抗在50ohm 附近, 在UHF 及微*注意*通讯的业余自制天线, 常被采用..一个环形天线的圆周长等于所使用波长乘上 1.01~1.1 时, 处于谐振状态, 且等长线段涵盖最大截面积是呈现圆形, 在此状况下, 环形天线有效截面比dipole 大, 故约比dipole 天线多出1db 的增益, 已知标准dipole 天线增益为 2.15dbi, 故一组环形天线增益约为3.15dbi, 当将两组环形并接时, 截面积增一倍, 增益加3db, 再加上反射板, 将朝后的能量往前送, 增益再增一倍, 故双环形天线加上反射板, 增益可达3.15+3+3 = 9.15dbi, 实作上可以利用调整到反射板的距离, 将波束集中一些, 故可获得约9~12 dbi 的天线增益; 而四环形天线, 环形数量比双环形多一倍, 有效截面积多出将近一倍, 故增益约可达12~15dbi..我们以4 菱形天线来看其动作原理..假设馈电缆中心导体接天线右侧激励点" < ", 外部导体接天线左侧激励点" > ", 那么呈现在天线的高频电波相位如下:0/\↗↘270/\90\/↖↙180\/0/\↙↖270/\90\/↘↗此处接同轴电缆中心导体, 定义相位为0 度180)(0换言之另一侧相位就是180 度, 在经过四分↗↘之一波长的单边长度, 电波延迟移相90 度,/\再经过四分之一波长单边长度, 电波再移相\/成为180 度到左侧, 从图面箭头路径可知, 从↖↙上到下, 所有天线激励均左右同相位, 依天线\/收发等效原理, 接收天线所截收下来的电波,/\在馈电点相位都一样, 故波幅增加..↗↘但因为实际环周长是比所使用波长还长, 再/\考虑导体传送电波时应有的波长缩短因子,\/故实际上每经过单边长度后, 电波延迟所呈↖↙现的相位增加比90 度还多, 故像这样的迭\/接, 以中心点起算到上下两端, 以两个环形(一共四个) 为限, 再多也提升不了多少增益,且当以此天线为发射天线的立场观之, 较大部分的能量集中在靠近中央的两个环上, 故若再增加迭接数量, 提升的效果非常有限..若还要再提升增益, 有几个方法:1.利用导波板(四个环):作用原理如同Y AGI 的导波器, 在增加一组导波板时, 增益约可增加3db, 在天线方向上再增加导波板数量, 适当调整距离间格,导波板数量每增一倍, 增益多3db, 而实际上如同Y AGI 的导波器,并不到3db 那么多, 且有一定极限..下图是运用在2.45 GHz 的频率上, 若要用在DVB-T的频带, 记得换算波长:2.利用反射板:作用原理如同碟形天线的碟子一般, 如图3.数个四菱形天线, 利用功率分配合成网络, 将每个天线的讯号合并在一起, 在UHF 带, 因为有现成的分配合成器, 且价位低廉, 不像在SHF 带那么昂贵, 建议直接购用现成的分配成器即可, 就如同将两个Y AGI 天线迭接一般, 须考虑各个分支电缆长度, 让每个天线所截收下来的信号, 到达合并点时须为同相位, 但因为4菱形天线的水平波束角相当宽, 若想让天线最大增益方向不是在正前方时, 可以增减各个分支电缆的长度, 让在某方向的电波, 经由各个天线接收下来到达合并点时能够同相..如下图, 希望天线组增益最大方向是斜向左侧N 度同相位的位置\\\/各个天线所接收的电波相位, 以最左边的\\/\天线为零度来当基准, 则\\/\X = x / (C / F) * 360\\/\\z= 电波路径长Y = y / (C / F) * 360\\/\y\Z = z / (C / F) * 360↘/↘x↘↘↘↘↘↘OXYZ所使用的电缆长度-+--+--+--+-c1.c2.c3.c4 , 须让电||||波传送到合并器时||||相位一样, 那么天线c1|c2|c3|c4|最大增益方向就会||||朝向左侧N 度的位置\\//, 这种做法, 就如同\||/相位数组天线一般..\||/此处以c1 的电缆出口+-------------+为0 度, 那么c2 相位||延迟就是-X, C3 为-Y||C4 为-Z, 那么电波到||达合并器时, 相位就||会一样..另外要注意, 一般VHF/UHF 的功率合并分配器, 其每组分支出口的相位有可能相差180 度, 譬如一分二(二合一), 其两组输出相位可能刚好相反(视分配合成器的结构而定), 须把此项因素考虑进去, 通常的做法是若发现此种现象, 将天线馈电点位置左右互换即可..这里要注意的是, 电波在电缆中传送的速度较真空慢, 故利用电缆长度来达到电波相位延迟, 须先查表得知电波在该种电缆的波长缩减比例, 以RG58 来说, 这个值约为0.66, 换言之, 300MHz 的电波在真空中波长约为1M, 该电波在真空中传输一公尺远的点, 电压与原点同相, 故利用一米长的RG58 传输该电波, 在电缆出口处的电波相位与电缆入口比较将会是L/ (C/F*0.66) * 360 = 1米/ (光速/300MHz * 0.66) * 360 = 185.5 度..而SHF 因为频率高, 一般市售VHF/UHF 功率合成分配器(变压器结构) 不适用, 此时可以利用电缆来制作, 大体上有两种方式, 一是共振线法, 一是迭接并接法, 参考以下我以前写的网页:/mysite/ch...ant-network.htm网页中的数值, 是以50 ohm 阻抗的系统来举例, 75 ohm 的系统也可用, 只是共振线的取得较困难, 尤其是 1 to 2 时, 其共振线传输阻抗会是sqr(150*75)= 106ohm 及sqr(37.5*75) = 53ohm两种数值,前者很难找到这样的电缆, 后者倒是可以用rg58 (50~52ohm); 而1 to 4及迭接合并法则没这样的困扰..这里顺带一提, 使用共振线法, 因为频率不同, 共振线长度就需要不同, 故共振线方式只能用在窄频带..而底下这张照片中的16 菱形天线, 就是利用迭接法将四组四菱形天线合并, 故每两组天线的馈电点左右相反, 而分支电缆长度都相同, 故最大增益方向垂直于天线面, 也就是朝向您的方向..这个天线排列方式, 其水平波束角相当窄, 约在10~20 度之间, 若全部以垂直方式来合并如同下图方式, 则水平波束角与原4 菱形同, 但垂直波束角约只有3 度:/\↓共16 个\/ /\\/ /\\/ /\\/ /\\/ /\\/ /\\/ /\\/ ↑至于所制作出来的天线大小, 请各位以天线单边长来绘图想象一下吧.... 当初我所制作的那个拿来收台北数字电视讯号的4x 含一组导波, 印象中高近90 cm, 厚近30cm (不做导波装置会薄很多), 宽约30~40 cm 忘了!故真要像照片那样做16 菱形, 则天线长宽各约. 1 米, 若想垂直方向迭接, 天线将高达3 米.....><"最初由antion 发表车机建议还是使用全方位的垂直天线比较适当。
天线工作原理与主要参数
天线工作原理与主要参数一、天线工作原理与主要参数<BR>天线是任何一个无线电通信系统都不可缺少的重要组成部分。
合理慎重地选用天线,可以取得较远的通信距离和良好的通信效果。
(一)天线的作用<BR>各类无线电设备所要执行的任务虽然不同,但天线在设备中的作用却是基本相同的。
任何无线电设备都是通过无线电波来传递信息,因此就必须有能辐射或接收电磁波的装置。
所以,天线的第一个作用就是辐射和接收电磁波。
当然能辐射或接收电磁波的东西不一定都能用来作为天线。
例如任何高频电路,只要不是完全屏蔽起来的,都可以向周围空间或多或少地辐射电磁波,或者从周围空间或多或少地接收到电磁波。
但是,任意一个高频电路并不一定能作天线,因为它辐射和接收电磁波的效率很低。
只有能够有效地辐射和接收电磁波的设备才有可能作为天线使用。
天线的另一个作用是”能量转换”。
大家知道,发信机通过馈线送入天线的并不是无线电波,收信天线也不能直接把无线电波送入收信机,这里有一个能量的转换过程,即把发信机所产生的高频振荡电流经馈线送入天线输入端,天线要把高频电流转换为空间高频电磁波,以波的形式向周围空间辐射。
反之在接收时,也是通过收信天线把截获的高频电磁波的能量转换成高频电流的能量后,再送给收信机。
显然这里有一个转换效率问题。
天线增益越高,则转换效率就越高。
(二)天线的分类<BR>天线的形式繁多,按其用途可以分为发信天线和收信天线;按使用波段可以分为长、中、短、超短波天线和微波天线、微带天线等。
此外,我们还可按其工作原理和结构来进行分类。
<BR>为便于分析和研究天线的性能,一般把天线按其结构形式分为两大类:一类是半径远小于波长的金属导线构成的线状天线,另一类是用尺寸大于波长的金属或介质面构成的面状天线。
线状天线主要用于长、中、短波频段,面状天线主要用于厘米或毫米波频段;甚高频段一般以线状天线为主,而特高频段则线、面状天线兼用。
(整理)四菱天线制作原理
四菱天线制作原理2.4G信道与频点对应关系:信道频点(MHz)1 24122 24173 24224 24275 24326 24377 24428 24479 245210 245711 246212 246713 247214 2484輻射器使用一般1.0 的單芯電線繞製/\/\/\\/\/\/此處交叉, 但不短路/\/\/\\/\/)(此處不交叉, 形成><, 中央> < 處接/\同軸電纜, 同軸電纜中心導體接一邊> , 外部導體接另一邊</\\/\/\/此處交叉, 但不短路/\/\/\\/\/\/振子用的线是绝缘或裸线均可, 如果 2.4GHz用裸线好些, 2.4GHz以下可用pvc單芯電線关键词:抛物面、焦点对于增益天线工作原理较为通俗的说法就是:在现有天线周围放置规则的金属抛物面,使天线位于抛物面的内反射焦点处,通过电磁波反射在焦点处形成能量集中,从而增强电磁信号的收发,实现在特定方向增强信号。
制作简单的增益天线的关键就在于找到比较规则的金属抛物面和计算抛物面的焦点位置。
金属抛物面并不一定要求用金属板,也可以是网状、栅栏状金属材料。
焦点位置的确定需要根据所选抛物面的形状来计算。
计算公式:F=D×D/16H (m)其中,D为抛物面的直径,H为抛物面的深度,单位为m。
考虑到存在一定误差,因此可以用更简单的估算公式进行计算,即F=0.3D~0.4D。
天线制作1.同轴电缆常见的种类从上到下,依次是50-1.5镀银同轴电缆,50-3同轴电缆,50-3特富龙双层镀银屏蔽同轴电缆2.SMA接头与同轴电缆连接(以标准50-3同轴电缆为例)剥线焊接芯线冷压钳夹紧套管热缩管套上风枪加热热缩管完成品3.反射板(本人根据产品的性价比上考虑,选择铝塑板材料做为反射板。
相比传统的铜敷板,性能上没有太大的差异,但是性价比上和重量上超越铜敷板和铝板)反射板切割,钻孔对反射板四周倒角,攻螺纹安装底座(照片在压缩过程中可能出现照片失真边角不是很清楚,望见谅)4.菱形振子制作上面1根是已经拉直的2mm铜丝,下面的是还没有拉直的铜丝焊接同轴电缆5.天线组装后的成品。
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菱形天线工作原理
菱形天线工作原理是基于电磁辐射的原理。
当高频电流流过菱形天线时,天线就会产生电磁波并辐射出去。
这是因为在电子学的基本原理中,电流会在导体上形成闭合回路,而这个回路会产生电磁场,进而辐射出电磁波。
菱形天线的菱形结构是为了提高天线的效率和增加其辐射方向性。
通过调节天线的尺寸和形状,可以使得天线在特定频率范围内具有较高的辐射效率。
此外,菱形天线的对称性可以使得辐射方向更加集中,提高了信号的接收和传输的效果。
在工作过程中,菱形天线会接收或发射无线电信号。
当无线电信号通过天线传输时,天线将信号转换为电流,并通过电磁辐射的方式将信号传播出去。
同时,菱形天线还可以通过接收电磁波来接收无线电信号。
当电磁波通过天线时,它会激发天线上的电流,进而将电磁波转化为电信号。
综上所述,菱形天线的工作原理是基于电磁辐射效应,通过电流和电磁波的转换来实现无线电信号的传输和接收。