天线的最佳长度及计算方法1

天線的最佳長度及計算方法

一段金屬導線中的交變電流能夠向空間發射交替變化的感應電場和感應磁場，這就是無線電信號的發射。相反，空間中交變的電磁場在遇到金屬導線時又可以感應出交變的電流，這對應了無線信號的接收。

在電臺進行發射和接收時都希望導線中的交變電流能夠有效的轉換成為空間中的電磁波，或空間中的電磁波能夠最有效的轉換成導線中的交變電流。這就對用於發射和接收的導線有獲取最佳轉換效率的要求，滿足這樣要求的用與發射和接收無線電磁波信號的導線稱為天線。

理論和實踐證明，當天線的長度為無線電信號波長的1/4時，天線的發射和接收轉換效率最高。因此，天線的長度將根據所發射和接收信號的頻率即波長來決定。只要知道對應發射和接收的中心頻率就可以用下面的公式算出對應的無線電信號的波長，再將算出的波長除以4就是對應的最佳天線長度。

頻率與波長的換算公式為：

波長=30萬公里/頻率

=300000000米/頻率（得到的單位為米））

例：求業餘無線電臺的天線長度

已知業餘無線電臺使用的信號頻率為435MHz附近，其波長為:

波長= 300000公里/435MHz

= 300000000/435000000

= 300/435

= 0.69米

對應的最佳天線長度應為 0.69/4 ，等於0.1725米

當頻率為439MH時，大家可以將計算公式簡化為

波長=300/439

=0.683米

最佳天線長度為0.683米/4，等於0.17米

注意：只要在金屬體內有交變的電流,該金屬體就要向空間輻射電磁波；反之，只要空間中有一定強度的電磁波信號，就會在該空間中的金屬體上感應出交變的電流。天線與一般金屬體的不同之處在於，天線強調了將金屬體內交變電流最有

天線輸入阻抗

天線輸入阻抗是天線饋電點處的電壓與電流之比。通常是一個複阻

抗，而且是頻率的函數。

駐波係數（VSWR）

駐波係數是天線饋線上的一個特徵參數，它反映了天線輸入阻抗與饋線特性阻抗的匹配程度，定義為饋線上最大電壓與最小電壓之比。

增益G

在天線輸入功率相同的情況下，某天線在最大輻射方向的場強平方，與一理想的無方向性的點源在相同處產生的場強平方之比，常用分貝表示。

方向圖

天線方向圖用來描述電（磁）場強度在空間的分佈情況，常用般功率波瓣寬度來表示方向圖的寬度。

極化特性

天線極化特性表示天線在最大輻射方向上電場的極化形式。可分為線極化、圓極化和橢圓極化。

輸入阻抗和駐波係數的測量

把天線直接接至測量儀器上就可進行輸入阻抗和駐波係數的測量。常用儀器有：網路分析儀、阻抗分析儀、阻抗電橋、駐波表等。

方向圖的測量

常用旋轉被測天線法進行測量。所需儀器設備有：天線測試轉臺、功率信號源、場強計及輔助天線。

增益測量

天線增益測量有比較法、射電天文法等，常用比較法測量天線增益。所需儀器設備與方向圖測量相同，但還需已知增益的標準天線。

天波傳播

指電波由天線發射後經電離層反射又到達地面的傳播方式，此種方式主要用於短波通信、廣播和短波雷達。

空間波傳播

指電波自天線發射後經直線路徑直接到達接收點，象地面上的超短波通信、電視廣播、調頻廣播以及衛星通信、衛星廣播等。

地波傳播

指電波沿地表面傳播，主要用於中長波廣播、導航、短波地波通信等。