通過(guò)通過(guò)雙眼識(shí)別天線

這是一項(xiàng)無(wú)線電愛(ài)好者多年來(lái)掌握的技能，但有時(shí)令人驚訝的是，并不是所有人都擁有這種技能，即隨意瞥一眼桅桿或屋頂上的天線，然后猜測(cè)它可能用于什么。當(dāng)然，我指的不是某種直覺(jué)能力，在頭腦中從稀薄的空氣解碼無(wú)線電信號(hào)，但我們大多數(shù)人可以看到一個(gè)給定的天線，并立即收集到很多關(guān)于它的頻率和性能的信息。請(qǐng)不要走開，我將分享一些技巧。

重要的是尺寸。

非常低的頻率需要非常大的天線。從三英里外看，安索恩電臺(tái)擁有全英國(guó)最大的19.2kHz潛艇發(fā)射機(jī)天線之一。即使這樣也不是四分之一波長(zhǎng)。

我們通常認(rèn)為頻率是兆赫，有時(shí)是千赫或千兆赫。但是頻率硬幣的另一面是以米為單位的波長(zhǎng)，一個(gè)周期在自由空間中傳播的長(zhǎng)度。無(wú)線電波以光速傳播的一個(gè)函數(shù)是，該頻率與光在一秒鐘內(nèi)傳播的距離所對(duì)應(yīng)的循環(huán)次數(shù)相對(duì)應(yīng)。因此，如果我們把光的速度當(dāng)作學(xué)校里的孩子們所教的3 × 10^8米每秒，那就意味著波長(zhǎng)是3 × 10^8除以頻率，單位為赫茲。這個(gè)公式的一個(gè)更實(shí)用的版本是用300除以頻率(以兆赫為單位)返回波長(zhǎng)(以米為單位)，例如，100兆赫的波長(zhǎng)是3米。頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，因此低頻天線比高頻天線大。

知道了特定頻率的波長(zhǎng)，我們馬上就能知道使用它所需天線的大小，但這并不像設(shè)計(jì)為100兆赫的3米天線那么簡(jiǎn)單。相反，原型天線使用的是波長(zhǎng)的一小部分，通常是一半或四分之一，因此，識(shí)別天線類型的單元立即發(fā)揮作用。你需要磨練你猜測(cè)不同尺寸的技能，為此，通常有一個(gè)桅桿或其他容易測(cè)量的結(jié)構(gòu)作為參考是有用的。

我看見(jiàn)了什么天線呢？

偶極子天線

描述說(shuō)這個(gè)偶極子是“1到4 GHz”，但看看這個(gè)，我們會(huì)猜測(cè)它設(shè)置為1 GHz，大約15厘米長(zhǎng)。施瓦茨貝克messo - elektronik, CC BY-SA 3.0。

最基本的天線設(shè)計(jì)對(duì)許多讀者來(lái)說(shuō)都很熟悉，就是偶極子，兩個(gè)導(dǎo)體每一個(gè)都有四分之一波長(zhǎng)長(zhǎng)，排成一條直線，中間連接一個(gè)同軸饋線。它是衍生出許多其他設(shè)計(jì)的天線，所以知道如何在其他天線設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)它，可以讓你立即掌握在該頻率下四分之一或一半波長(zhǎng)的長(zhǎng)度。因此，100兆赫的天線是3米波長(zhǎng)的一半，大約1.5米長(zhǎng)。如果你環(huán)顧屋頂，直到你看到有人有一個(gè)調(diào)頻收音機(jī)偶極子天線，頻率為88到108兆赫，那么它將是大約這個(gè)大小的地方。

調(diào)頻廣播八木天線

如果你把目光投向屋頂上的天線，公用事業(yè)大樓上的天線，以及其他地方的天線，你會(huì)注意到它們很少是偶極子。它們中的許多都是長(zhǎng)而尖的東西，在一個(gè)中心的懸臂上有一堆元素與之成直角，或者沿著一個(gè)中心的懸臂有一個(gè)三角形的單元陣列。屋頂電視天線就是一個(gè)很好的例子，以其發(fā)明者的名字命名為Yagi-Uda陣列。他們打算用無(wú)線電波來(lái)創(chuàng)造一個(gè)無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)他們創(chuàng)造了一個(gè)高度定向的陣列，其中一個(gè)偶極子由一組無(wú)源單元連接。偶極子仍然是一樣的，所以如果你能估計(jì)它的大小，你就可以鎖定頻率。

對(duì)數(shù)周期天線

對(duì)數(shù)周期天線。這一個(gè)是好的250到2400兆赫。施瓦茨貝克messo - elektronik, CC BY-SA 3.0。

還有另一種類似于八木田陣列的天線，除了獨(dú)特的三角形形狀外，它看起來(lái)非常相似。這是一種叫做對(duì)數(shù)周期天線的寬帶天線，它是由不同頻率的偶極子組成的陣列。然而，如果你能估計(jì)每個(gè)偶極子的大小，就有可能通過(guò)觀察最大和最小的偶極子計(jì)算出頻率的分布。

Yagi-Uda天線和對(duì)數(shù)周期天線都是定向的，所以除了計(jì)算出它的頻率，你還可以知道它與哪個(gè)電臺(tái)通信。有一次，在一個(gè)夏日午后，我騎著摩托車，在牛津郡的小路上穿行，用這種方法尋找當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村自來(lái)水廠的基站，因?yàn)槊總€(gè)村子的小桅桿上都有一個(gè)約450 MHz的八木天線。把它們都在地圖上排列起來(lái)，我就能找到控制點(diǎn)，并不特別令人驚訝的是，控制點(diǎn)就在我們當(dāng)?shù)匦℃?zhèn)的污水處理廠。

還有最后一種天線，你會(huì)在車輛和其他地方看到很多，垂直或鞭狀天線。其中最簡(jiǎn)單的是一根四分之一波長(zhǎng)的彈簧線，它可以很容易地猜測(cè)頻率，但有一些復(fù)雜的情況會(huì)使猜測(cè)偏離軌道。你會(huì)經(jīng)常看到鞭狀天線的線圈在底部或在中間的某個(gè)點(diǎn)，這些可以是加載或相位線圈來(lái)改變天線的性能。通常情況下，它們是為了將較大的天線打包到較小的空間中，這使得整體長(zhǎng)度作為引導(dǎo)的作用較小。如果說(shuō)這其中有什么秘密的話，那就是大多數(shù)業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者已經(jīng)看過(guò)足夠多的天線了，所以我們可以通過(guò)與我們看過(guò)的天線進(jìn)行比較來(lái)識(shí)別出困難的天線。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)：

steven Naslund說(shuō)：

增益是相對(duì)于理論各向同性散熱器的輸出增加。與完美的全向天線相比，在給定方向聚焦功率的天線確實(shí)具有“增益”。從本質(zhì)上說(shuō)，你放棄了功率輸出的方向而不是你想要的方向。天線的方向性越強(qiáng)，增益就越大，但其代價(jià)是有效波束寬度變窄。

大衛(wèi)說(shuō)：

術(shù)語(yǔ)“增益”(至少在業(yè)余無(wú)線電圈中)被理解為“增益超過(guò)各向同性”，各向同性是自由空間中球形圖樣的表示，或者在某些情況下它意味著“增益超過(guò)離地相同高度的偶極子”。在第一種情況下，它被指定為dBi，在第二種情況下被指定為dBd。當(dāng)然，這是由于方向性，但它仍然是一個(gè)真實(shí)和有效的輻射功率增益，在預(yù)定的方向，顯然以犧牲其他方向的輻射功率為代價(jià)。

威廉·布萊爾說(shuō)：

“天線沒(méi)有功率增益。他們可能會(huì)獲得定向‘收益’。”

是的，我有一個(gè)關(guān)于功率獲得誤解的幽默例子。在美國(guó)空軍服役期間，我是一名微波和衛(wèi)星通信維護(hù)技術(shù)員。鏈接“工程”部門只是幾個(gè)級(jí)別較低的官員，像往常一樣，他們可能在相關(guān)領(lǐng)域沒(méi)有真正的技術(shù)專長(zhǎng)。他們堅(jiān)持為一個(gè)高出地面約8英尺的8GHz天線設(shè)置一個(gè)非常大的、用繩子隔開的地面輻射危險(xiǎn)區(qū)，發(fā)射400mW的LOS，因?yàn)檫@在技術(shù)命令中沒(méi)有特別豁免。我遞給其中一人一個(gè)微波場(chǎng)強(qiáng)計(jì)，讓他們找出危險(xiǎn)所在。他們不得不爬到天線饋電喇叭那里去找。就在去另一個(gè)基地執(zhí)行另一項(xiàng)任務(wù)之前，我給他們發(fā)了一篇匿名論文，題目是“固體金屬能產(chǎn)生微波放大器(smmega)”，闡述了一系列波導(dǎo)連接的微波碟如何產(chǎn)生兆瓦級(jí)的輸出功率。

雪莉·馬爾克斯說(shuō)：

由于移動(dòng)和本地通信應(yīng)用中水平偏振的使用逐漸消失，光暈逐漸消失?，F(xiàn)在的汽車裝置通常采用垂直偏振；根據(jù)頻段的不同，天線可以是使用汽車作為地平面的四分之一垂直波，也可以是具有合適匹配網(wǎng)絡(luò)的半波或5/8波單元，或者是由絕緣部分分隔的多個(gè)垂直單元組成的共線陣列。家庭裝置使用類似但更大的垂直天線。

水平偏振仍然用于甚高頻和超高頻的定星。但像光暈這樣的全向天線很少用于此；Yagi-Uda天線是常態(tài)。如果需要定向模式，Yagi-Uda也可以用于垂直偏振，但這需要為天線使用非導(dǎo)電支撐，以避免桅桿干擾天線的操作。

邁克爾·布萊克說(shuō)：

60年前，甚高頻主要是AM、CW和一點(diǎn)SSB。由于家用天線是水平方向的，在汽車上使用光暈以避免混合極化造成的損失是有意義的。

但到了六十年代末，調(diào)頻變成了本地甚高頻的東西。這改變了很多商業(yè)雙向的習(xí)慣，這并不奇怪，因?yàn)樗菑纳虡I(yè)雙向設(shè)備開始的。我不知道垂直是否被用來(lái)擺脫這些光暈。

但它把所有的通信設(shè)備，甚至是Comcraft設(shè)備都放在了展示架上。

echodelta說(shuō)：

它們看起來(lái)像甚高頻分離裝置，而超高頻微型吊桿更便宜，也更容易部署。往往針對(duì)不同方向的信號(hào)源，不需要轉(zhuǎn)子。在數(shù)字電視出現(xiàn)之前，任何全波段電視天線都可以進(jìn)行調(diào)頻廣播，并經(jīng)常為所有三個(gè)波段做廣告。調(diào)頻在ch 6和ch 7之間，也是甚高頻公共安全波段。

50多年前，我通過(guò)父母的電視天線(120英里或2視界)收聽了芝加哥調(diào)頻。直到最近幾年，一根10英尺長(zhǎng)的八木木還放在我樓上客廳的一根帶輪子的桿子上。芝加哥，厄巴納，印第安納波利斯，拉斐特(普渡大學(xué))直到2013年都沒(méi)有調(diào)頻廣播?，F(xiàn)在，高增益10dB天線在室外，目標(biāo)是我們的NPR lpFM 200瓦，在山谷地形8英里遠(yuǎn)。雖然有網(wǎng)，但還是需要的。

家庭調(diào)頻收音機(jī)對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)是一個(gè)時(shí)鐘收音機(jī)，而對(duì)當(dāng)?shù)厝藖?lái)說(shuō)，電視則有一個(gè)真正的天線。

Rog77說(shuō)：

中型旋轉(zhuǎn)器可以處理單個(gè)中型高頻八木或日志周期14至30兆赫。所謂的“中型”，我指的是在12到18英尺的吊桿上安裝了一些元件，重量不超過(guò)50磅的八木。小型甚高頻/超高頻八木可以與高頻波束堆疊。這是一種非常常見(jiàn)的配置:一個(gè)三單元的“tribander”(20米、15米和10米)，上面有一個(gè)6米和2米的八木。Rohn 25塔或HDBX自支撐塔的幾個(gè)部分構(gòu)成了一個(gè)堅(jiān)固的天線系統(tǒng)。

喬·史密斯說(shuō)：

在60年代早期，一些大學(xué)生在一張俄羅斯衛(wèi)星的照片上按比例放大天線。通過(guò)確定頻率，他們可以攔截它的信號(hào)。當(dāng)時(shí)的控制信號(hào)是音頻，所以解碼信號(hào)可以讓他們監(jiān)視俄國(guó)人。在冷戰(zhàn)時(shí)期有什么大不了的。

雪莉·馬爾克斯說(shuō)：

對(duì)數(shù)周期電視天線很常見(jiàn)。最初的超高頻電視頻段，范圍從470到890兆赫，幾乎是2:1的頻率分布，幾乎需要一個(gè)而不是Yagi-Uda設(shè)計(jì)，以提供良好的覆蓋整個(gè)范圍。在甚高頻電視中也經(jīng)?？吹綄?duì)數(shù)周期設(shè)計(jì)，并加入調(diào)頻接收；覆蓋范圍從54到216兆赫。替代方案將是兩個(gè)獨(dú)立的Yagi-Udi部分;一個(gè)為54-88兆赫范圍(通道2-6)，另一個(gè)為174-216兆赫(通道7-13)。

編輯：黃飛

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