业余无线电爱好者实用手册-第18部分
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方式是水平极化，所以，接收天线也应水平架设。如果极化方式不一致，会有10dB到20dB的损失。可是，经过电离层的反射过来的电波，早就被反射得七荤八素、颠三倒四，说不定是什么极化方式了。所以，接收DX信号，其实垂直极化也不错，附带的一个好处，就是可以削弱本地电台的影响。
天线的特性
共振
任何天线都谐振在一定的频率上，我们要接收哪个频率的信号，就希望天线谐振在那个频率上。天线谐振是对天线最基本的要求，要不然，就没那么多讲究了，随便扔根线出去不也是天线嘛。
天线的谐振问题涉及到的主要数据是波长及其四分之一。计算波长的公式很简单，300/f。其中f的单位是MHz，而得到的结果的单位是米。1/4波长是称作基本振子，如偶极天线是一对基本振子，垂直天线是一根基本振子。
不过天线中的振子的长度并不正好是1/4波长，因为电波在导线中行进的速度与在真空中的不同，一般都要短一些，所以有一个缩短因子。这个因子取决于材料。
带宽
这也是一个重要但容易被忽略的问题。天线是有一定带宽的，这意味着虽然谐振频率是一个频率点，但是在这个频率点附近一定范围内，这付天线的性能都是差不多好的。这个范围就是带宽。
我们当然希望一付天线的带宽能覆盖一定的范围，最好是我们所收听的整个FM广播波段。要不然换个台还要换天线或者调天线也太麻烦了。
天线的带宽和天线的型式、结构、材料都有关系。一般来说，振子所用管、线越粗，带宽越宽；天线增益越高，带宽越窄。
阻抗
天线可以看做是一个谐振回路。一个谐振回路当然有其阻抗。我们对阻抗的要求就是匹配：和天线相连的电路必须有与天线一样的阻抗。和天线相连的是馈线，馈线的阻抗是确定的，所以我们希望天线的阻抗和馈线一样。一般生产的馈线，主要是300欧姆、75欧姆和50欧姆三种阻抗，国外过去还有450欧姆和600欧姆阻抗的馈线。
基本偶极天线的阻抗是75欧姆左右，V型偶极天线是50欧姆左右，基本垂直天线阻抗 50欧姆。其他天线一般阻抗都不是50或75欧姆，那么在把它们与馈线连接之前，需要有一定的手段来做阻抗变换。
平衡
对称的天线是平衡的，如偶极天线、八木天线，而同轴电缆是不平衡的，把这两者连接起来，就需要解决平衡不平衡转换的问题。
增益
天线是无源器件，但是天线是可以有增益的。这个增益当然是相对增益，是相对于基本偶极天线而言的。FM DX所用的天线，当然希望增益越高越好。不过别忘了，增益高往往伴随着带宽窄。
方向性
不是所有的天线都有方向性的。便携式收音机上的拉杆天线就没有方向性。偶极天线有弱的方向性，八木等定向天线可以得到较好的方向性。好的方向性意外着能够集中收集所需方向的电波，还有一个重要的能力就是能部分地减弱本地电台信号的影响。
但是定向天线并不是什么情况下都好。当没有目标而等待的时候，定向天线就有可能使你错过天线背面的信号。所以比较合理的方式，是用一个垂直天线和一付定向天线配合使用，用垂直天线等待，听到信号后，再用定向天线转过去对准了听。
仰角
天线的仰角是指电波的仰角，而并不是天线振子本身机械上的仰角。仰角反映了天线接收哪个高度角来的电波最强。对于F层传播，我们希望仰角低，可以传播地远，对于 Es层，电波主要是从高处来，我们希望仰角高。
仰角的高低取决于天线型式和架设高度。一般来说，垂直天线具有低仰角，其他天线的仰角随架设高度变化。
架设高度
天线有一个架设高度。这个高度实际上是两个高度，一个高度我们考虑它的水平面高度，这个高度对于本地信号有些用，对于DX其实用处不大。第二个常常被忽略的高度是地面高度，是指天线到电气地面的高度。比如架设在钢筋水泥房顶的天线，虽然房子高有20米，但是天线距房顶只有1米，那么这付天线的高度只是1米。
天线的高度对不同的天线有不同的影响，一般会影响天线的阻抗和仰角。通常我们认为天线的地面高度应在0。4个波长以上，才比较不受地面的影响。
驻波比
最后介绍这个最不被中国的爱好者熟悉的特征。
驻波比反映了天馈系统的匹配情况。它是以天线作为发射天线时发射出去和反射回来的能量的比来衡量天线性能的。驻波比是由天馈系统的阻抗决定的。天线的阻抗与馈线的阻抗与接收机的阻抗一致，驻波比就小。驻波比高的天馈系统，信号在馈线中的损失很大。
34楼
如何使用驻波比表
若以功率的观点来看 驻波比可以表示为：
SWR = （√Po ＋ √Pr）／（√Po … √Pr）
Po：进入天线系统的功率
Pr：从天线系统反射回来的功率
经过运算 SWR 与 Pr/Po （反射功率百分比）的关系如下
Pr/Po = ＇（SWR…1）/（SWR＋1）＇^2
驻波比表基本上就是功率表 它可以量测输入功率及反射功率 但根据上式 不管输入功率为何 反射功率一定和输入功率成一定的比例 也就是说 对同一驻波比 不管输入功率为何 只要是在量输入功率时利用可变电阻调整驱动表头的电流使指针达到满刻度 那麽你量测反射功率时 指针一定是指在同一个位置 把这些相关位置标出来 我们的功率表上就多了一排刻度 叫做〃驻波比〃 而您的功率表马上摇身一变成为〃驻波比表〃了
说穿了 驻波比表就是功率表 在量测功率时它预设了几组功率（如5W；20W；200W） 使输入功率恰好是这个位准时（5W；20W；200W）指针会达到满刻度 当你拨在CAL位置时就是量输入功率 只不过你可以调整指针位置 当你拨在SWR位置时就是量反射功率 只不过您这时候看的是SWR的刻度
以DIAMOND系列的驻波比表而言 它有一个 Calibration 旋钮及三个选择开关 Power Range Func FWD/REF SWITCH 用法如下
量输入功率 1。将POWER RANGE 拨到 200W FUNC拨到PWR FWD/REF拨到FWD
2。按下无线电机的发射键
3。适度选择 POWER RANGE 以精确读出功率
量反射功率 1。将POWER RANGE 拨到 200W FUNC拨到PWR FWD/REF拨到REF
2。按下无线电机的发射键
3。适度选择 POWER RANGE 以精确读出功率
量驻波比 1。将 FUNC 拨到CAL 位置 CALIBRATION 旋钮反时针方向旋转到底
2。按下无线电机的发射键 调整 CALIBRATION 旋钮使指针达到满刻度
3。将 FUNC 拨到 SWR 位置 由表头的 SWR 刻度读出驻波比的读值 使用驻波比表量测天线的驻波比时要尽量将驻波比表*近天线端 因为传输线的传输损耗会使得所量出来的驻波比数值较小 变成〃快乐驻波比〃 例如 原本天线的驻波比为 1。92 （反射功率百分比为 10％） 现在加上一段 cable 衰减量为 3dB 假设无线电机的发射功率为 10W 则经由 CABLE 传到天线的输入端时只剩下 5W 然後反射10％ 即 0。5W 0。5W 经由传输线送回来只剩下 0。25W 所以驻波比量到的是输入 10W
反射 0。25W 反射功率百分比为 2。5％ 即 SWR=1。03 量起来真是快乐的不得了
此外 目前大部份的驻波比表都是利用感应的方式将信号感应到驻波比表内的量测电路 所以在量测时可以一边发射一边切换驻波比表上的开关 这并不会损坏无线电机 如果小心一点 不要让指针瞬间打到底 驻波比表要坏掉也蛮难的 最後提醒一点 天线的好坏不能单看驻波比 现在大家如此迷信驻波比的原因很简单 因为驻波比表到处都买得到 我的意思是说 不要因为天线驻波比很低就觉得一切OK而沾沾自喜 多研究天线的其它特性才是真正的乐趣
本文由BV3FG撰写
35楼
天线与通信
天线一直是业余无线电活动中最热门的话题，也是无线电爱好者最常自制的器材之一。天线的好坏直接影响无线电通讯系统的收发效果和通讯距离。业余无线电台具有 发射功率小、收发共用同一天线和天线架设条件简陋等特点，更加要求合理地选用适当的天线以达到更好的通讯效果。
天线，是电波的换能器件，用以发射和接收电波。它的工作有点像音响里的扬声器和话筒，它把在电路里流动的高频电流通过电磁感应转换成高频电磁波向外辐射，高频电流流过任何导体时，导体内部的电子随着高频电流振动，在导体外面空间会感应激发电磁波。天线也把在空间的电磁波通过感应转换成高频电流，因此，可以说天线是收发互逆的。任何天线在接收时的所有特性及参数都可以由该天线在发射状态时的已知特性及参数决定，反之亦然。简单地说，若一条天线的接收效果好，则该天线的发射效果也好。
电子和磁子振动产生交变电场或磁场，交变的电场或磁场互相转换，形成电磁波以光速向外辐射。理论上使电子和磁子作高频振动均能产生同样的电磁波，但由于电路里本身就是流动着高频电流，因此我们常用的是电天线——即使电子作高频振动来产生电磁波。为了使天线的辐射提高，必须使流过天线导体的高频电流尽量的强，我们知道当电路处于谐振状态时，电路上的电流最大，因此，若使天线处于谐振状态，则天线的辐射最强。由传输线理论可知，当导体长度为1/4波长的整数倍时，该导体在该波长的 频率上呈谐振特性，导体长度为1/4波长为串联谐振特性，导体长度为1/2波长为并联谐振特性。由于1/2波长的振子比1/4波长的振子长，所以1/2波长振子的辐射比1/4波长振子强，但振子超过1/2波长虽然辐射继续加强，但由于超过1/2波长的部分的辐射是反相位而对辐射有抵消的作用，因此总的辐射效果反而被打折扣，所以，通常的天线都采用1/4波长或1/2波长的振子长度单位，这种由两根长度相同的导体构成的天线就叫偶极天线（见图1）。这是最简单、最基本的天线，其他的天线都可以等效成偶极天线的变形和叠加。
电波在真空中传播的速度是约每秒30万公里的光速，但在不同的介质中有不同的传播速度，波长也不同，因而，在不同的介质中，天线的振子长度可以缩小，例如在空气中的缩短系数是0。98。有的介质的缩短系数很大，可以使天线大大缩小，但通常介质的电波损耗比真空和空气大，天线的效率并不高。同样的天线，工作频率越低，波长越长，则天线的振子也越长，天线也显得越庞大。
电磁波在传播时其电场或磁场的方向是有固定的规律的，我们叫电波的极化，是以电场分量的方向命名。电波的电场和地面垂直，称为垂直极 化波；电波的电场与地面平行，称为水平极化波。电波的极化是由发射天线决定的，因此天线按其辐射电波的极化分为水平极化和垂直极化天线，根据天线收发互逆，接收时天线也必须采用与发射同种极化的天线才能有最好的接收效果。
天线的重要指标
1。辐射效率
输入到天线系统的功率，在天线系统中会由于热损耗、介质损耗等消耗掉一部分，而不能全部变为电磁波辐射。天线的辐射效率就是辐射功率与输入功率之比，它与天线的损耗电阻、辐射电阻、工作波长等有关。为了提高天线的辐射效率，就要尽量增大辐射电阻和减小损耗电阻。同时，发射频率越低，天线的辐射效率也越低，换句话说就是信号的频率越低，越难以辐射。这也就是为什么高频电路特别需要注意屏蔽和隔离的原因。
2．特性阻抗
把一定频率的高频功率信号馈入到天线的输入端，天线就会呈现出一定的电阻和电抗，称为天线的特性阻抗。天线的特性阻抗与天线的 形状、尺寸、工作波长、信号的馈入点、周围环境的影响等多种因素有关。大多数情况下，特性阻抗可以通过理论计算或由实验确定，但用普通的万用表是不能测量出来的。若天线系统的特性阻抗与传输系统的特性阻抗相同，就称为阻抗匹配，这时天线系统的辐射电阻和损耗电阻正好吸收了传输系统馈送的全部功率。而如果天线系统与传输系统的特性阻抗有差异，系统就不匹配，造成电波从天线系统反射回传输系统，这部分反射的电波信号由于来回反射被损耗掉，没有被天线系统辐射出去，无形中使实际馈送到天线系统的高频功率信号减少，造成传输效率下降，如图2所示。由于一�
