實(shí)用天線設(shè)計(jì)與制作(轉(zhuǎn))整理

1、實(shí)用天線設(shè)計(jì)與制作（轉(zhuǎn)）整理2008-10-03 09:17分類：收音機(jī)的故事 字號(hào)： 大大  中中  小小 | Page2 | Page 前言·第一章基礎(chǔ)知識(shí)( 1 )§1.1 無(wú)線電波( 1 )§1.2 電波傳播 (3 )§1.3 幾種基本天線( 5 )一、各向同性天線( 6 )二、赫茲振子( 6)三、接地單極天線( 7 )四、半波偶極天線( 7 )§1.4 天線的基本參數(shù)( 8 )一、輸入阻抗( 8 )二、方向圖( 9 )三、有效長(zhǎng)度(10)四增益(10)1.5 天線的防雷與接地（11)第二章中、短波天線及其附件(15

2、)§2.1 長(zhǎng)線天線(15)§2.2 半波偶極天線(17)§ 2.3 倒V型天線(19)§2.4 多頻道偶極天線(20)§2.5 T型天線(20)§2.6 地網(wǎng)天線(21)§2.7 有源天線(22)一、電路(23)二、制作(26)三、使用方法(28)四、簡(jiǎn)單有源天線(29)§2.8有源鐵氧體天線（31）一、電路(32)二、制作(34)三、使用方法(36)四、工作在1.64.5兆赫的有源鐵氧體天線(36)§2.9 環(huán)形天線(37)一、簡(jiǎn)單環(huán)形天線(37)二、有源環(huán)形天線及其制作 (39)三、差分環(huán)形天線及其

3、制作（41)四、傾斜環(huán)形天線(44)3 | Page 五、螺旋環(huán)形天線（45)六、工作在短波波段的環(huán)形天線(46)七、工作在長(zhǎng)波波段的環(huán)形天線(47)§2.10 高頻前置濾波器(47)一、電路(49)二、制作(51)三、使用方法(52)§2.11 可調(diào)天線衰減器（53）一、用衰減器增強(qiáng)天線的選擇性（54）二、制作（57）§2.12 調(diào)諧陷波器（58）§ 2.13 天線低通濾波器（61）§2.14 天線調(diào)諧器（64）一、電路（65）二、制作（67）§2.15 短波通信工程中常用的天線（68）一、籠形水平半波偶極天線(69)二、籠形對(duì)稱垂

4、直偶極天線(70)三、帶導(dǎo)電地網(wǎng)的非對(duì)稱垂直天線(71)四、水平同相陣列式天線(71)五、菱形天線(72)六、對(duì)數(shù)周期天線(74)第三章電視接收天線(76)§3.1 架設(shè)電視天線應(yīng)注意的問題(76)§2.2 室內(nèi)天線(77)§3.2 線性半偶極天線(77)§2.4 折合半波偶極天線(79)§2.5 八木天線(80)§3.6 多頻道天線(86)一、扇形天線(86)二、兩個(gè)折合振子組成的雙頻道天線(87)三、隔離濾波器(88)§3.7 八木天線陣（91)一、雙層五單元八木天線(92)二、四層五單元八木天線(95)三、雙層雙列五單

5、元八木天線(96)§3.8 環(huán)形天線(97)§3.9 有源電視天線（98）4 | Page 第四章移動(dòng)通信天線（101）§4.1 J型半波天線（101）§4.2 地網(wǎng)天線（102）一、四分之一波長(zhǎng)地網(wǎng)天線（102）二、八分之五波長(zhǎng)地網(wǎng)天線（104）三、傘骨地網(wǎng)天線（106）§4.3 J型折合半波天線(106)§4.4 共線天線(111)一、天線結(jié)構(gòu)(112)二、饋電和匹配(112)三、二單元共線天線(112)§4.5 移動(dòng)式和便攜式天線(113)第五章微波天線(116)§5.1 有效孔徑(117)§5.2

6、 喇叭天線(118)§5.3 縫隙天線(119)§5.4 微波透鏡(120)一、介質(zhì)透鏡(121)二、金屬板透鏡(122)§5.5 拋物面反射天線(123)一、拋物面反射器的幾何光學(xué)性質(zhì)(123)二、輻射方向圖(124)三、饋電器(126)四、結(jié)構(gòu)(127)第六章饋線和匹配(128)§6.1 傳輸線(128)一、傳輸線的特性阻抗(128)二、如何確定電纜的特性阻抗(130)§6.2 匹配(132)一、半波偶極天線的匹配(132)二、折合半波偶極天線的匹配(135)三、寬頻帶匹配器(139)四、饋線與接收機(jī)的連接(141)附錄(143)參考文獻(xiàn)(

7、144)5 | Page 基礎(chǔ)知識(shí)BG4KLT 重新編輯2007.1§1.1 無(wú)線電波無(wú)線電波是一種電磁波在真空中，電波以每秒299，792,077米（30萬(wàn)公里）的速度向前傳播。在傳播過程中的每一瞬間，電磁波中的電場(chǎng)(E)方向與磁場(chǎng)(H)方向相互垂直，一般來(lái)說(shuō)，它們又都與電波傳播的方向垂直。電波在自由空間中的結(jié)構(gòu)如圖1.1(a)所示。若發(fā)射天線是一副向空間均勻地輻射電波的全向天線，如圖14所示。那么，電波從這一天線輻射出來(lái)之后，便會(huì)很快地向四面八方均勻地散布開來(lái)。對(duì)于一副距發(fā)射機(jī)很遠(yuǎn)的接收天線，它所接收到的電波波陣面可以近似地看成一個(gè)平面。如果這副天線可以“看見”電場(chǎng)和和磁場(chǎng)的話，

8、在這個(gè)平面波陣面上，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的相互關(guān)系就是圖1.1(b)所示的樣子。圖中實(shí)線表示電場(chǎng)E，虛線表示磁場(chǎng)H。E和H的幅度都會(huì)按照電波的頻率周期性的變化。如果順著電場(chǎng)E的方向放置一根導(dǎo)體，那么，由于電場(chǎng)E的作用，導(dǎo)體6 | Page 中的自由電子就會(huì)在導(dǎo)體中按照電波的頻率周期性地運(yùn)動(dòng)。這樣，在導(dǎo)體中就產(chǎn)生了周期性的感應(yīng)電流把這個(gè)電流設(shè)法引入接收機(jī)，加以放大，經(jīng)過檢波，解調(diào)等一系列措施，人們便可得到發(fā)射臺(tái)發(fā)出的聲音或圖像信號(hào)，這就是接收無(wú)線電波的基本原理。能夠接收周圍空間電波能量的裝置就叫做天線。剛才所講的這根導(dǎo)體就是一副天線。如果這根導(dǎo)體的長(zhǎng)度選得適當(dāng)，使電荷從導(dǎo)體一端跑到另一端的過程能夠與電場(chǎng)E

9、的周期性變化過程協(xié)調(diào)起來(lái)，我們就說(shuō)天線與接收頻率調(diào)到了諧振狀態(tài)。這時(shí)，便會(huì)有最佳接收效果。電場(chǎng)E的方向稱為電波的極化方向。如果E與地平面平行，便稱之為水平極化；如果E垂直于地平面，則稱之為垂直極化。廣播臺(tái)和電視臺(tái)常用線天線發(fā)射無(wú)線電波，對(duì)這種線天線來(lái)說(shuō)，大體上可以認(rèn)為電波的極化和線天線的擺設(shè)方向相同。例如，若將一個(gè)半波偶極天線水平架設(shè)，那么，它就發(fā)射或接收水平極化波。若將它垂直架設(shè)，它就發(fā)射或接收垂直極化波。無(wú)線電波的兩個(gè)重要參數(shù)是它的頻率和波長(zhǎng)。它們之間有如下的關(guān)系：電波速度v(米) = 頻率f (赫茲)×波長(zhǎng)(米)電波一旦發(fā)射出來(lái)，除了特殊情況之外，其頻率一般是不變化的，其波長(zhǎng)與

10、傳播介質(zhì)有關(guān)。若傳播介質(zhì)的介電常數(shù)為，那么，在這種傳播介質(zhì)中，電波的波長(zhǎng)和速度分別為介= 0v介= c式中，0，c分別為電波在真空中的波長(zhǎng)和速度。7 | Page 當(dāng)我們考慮電波在電纜中傳播時(shí)，必須考慮介電常數(shù)的影響。真空中的介電常數(shù)為1.0。表1.1中紿出了幾種主要介質(zhì)的介電常數(shù)0我國(guó)中波收音機(jī)的工作頻率大約是在535千赫到1.65兆赫。短波收音機(jī)的工作頻率大約是1.6兆赫到30兆赫。從l頻道到12頻道的電視播送頻率大約是從50兆赫到220兆赫的甚高頻(VHF)波段。從13頻道到68頻道的電視播送頻率大約是從470兆赫到950兆赫的超高頻(UHF)波段，我國(guó)電視頻道見附錄。VHF和UHF波段

11、也常用于移動(dòng)通信。§1.2 電波傳播不同頻率的電波，傳播的方式不一樣。從垂直發(fā)射天線發(fā)出的低頻垂直極化波，它緊挨著地面?zhèn)鞑ィQ之為地波傳播。因?yàn)樗粩嗟厥艿降孛娴奈?，所以，傳播距離很短。在白天，中波收音機(jī)主要是接收地波信號(hào)。以一定仰角發(fā)射的高頻無(wú)線電波，可以經(jīng)地球上空電離層的反射，而回到距發(fā)射機(jī)很遠(yuǎn)的地面，這種傳播方式稱為天波傳播，如圖1.2所示。短波收音機(jī)主要是接收天波信號(hào)。8 | PageVHP波段以及更高頻段的電波會(huì)穿透電離層，而不能反射回地面，所以接收天線必需能“看”到發(fā)射天線，才能收到足夠強(qiáng)的信號(hào)。這種傳播方式稱為視線傳播，如圖1.3所示。在圖1.3中，在C點(diǎn)架設(shè)高h(yuǎn)l米

12、的發(fā)射天線，在B點(diǎn)收看，弧CB即為視線距離。R為地球半徑，約為6.37xl06米。發(fā)射天線處于A點(diǎn)，OBA構(gòu)成直角三角形AB =(R+h1)2-R2 2Rh1 = 3.57h1 （公里）。因?yàn)锳1 AB，可近似認(rèn)為視線距離CB = AB = 3.57h1 公里?？梢姡l(fā)射天線架得越高，便可以“看”得越遠(yuǎn)。9 | Page 如果接收天線也架高，設(shè)其高度為h2米，架在地面上的D點(diǎn)，如圖1.3所示。同樣可以求得地面距離BD = 3.57h2 公里。所以，發(fā)射天線到接收天線的地面距離CD = 3.57×（h1 +h2）公里。實(shí)際上，由于大氣的折射作用，電波可以按圖1.3中的虛線傳播，到達(dá)地面

13、E處的接收天線。傳播距離約比上面的計(jì)算值大15%左右。所以，實(shí)際上，視線傳播的地面距離為CE = 4.11×（h1 +h2）公里這也是電視廣播的視線傳播距離。根據(jù)上面的分析可以看出，在視線傳播情況下，接收天線架得越高越好。由于還存在著散射、折射等其它傳播方式，所以，有時(shí)視線傳播的距離可以大大超過上面算出的距離。§1.3 幾種基本天線天線是一種向周圍空間輻射電磁波能量，或者從周圍空間接收電磁波能量的裝置。各向同性天線、赫茲振子，接地垂直單極天線以及半波偶極天線是幾種最基本的天線。下面簡(jiǎn)略介紹這幾種線。一、各向同性天線各向同性天線是一種均勻地向各個(gè)方向輻射能量的天線，又稱全向天

14、線。自由空間中的點(diǎn)源，就可看作這樣的天線，如圖1.4所示。在過源點(diǎn)的任何一個(gè)平面內(nèi)，它的方向圖都是一個(gè)圓。這種天線實(shí)際上并不存在，研究這種天線的意義在于，一般都以它作為參考，來(lái)研究其他天線的增益。例如，相對(duì)于各向同性天線來(lái)說(shuō)，半波偶極天線的功率增益系數(shù)為1.64增益G = 2.15分貝。10 | Page二、赫茲振子赫茲振子有時(shí)又稱為赫茲偶極子。它的長(zhǎng)度不大于十分之一波長(zhǎng)。所以，它上面的電流可以看成是均勻分布的。它的示意圖，水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的方向圖示于圖1.5。相對(duì)于各向同性天線來(lái)說(shuō)，它的功率增益系數(shù)為1.5，或者說(shuō)，它的增益為G = 1.76分貝。三、接地單極天線最簡(jiǎn)單的垂直天線是低端接地

15、的單極垂直振子。完全導(dǎo)電地面的影響可以用單極天線的鏡像來(lái)考慮。常用的單極垂直振子的長(zhǎng)度一般大于八分之一波長(zhǎng)。幾種典型的接地垂直單極天線及其在垂直面內(nèi)的方向圖示于圖11 | Page 1.6。四、半波偶極天線無(wú)論在實(shí)用中或是在理論研究中，半波偶極天線都是一種重要的天線。它的基本結(jié)構(gòu)及方向圖示于圖1.7。§1.4 天線的基本參數(shù)天線的基本參數(shù)包括輸入阻抗，方向圖、有效高度和增益?，F(xiàn)以電視廣播頻段常用的半波偶極天線為例來(lái)說(shuō)明這些參數(shù)，如圖1.7所示。一、輸入阻抗圖1.7所示的半波振子是由沿一條直線配置的兩段相同導(dǎo)體組成。半波振子的總長(zhǎng)度大約等于半個(gè)波長(zhǎng)。兩段導(dǎo)體的內(nèi)端點(diǎn)是天線的饋電點(diǎn)。這兩

16、點(diǎn)之間的阻抗稱為天線的輸入阻抗。12 | Page 一般來(lái)說(shuō)，天線輸入阻抗分為有功和無(wú)功兩部分。無(wú)功部分可能呈電感性或電容性。假如天線調(diào)到諧振，那么它的輸入阻抗的無(wú)功部分就等于零。例如，調(diào)到諧振的直線半波偶極天線的輸入阻抗只有有功部分，即為純電阻，約為73.1歐姆。當(dāng)工作頻率稍偏離諧振頻率時(shí)，輸入阻抗的有功分量變化很小，但出現(xiàn)無(wú)功分量。當(dāng)工作頻率較諧振頻率低時(shí)，無(wú)功分量呈電容性；較高時(shí)，呈電感性。饋線接入天線的饋電點(diǎn)。饋線阻抗應(yīng)與天線阻抗匹配，否則，就會(huì)增大電壓駐波比，引起功率損耗。頻率變化時(shí)，天線的輸入阻抗變化越小，天線通帶就越寬。二、方向圖接收天線的方向圖表示電磁場(chǎng)在天線中所感應(yīng)

17、的電動(dòng)勢(shì)與信號(hào)傳來(lái)的方向之間的關(guān)系。在極坐標(biāo)系統(tǒng)中，當(dāng)將最大電動(dòng)勢(shì)取為1的時(shí)候，表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與信號(hào)傳來(lái)方向的關(guān)系的圖形稱為方向圖。圖1.7(b)示出了半波振子在通過振子軸線的任何平面內(nèi)的方向圖。在這個(gè)圖中，振子軸線沿垂直方向。當(dāng)電13 | Page 波從垂直于振子方向到來(lái)時(shí)，在振子的接線端感應(yīng)出最大電動(dòng)勢(shì)，圖中取這個(gè)最大電動(dòng)勢(shì)值為l。當(dāng)電波傳來(lái)的方向與振子軸線重合時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。假如來(lái)波方向在軸截面內(nèi)與振子軸線成45°角，這時(shí)在天線接線端上感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)是最大電動(dòng)勢(shì)的0.62。圖1.7(c)給出了半波振子在與振子垂直的平面內(nèi)的方向圖，這個(gè)方向圖是一個(gè)圓。天線的方向圖取決于天線的結(jié)

18、構(gòu)，例如，多元天線的方向圖要比半波振子的方向圖窄。窄方向圖天線能夠更集中地接收電臺(tái)方向傳來(lái)的信號(hào)，而減弱其它方向上傳來(lái)的信號(hào)。因此，窄波束天線有較強(qiáng)的抗干擾作用。方向圖的寬度通常用角度來(lái)表明。在這個(gè)角度范圍內(nèi)，電磁場(chǎng)在天線中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)不小于最高電平的0.7。對(duì)于高增益定向天線，除了主瓣之外，一般還有后瓣和旁瓣，統(tǒng)稱為副瓣，一般來(lái)說(shuō)，我們總是希望副瓣越小越好。高增益定向天線主瓣方向圖的典型例子見圖1.8。在中、短波波段，天線的輻射仰角主要取決于天線的架設(shè)高度。三、有效長(zhǎng)度有效面積是天線的重要參數(shù)之一。對(duì)于象半波振子這樣的線天線來(lái)說(shuō)，14 | Page 一般稱有效長(zhǎng)度。如果將天線的有效長(zhǎng)度乘以

19、天線所在位置的接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)，那么就可得到當(dāng)信號(hào)從最強(qiáng)接收方向傳來(lái)時(shí)，在天線接線端所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值。通常用米作有效長(zhǎng)度的度量單位，有效長(zhǎng)度取決于天線的幾何尺寸和工作波長(zhǎng)。對(duì)半波振子來(lái)說(shuō)，有效長(zhǎng)度he = /式中，為波長(zhǎng)(米)。四、增益天線的電壓增益系數(shù)表明：天線在匹配負(fù)載上所產(chǎn)生的感應(yīng)應(yīng)電壓超過用全向天線接收同一信號(hào)時(shí)，在匹配的負(fù)載上所產(chǎn)生的電壓的倍數(shù)。功率增益系數(shù)則是功率的提高倍數(shù)。例如，半波振子天線與全向天線相比，電壓增益系數(shù)為1.28，功率增益系數(shù)為1.282 = 1. 64。這是指，當(dāng)信號(hào)是從垂直于半波振子的方向傳來(lái)時(shí)，天線接收點(diǎn)之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)要比用全向天線接收時(shí)，高出1.28倍，

20、功率要高1.64倍。天線的增益G = l0lg(功率增益系數(shù))dB當(dāng)用電壓增益系數(shù)表示時(shí)，天線的增益G = 20lg(電壓增益系數(shù))dB所以，用這兩種方法表示，天線的增益都是一樣的。我們常用分貝表示一副天線的增益，半波振子天線的增益為2.15分貝。有時(shí)，當(dāng)我們說(shuō)一副天線的增益為若干分貝時(shí)，不是與全向天線比較，而是與半波偶極天線比較。查閱天線參數(shù)時(shí)，要注意這一點(diǎn)。例如，一副半波偶極天線，若與全向天線比較，它的增益為2.15分貝，若與它自15 | Page 己比較，則它的增益為0分貝。一副三元八木天線相對(duì)于全向天線的增益約為7.7分貝，而相對(duì)于半波偶極天線則為5.56分貝。在這本書中，我們一般是指

21、相對(duì)于全向天線的增益。歸納來(lái)說(shuō)，半波偶極天線的輸入阻抗約為73歐姆，增益約為2.15分貝。§1.5 天線的防雷與接地我們知道，打雷是自然界的一種放電現(xiàn)象。有時(shí)，雷電會(huì)以雷霆萬(wàn)鈞之力擊斃人畜，擊毀工程設(shè)施。所以我們應(yīng)對(duì)雷電有足夠的了解，充分認(rèn)識(shí)天線防雷的重要性。帶電的雷云好象是電容器的一個(gè)極板，附近的云團(tuán)就會(huì)成為另一個(gè)極板，由于靜電感應(yīng)之故而在靠近的一邊帶有相反的電荷，兩云團(tuán)之間便會(huì)形成一定的電勢(shì)差，在風(fēng)力的作用下，兩個(gè)云團(tuán)越來(lái)越接近，接近到一定程度便發(fā)生擊穿放電，這就形成了閃電。如果雷云靠近地面，由于靜電感應(yīng)之故，附近地面便成為雷電電容器的另一個(gè)極板而帶有異種電荷。如果這種電荷不能及

22、時(shí)泄放，就會(huì)越積越多，當(dāng)雷云壓頂?shù)臅r(shí)候，便會(huì)首先在電荷容易集中的地物地貌處發(fā)生擊穿放電而形成落地雷。雷擊釋放的能量相差極大。雷電的平均瞬間放電電流大約是20千安培，高的可達(dá)300千安培。瞬時(shí)功率可以高達(dá)數(shù)千兆瓦。雷電的持續(xù)時(shí)間由數(shù)秒到數(shù)十微秒不等。由這些粗略數(shù)字可以想見雷電瞬間一擊的威力。由于落地雷總是在地面電荷容易積聚的地方形成，加上人們多年調(diào)查和觀測(cè)所得到的經(jīng)驗(yàn)，一般來(lái)說(shuō)，下面一些地形是容易遭受雷擊的地方：丘陵中的局部坡頂，山區(qū)中的山脊地帶;1 | Page2 | Page 半島形的山嶺及起伏陡峭的地形邊緣;平原地帶的河床，河灘溪岸，臨江山坡，山頂，平原地區(qū)的高地;地下水出口和地下水溝道經(jīng)

23、過的突出地;地下有導(dǎo)電性礦脈或含礦巖石的山嶺，高地;孤樹、森林邊緣;地質(zhì)上的斷層地帶，巖石分界地帶;居民區(qū)的高墻，陳舊建筑物。雷電的破壞作用是通過雷電的熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)，靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)、行波及干擾效應(yīng)產(chǎn)生的。雷電通過地面物體放電，很大的電流通過放電物體，使物體溶化，燒焦，從而構(gòu)成破壞。雷擊木桿，木桿纖維帶電，彼此間產(chǎn)生斥力,同時(shí),木桿內(nèi)的水分受高熱急劇蒸化，體積突然膨脹，使木桿、大樹劈裂，這便是雷擊的機(jī)械效應(yīng)。雷擊時(shí)，瞬時(shí)放電電流峰值高，變化快，從形成強(qiáng)大而又快變的電磁波，造成對(duì)通信的干擾，也可能在環(huán)形金屬體斷口處感應(yīng)出很高的電磁感應(yīng)電壓。雷電還可在線路上引起向兩邊傳播的行波，干擾通信設(shè)備

24、。了解了雷電的形成和雷擊的效應(yīng)，便可以采取各種措施防雷。我們從上面看到，地面電荷必須積聚到一定的值，才會(huì)發(fā)生雷擊。如果我們?cè)O(shè)法把地面感應(yīng)電荷逐漸釋放出去，或者說(shuō)，在雷擊發(fā)生之前，逐步將雷擊電流引入大地，那就可以避免雷擊。我們知道，導(dǎo)體上的電荷總是趨向于積聚在曲率半徑小的地方，所以，導(dǎo)體上的尖緣部分總是積聚電3 | Page 荷最多的地方，因而這些位置容易放電，這就是我們知道的尖端容易放電的原理。地面上有尖頂?shù)乃蛉魏晤愃频木哂屑忭數(shù)奈矬w都能起到這個(gè)作用。地面上的電荷通過這些高而尖的導(dǎo)電體把電荷逐漸釋放出去，便可防止雷擊。各種建筑物上的避雷針，也是利用這一原理起到避雷作用的。如果我們架設(shè)天線的地

25、方不能得到早巳存在的避雷設(shè)備的保護(hù)，我們就必須自己加裝避雷針。加裝避雷針時(shí)，要特別注意線路導(dǎo)電性能良好，因?yàn)榕貌缓梅炊菀滓?。根?jù)雷電的形成，對(duì)不同的天線可以制作各種其他的防雷裝置，但對(duì)于業(yè)余無(wú)線電愛好者來(lái)說(shuō)，加裝一個(gè)好的避雷針一般就可以了。為了確保安全，在雷雨時(shí)最好不要使用架設(shè)較高的室外天線，可以把饋線從接收機(jī)上拔出，拉到窗外并與地線相連。天線的接地對(duì)于防雷，對(duì)于天線的工作性能都有很重要的作用。首先要埋好接地棒，用接觸面積較大的銅板、銅棒埋入地下，筑緊。如果土地干燥，可用鹽水澆地，改良土地的導(dǎo)電性能，保證土地和接地棒接觸良好。接地棒埋地前，要焊出一根粗銅線，以便和地面應(yīng)接地的天線和設(shè)備的

26、地端相連。特別要注意焊接處的清潔，因?yàn)榇颂幾钊菀卒P壞。地面上的連線要盡量短，要牢牢焊好。一般來(lái)說(shuō)，不要用水管等導(dǎo)電不良的物體作地線。第二章中、短波天線及其附件本章首先介紹幾種簡(jiǎn)易接收天線，然后，介紹改善天線性能的幾種電路。在2.15節(jié)中，介紹短波通信工程中幾種常用天線的主要參數(shù)。§ 2.1 長(zhǎng)線天線長(zhǎng)線天線也許是最簡(jiǎn)單的短波遠(yuǎn)距離接收天線。在大多數(shù)情況下，這4 | Page 種天線很容易制作，也許，這就是多年來(lái)長(zhǎng)線天線被廣泛應(yīng)用的主要原因。理論上，長(zhǎng)線天線應(yīng)當(dāng)是一根長(zhǎng)度至少為數(shù)個(gè)波長(zhǎng)的直導(dǎo)線。實(shí)際上，用作天線的任意一段導(dǎo)線，即使它遠(yuǎn)非一根直線，都可把它叫做長(zhǎng)線天線。但是，在高頻段，其

27、總長(zhǎng)度小于兩個(gè)波長(zhǎng)時(shí)，也許不能用長(zhǎng)線天線這個(gè)名詞。在短波的低頻段，因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)大約為30米到200米，按照長(zhǎng)線天線的最低要求，天線長(zhǎng)度應(yīng)為60至400米，所以，在這個(gè)波段，名符其實(shí)的長(zhǎng)線天線是不現(xiàn)實(shí)的?，F(xiàn)代接收機(jī)一般都有很高的救靈度。實(shí)際上，長(zhǎng)度大約為10米至40米的長(zhǎng)線天線就能得到很好的效果。在平時(shí)，很短的一段天線，例如長(zhǎng)度為5米，把它繞在室內(nèi)墻壁四周，或裝在屋頂上，對(duì)大多數(shù)電臺(tái)，都可獲得良好的接收效果。在低頻段，天線的長(zhǎng)度僅為波長(zhǎng)的若干分之一，天線效率低，所以，工作性能會(huì)明顯變差。因此，如果你想用長(zhǎng)線天線接收，最好是盡可能使用最長(zhǎng)的導(dǎo)線作天線。象其它天線一樣，長(zhǎng)線天線應(yīng)架設(shè)得盡可能高一些，不被

28、建筑物遮擋，對(duì)接收是大有好處的。架設(shè)長(zhǎng)線天線時(shí)，有幾點(diǎn)需要注意，如圖2.1所示。關(guān)鍵的一點(diǎn)是要選用合適的導(dǎo)線?？梢赃x用聚氯乙烯或者較厚外皮的5 | Page 一股或多股導(dǎo)線。天線必須與大地或建筑物等其他接地物體絕緣，否則，部分信號(hào)將會(huì)因通地而漏失。所以在天線主體部分的兩端要接絕緣子。兩頭的掛繩要用聚丙烯多股繩。在天線桿的頂端要安裝一個(gè)滑輪，將掛繩繞過滑輪，然后綁在電線桿的較低部位。這樣，就可使天線有一定的張力。但不能拉得太緊，否則容易被拉斷，或者，刮大風(fēng)時(shí)會(huì)被吹斷。解決這個(gè)問題的辦法是在掛繩上掛一個(gè)重物，使天線保持所需要的張力，而不是把掛繩綁在支撐桿上?；蛘撸趻炖K中接入一個(gè)彈簧。當(dāng)支撐桿在風(fēng)

29、中稍有晃動(dòng)時(shí)，這兩種方法都可使天線保持一定的張力。但是，實(shí)際上，這兩種辦法并不一定總是有效，天線仍有可能被拉斷。因?yàn)閽炖K也許會(huì)絞在滑輪上，或者，在冷天，掛繩和滑輪可能會(huì)凍在一起，這都可能使天線容易拉斷。在實(shí)際應(yīng)用中，最簡(jiǎn)單的解決辦法就是把天線放松一點(diǎn)。天線單元垂直架設(shè)，天線就是垂直極化，水平架設(shè)，就是水平極化。如果天線單元的方向是介于垂直和水平位置之間，天線就是傾斜極化。在接收遠(yuǎn)距離信號(hào)時(shí)，接收信號(hào)的極化方向可以和發(fā)射信號(hào)不一樣，既有垂直極化又有水平極化，傳播條件可能會(huì)影響信號(hào)的極化方向。為了得到最佳效果，接收天線的極化方向應(yīng)與接收信號(hào)的極化方向相同。當(dāng)接收垂直極化的信號(hào)時(shí)，長(zhǎng)線天線上那一段垂

30、直引入線是很有用的，見圖2.1。雖然長(zhǎng)線天線的方向性會(huì)隨頻率的不同而有所變化。但是，它有一段至少是部分垂直的引入線，這會(huì)減弱天線的方向性，田此，通常認(rèn)為長(zhǎng)線天線是一種全向天線。§2.2半波偶極天線6 | Page 與簡(jiǎn)單的長(zhǎng)線天線相比，半波偶極天線的優(yōu)點(diǎn)是輸出信號(hào)比較強(qiáng)，方向性要好，信噪比高雖然它仍是一種簡(jiǎn)單的天線，但架設(shè)要稍微困難一點(diǎn)，這是它的不足之處。并且，只有在一個(gè)限定的頻段內(nèi)，才有較好的效果。實(shí)際上，這意味著，半波偶極天線必須針對(duì)某一個(gè)業(yè)余波段或某一個(gè)廣播波段進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖2.2給出了短波波段半波偶極天線的基本結(jié)構(gòu)。從圖2.2中可以看出，這種天線由兩根等長(zhǎng)的導(dǎo)線構(gòu)成，中間用75

31、歐姆同軸電纜向接收機(jī)饋送信號(hào)。實(shí)際上，不能夠像圖2.2那樣，簡(jiǎn)單地把天線的兩個(gè)偶極元接到饋線上去，因?yàn)轲伨€上承受的張力很大，會(huì)把饋線撕開。圖2.3出了一種比較滿意的連接方法。當(dāng)然，只要兩偶極元不靠在一起，又能使饋線上的張力不致太大，其他的連接方法也是可以采用的。實(shí)際上，由于計(jì)多因素會(huì)影響天線的有效長(zhǎng)度，所以，天線的實(shí)際長(zhǎng)度并不正好是半個(gè)波長(zhǎng)(天線的電氣長(zhǎng)度比物理長(zhǎng)度略大一些)。如果根據(jù)所用頻率來(lái)計(jì)算天線長(zhǎng)度，只要用頻率的兆赫數(shù)去除143，便得到以米為單位的天線長(zhǎng)度。所得結(jié)果為天線的總長(zhǎng)度，每個(gè)偶極元的長(zhǎng)度僅是計(jì)算值的一半。當(dāng)然，天線不會(huì)只工作在一個(gè)頻率上，而必須工作在一個(gè)波段上。這時(shí)，只要針對(duì)

32、波段的中心頻率設(shè)計(jì)天線就可以保證在整個(gè)波段上獲得很好的接收效果，這是因?yàn)闃I(yè)余波段和廣播波段都比較窄。7 | Page§2.3倒V型天線這種天線實(shí)際上是半波偶極天線的變型。圖2.4給出了這種天線的結(jié)構(gòu)，看看圖2.4，就會(huì)清楚“倒V型”這個(gè)名字的來(lái)歷。倒V型天線的結(jié)構(gòu)與半波偶極天線相似，它只要一根桿子作為中心支撐桿。初看起來(lái)，它所需要的空間比半波偶極天線要小。倒V型天線的兩個(gè)偶極元要比半波偶極天線的稍長(zhǎng)一點(diǎn)。為了使偶極元有足夠的離地高度，要么必需有一根較高的天線支撐桿(對(duì)低頻波段尤其如此)，要么應(yīng)使兩偶極元之間的夾角很大，這就要有很長(zhǎng)的掛繩。在有現(xiàn)成天線桿可用，或者天線桿容易現(xiàn)場(chǎng)制作的情

33、況下，最適于采用倒V型天線。例如，通常將這種8 | Page 天線架在屋頂上，但必須離房頂面足夠高。用頻率兆赫數(shù)去除148，得到以米為單位的天線總長(zhǎng)度。將總長(zhǎng)度除以2便得到每個(gè)單元的長(zhǎng)度。§2.4 多頻道偶極天線多頻道偶極天線的結(jié)構(gòu)如圖2.5所示。圖中所示的例子，就是三個(gè)偶極天線共用一根75歐姆饋線的天線。單元長(zhǎng)度的計(jì)算方法與單個(gè)偶極天線的算法相同。目前比較流行的多頻道偶極天線是工作在10米，20米和40米波段的天線。在15米波段上，40米波段的天線也能得到很好的效果，并且，不會(huì)占去很大的地方。若用作接收天線，可在11米到49米的所有廣播波段上獲得良好的接收效果。9 | Page這是

34、一種很簡(jiǎn)單的天線，可在設(shè)計(jì)波段上獲得很好的效果。如果用一個(gè)天線調(diào)諧器使天線和接收機(jī)之間的阻抗匹配，在其它波段，特別是較高波段，也能給出滿意的結(jié)果。天線主體部分的方向特性與半波偶極天線相似，但在天線所指方向上，檢測(cè)性能較差。最大增益及最佳檢測(cè)方向垂直于天線的指向。圖2.6給出了這種天線的基本結(jié)構(gòu)?？捎糜?jì)算半波偶極天線總長(zhǎng)度的方法，算出該天線主體部分的長(zhǎng)度。與偶極天線不同的是，這種天線的饋線就是一段制作天線的導(dǎo)線，而且，天線的兩部分之間無(wú)須斷開。饋線是接在天線長(zhǎng)度的八分之三處，而不是象偶極天線那樣接在中點(diǎn)。10 | Page §2.6 地網(wǎng)天線地網(wǎng)天線是一種全向型天線。在高頻波段，這種天

35、線適用于接收遠(yuǎn)距離低仰角天波信號(hào)。圖2.7給出了地網(wǎng)天線的基本結(jié)構(gòu)。在木桿頂端固定一個(gè)垂直天線元，它的長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng)。長(zhǎng)度的計(jì)算與偶極天線一個(gè)單元的算法相同。用50歐姆同軸電纜作饋線，電纜的芯線接到這個(gè)垂直天線元上。電纜外皮接到四個(gè)輻射狀天線元上。這四個(gè)天線元與地平面約成45°角，分置四個(gè)方向，它們也可起到天線桿拉線的作用。它們的長(zhǎng)度要比垂直元稍長(zhǎng)一點(diǎn)，應(yīng)與倒V型天線元的長(zhǎng)度一樣。§2.7 有源天線前面介紹的幾種天線，雖然它們的形狀結(jié)構(gòu)各不相同，但有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是這些天線僅僅由金屬導(dǎo)體構(gòu)成，并沒有外接能源，因此，稱為無(wú)源天線。凡采用有源放大裝置的天線都可叫做有源天

36、線。有源天線是無(wú)源天線和有源網(wǎng)絡(luò)的組合。其中，無(wú)源天線可以是垂直鞭天線，水平對(duì)稱振子，V11 | Page 型天線，螺旋天線或環(huán)形天線等等。由于工作頻率的不同，從短波段到微波段，構(gòu)成有源網(wǎng)絡(luò)的有源器件，可以是各種類型的混頻三極管、變?nèi)萑龢O管、隧道二極管以及各種規(guī)模的集成電路。有源天線的特點(diǎn)是體積小，重量輕，架設(shè)方便。目前，有源天線巳廣泛應(yīng)用于定點(diǎn)通信，移動(dòng)通信等各種通信工程。下面簡(jiǎn)單介紹幾種用于中、短波段的簡(jiǎn)單有源天線的組成，制作及使用方法。最簡(jiǎn)單的有源天線是后面帶有寬帶放大器的一根短導(dǎo)線。放大器對(duì)短天線輸出信號(hào)起補(bǔ)償作用。最通用的寬帶有源天線是有源偶極天線。偶極型寬帶有源天線由兩個(gè)各長(zhǎng)一或二

37、米的偶極元組成，偶極元的長(zhǎng)度大約是通常短波偶極天線的十分之一。天線的輸出信號(hào)饋送到一個(gè)平衡差分放大器，放大器的不平衡輸出通過一根普通的同軸電纜送入接收機(jī)。然后，通過放大器進(jìn)行增益補(bǔ)償。因?yàn)榉糯笃鬏斎胱杩购芨?，作為高輸出阻抗天線元的負(fù)載，放大器雖會(huì)使信號(hào)電平稍有降低，但阻抗能夠很好匹配。事實(shí)上，要說(shuō)放大器總是能夠?qū)Φ碗娖捷敵鲂盘?hào)進(jìn)行補(bǔ)償，那也是不太確切的，因?yàn)樵诘皖l段，有源天線的尺寸與真正偶極天線的尺寸之差是很大的，以致放大器無(wú)法補(bǔ)償兩種情況下的信號(hào)差。但是，這個(gè)問題并不太重要，因?yàn)樵诘皖l段，天線輸出信號(hào)仍然很強(qiáng)，用一個(gè)靈敏度適當(dāng)?shù)慕邮諜C(jī)，就能獲得滿意的拌接收效果。對(duì)接收來(lái)說(shuō)，低頻偶極天線的輸出

38、信號(hào)通常要比理論值大得多。當(dāng)然，有源天線不會(huì)用來(lái)作發(fā)射天線。有源天線的優(yōu)點(diǎn)是尺寸小，通?？梢约茉谑覂?nèi)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它有12 | Page 可與常規(guī)偶極天線相比擬的方向性，它的尺寸小，改變天線指向就比較容易。在場(chǎng)地有限的情況下，選用有源天線肯定是明智的。一、電路有源天線的電路示于圖2.8。該電路實(shí)際上是由三個(gè)射極跟隨器組成。前兩個(gè)射極跟隨器由Tr1和Tr2構(gòu)成，他們的輸入分別來(lái)自兩個(gè)偶極天線元，其輸出加到寬帶變壓器T1輸入繞組上。兩個(gè)天線元產(chǎn)生的反相電壓由這兩個(gè)射極跟隨器加到變壓器上。跟隨器的作用是將天線元的高阻輸出與變壓器的低阻輸入匹配起來(lái)，Tr2并不從它的發(fā)射極直接向T1初級(jí)饋電，而代之以

39、負(fù)載電阻R5和R6，并從兩電阻的連接處向T1饋電。這樣，在Tr2 發(fā)射極和T1 之間便有一定的衰減。同樣，Tr1 通過R3，R4和VR1組成衰減器，向T1的另一邊饋電，C1為隔直流電容。VR1可以用來(lái)改變Tr1和T1之間的衰減量。實(shí)際上，可以用VR1精確調(diào)節(jié)電路平衡，使得兩個(gè)偶極元所共有的同相信號(hào)，都可通過簡(jiǎn)單的相位調(diào)整過程而抵消。這一過程可使天線方向性達(dá)到最佳化，也可消除因某種電噪聲的輸入而帶來(lái)的不利影響。T1使電壓略有升高，C2將這個(gè)輸出電壓耦合到第三射極跟隨器的輸入端。C3是整個(gè)電路的輸出隔直流電容，C4是電源去耦電容。該電路的電流損耗約為10mA。13 | Page圖2.8所示有源天線

40、的元件表：電阻，13瓦，5R1 270K R2 330KR3 56 R4 330R5 560 R6 1.2KR7 270k R8 330KR9 270k R10 330KR11 2.2kVR1 4.7k線性、碳膜電位器電容C1 3.3nF陶瓷電容C2 15nF陶瓷電容C3 3.3nF陶瓷電容C4 100nF聚脂電容晶體管14 | Page Tr1 BC650Tr2 BC650Tr3 BC650原材料開關(guān)S1 SPST微型乒乓開關(guān)盒子自制印刷電路板鐵氧體圓環(huán)24號(hào)包皮銅導(dǎo)線做偶極元的導(dǎo)線同軸電纜插座(SK1)電池及電池盒、控制旋鈕、導(dǎo)線、焊料等。二、制作全部元件安裝在一塊自制印刷板上。圖2.9為

41、元件安裝及布線圖。除了寬帶變壓器T1之外，全部制作完全可以照?qǐng)D安裝。15 | Page用一只直徑為12.7毫米的鐵氧體圓環(huán)作基礎(chǔ)，便可自制出變壓器T1。用這種尺寸的鐵氧體圓環(huán)來(lái)繞制寬帶變壓器是很合適的，這種變壓器要求并不十分嚴(yán)格。初級(jí)繞阻用24號(hào)標(biāo)準(zhǔn)漆包銅線密繞9匝，次級(jí)繞組用同樣的導(dǎo)線密繞22匝。圖2.10給出了該變壓器的結(jié)構(gòu)圖。因?yàn)?4號(hào)線很結(jié)實(shí)，繞線盡可能繞緊，直接用繞組導(dǎo)線固定，便足夠牢固。盡管如此，仍建議用一些環(huán)氧樹脂把變壓器粘牢，以保證繞組緊貼環(huán)體。用環(huán)氧樹脂把變壓16 | Page 器粘到電路板上也是一種可取的辦法。放大器組合結(jié)構(gòu)可采用多種形式，最簡(jiǎn)單的形式是把電路板固定在一個(gè)小

42、盒子里，盒子兩頭各開一個(gè)小孔。兩個(gè)偶極元分別從兩頭的小孔中插入，而后，接到電路板上。兩偶極單元的長(zhǎng)度應(yīng)完全一樣，長(zhǎng)度在一至二米之間。20號(hào)導(dǎo)線可用作天線的偶極元。使用時(shí)，將兩偶極元的外端點(diǎn)支撐起來(lái)，盒子處于中間位置。用一根盡量短的同軸電纜將輸出端接到接收機(jī)。也可用金屬棒或金屬管作天線偶極元。管壁不要太厚，強(qiáng)度足夠便可。偶極元要牢固地安裝在盒子上。如果是金屬盒，還要確保偶極元相互之間以及它們與盒子之間的良好絕緣。另一個(gè)辦法是用夾板將普通導(dǎo)線作成的偶極天線元固定，將夾板裝在一個(gè)盒于上，形成一個(gè)牢固的整體。采用這個(gè)辦法，可以把作天線用的線繞在夾板上，以便使每個(gè)偶極元的長(zhǎng)度比支撐夾板稍微長(zhǎng)一點(diǎn)。也可在

43、夾板上試裝折疊偶極天線元。如果希望改進(jìn)工作性能，通常寧愿試裝折疊偶極天線，而不必去增大放大器的增益。原因很簡(jiǎn)單，放大器不可避免要產(chǎn)生噪聲，增大放大器的增益就會(huì)相應(yīng)地增大噪聲電平。而提高偶極天線元的接收效果，可增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度，這顯然更有價(jià)值。無(wú)論何種制作方法，都要使兩個(gè)偶極天線元的長(zhǎng)度相等，并盡可能對(duì)稱。如果天線架在房頂，電池和開關(guān)可以遠(yuǎn)離放大器而裝在接收機(jī)附近。這樣，就要與同軸電纜起，另引一根導(dǎo)線將電源正端引至放大器。1 | Page2 | Page三、使用方法調(diào)整平衡控制旋鈕VR1時(shí)，首先必須把該電路調(diào)諧到一個(gè)信號(hào)強(qiáng)的頻道，最好是中波段的頻道。暫時(shí)將兩偶極元短路到一起。這樣，在放大器的兩個(gè)輸入

44、端輸入的是完全相同的信號(hào)。將VR1調(diào)在最大電阻值上，輸出信號(hào)應(yīng)當(dāng)很強(qiáng)，隨著VR1阻值調(diào)小，輸出信號(hào)強(qiáng)度會(huì)很快下降，然后，又開始上升。仔細(xì)調(diào)節(jié)VR1使輸出信號(hào)盡可能低。如果反復(fù)調(diào)節(jié)VR1仍不能使輸出信號(hào)出現(xiàn)清晰的深零點(diǎn)，這就意味著該電路不起作用，應(yīng)當(dāng)徹底檢查電路。電路調(diào)好之后，去掉剛才接入的短路線。如果該電路的輸出信號(hào)仍有某種不穩(wěn)定，那就要調(diào)整T1次級(jí)繞組。為了利用天線的方向性，天線應(yīng)水平架設(shè)?？墒蛊淞泓c(diǎn)指向某個(gè)干擾輻射源。為了獲得最佳抗干擾效果，也許要把天線擺斜一些，特別是當(dāng)要把天線的零點(diǎn)指向本地干擾源時(shí)，往往必須把天線架斜。像普通偶極天線一樣，這種天線對(duì)地波和低角天波可以獲得較好的方向性。如

45、果天線元垂直架設(shè)，則可成為全向性天線，對(duì)地波和低角天波都可獲得良好的接收效果。為了得到最佳接收效果，天線應(yīng)避開高大物體的遮擋。值得注意的是，3 | Page 天線輸出信號(hào)很強(qiáng)，對(duì)許多接收機(jī)來(lái)說(shuō)，強(qiáng)輸出信號(hào)有時(shí)可使前級(jí)電路過載，從而引起嚴(yán)重的交叉調(diào)制。所以，正如使用正常天線一樣，要小心地調(diào)節(jié)接收機(jī)的射頻增益控制旋鈕，必要時(shí)，使輸入信號(hào)保持在交叉調(diào)制不致影響接收機(jī)工作性能的較低電平上。這種天線在整個(gè)短波，中波及長(zhǎng)波波段，都會(huì)工作的很好，但不宜用在頻率更高的波段。四、簡(jiǎn)單有源天線如果用段短導(dǎo)線、金屬棒或者拉桿天線，來(lái)給有源天線系統(tǒng)提供輸入信號(hào)，那么放大電路就可非常簡(jiǎn)單。事實(shí)上，唯一的要求就是裝一個(gè)輸

46、入阻抗很高的緩沖器，以便盡量減輕天線的負(fù)載。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)頻率上，天線輸入阻抗都很高，而大多數(shù)接收機(jī)輸入阻抗很低，如果從天線直接向接收機(jī)饋電，負(fù)載太重，天線的輸出電壓就會(huì)降低很多。因此，雖然緩沖器不會(huì)有任何電壓增益，事實(shí)上，甚至還會(huì)有一定的電壓損耗，但通過大大減輕負(fù)載，會(huì)使饋向接收機(jī)的電平增高。在短波的低頻段，短天線效率低，使用簡(jiǎn)單有源天線，信號(hào)電壓的增大最為明顯。簡(jiǎn)單有源天線的電路圖示于圖2.11。該電路就是一級(jí)簡(jiǎn)單的射級(jí)跟隨緩沖器，長(zhǎng)度為1或2米的棒天線、短導(dǎo)線或拉桿天線都可直接向它饋電。天線過長(zhǎng)并不理想，因?yàn)樗菀资垢S器過載，從而在輸出端產(chǎn)生虛假信號(hào)。如果有源天線是用來(lái)配接高靈敏度的短波

47、接收機(jī)，這一點(diǎn)就尤其重要，因?yàn)檫@種接收機(jī)的過載問題特別值得注意。用一節(jié)9伏電池，這個(gè)電路就可以工作得很好，電流消耗約為4.5毫安。若用兩節(jié)串聯(lián)成18伏的電源，則更能避免過載，這時(shí)的電流消耗為9毫安。4 | Page這個(gè)電路可裝在一塊印刷電路板上，印刷板上元件安裝和布線圖見圖2.12。雖然天線很短，但該電路可提供很強(qiáng)的輸出信號(hào)。按收機(jī)的射頻增益控制，只要?jiǎng)偤谜{(diào)得有必不可少的信號(hào)即可，以免接收機(jī)過載。圖2.11簡(jiǎn)單有源天線的元件表：電阻，13瓦，5R1 390k R2 680KR3 1 k電容C1 10nF 聚脂電容器（C280）晶體管Tr1 BC650開關(guān)S1 SPST微型乒乓開關(guān)原材料盒子自制

48、印刷電路板電池及電池盒自制天線的導(dǎo)線5 | Page 同軸電纜插座(SK1)連接線、導(dǎo)線、焊料等§2.8有源鐵氧體天線長(zhǎng)線天線可以用于接收中波遠(yuǎn)距離信號(hào)，但目前有性能更好的天線可用于這一目的。主要天線有兩種：鐵氧體天線和環(huán)形天線。我們首先介紹鐵氧體天線。普通便攜式收音機(jī)中的鐵氧體天線就是一種簡(jiǎn)單的中波遠(yuǎn)距離接收天線。這種天線的次級(jí)繞組阻抗較低，可實(shí)現(xiàn)天線的輸出阻抗與接收機(jī)的天線輸入插孔之間的耦合。除天線本身之外，還要打一個(gè)調(diào)諧電容器，該電容器跨接在天線變壓器的主繞阻的兩端。調(diào)諧這個(gè)電容器，可使天線諧振在接收信號(hào)頻率上，以便增高天線的效率。這是鐵氧體天線優(yōu)于長(zhǎng)線天線之處。另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)

49、是鐵氧體天線的方向性強(qiáng)，只要調(diào)整天線方向，就可使零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)。第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是體積小，易于安裝，其最大缺點(diǎn)是，由于鐵氧體天線的輸出信號(hào)很低，即使是用靈敏度高的接收機(jī)，也不能得到很好的接收效果。現(xiàn)在只要在天線和接收機(jī)之間用一個(gè)前置放大器，這6 | Page個(gè)問題就可解決，前置放大2器可在低噪聲情況下獲得強(qiáng)信號(hào)。一、電路圖2.13給出了簡(jiǎn)單有源鐵氧體天線的電路圖。該電路包括兩級(jí)前前置放大器，可用于中波波段。調(diào)諧電路由鐵氧體天線的主繞組L1和調(diào)諧電容VC1組成。在L1上不用耦合繞組，調(diào)諧電路的輸出直接耦臺(tái)到一個(gè)有源的跟隨緩沖器的輸入端，該緩沖器由結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管Tr1組成。雖然Tr1的電壓增益還不到

50、l，但是，因?yàn)榫彌_器避免了L1使用低阻耦合時(shí)必然導(dǎo)致的電壓損耗，所以，這種結(jié)構(gòu)有效地獲得了電壓增益。因?yàn)橹绷魉瓤赏ㄟ^L1的主繞組通地，所以R1不是用來(lái)為Tr1提供偏壓，而是向調(diào)諧回路提供適當(dāng)?shù)摹白枘帷币员苊獬霈F(xiàn)不穩(wěn)定性。R2 是Tr1的負(fù)載電阻，Cl把Tr1的輸出耦合到放大器的第二級(jí)。由Tr2構(gòu)成的第二級(jí)放大器是共發(fā)射極電路。Tr1的輸出信號(hào)僅需適當(dāng)?shù)纳龎?，使信?hào)足以驅(qū)動(dòng)接收機(jī)就行了，所以，用射極電阻R5構(gòu)成對(duì)Tr1的負(fù)反饋。這樣，Tr2的電壓增益僅為5倍。R4是Tr2的集電極負(fù)載電阻，R3是基7 | Page 極偏壓電阻。R4的數(shù)值相當(dāng)小，因?yàn)樘炀€的輸出是加在一個(gè)低阻抗負(fù)載上，所以該電路要求

51、輸出阻抗也較低，以免由于輸出負(fù)載不當(dāng)而使輸出信號(hào)大幅度降低。C2是輸出耦合電容，C3是電源去耦電容。電路的電流損耗較大，大約為10毫安，建議用大號(hào)9伏電池供電。圖2.13所示有源鐵氧體天線的元件表：電阻，13瓦，5R1 100K R2 1KR3 330K R4 470R5 100電容C1 10nF聚脂電容C2 10nF聚脂電容C3 100nF聚脂電容VC1 365pF空氣介質(zhì)電容晶體管Tr1 2N3819Tr2 BC650原材料開關(guān)S1 SPST微型乒乓開關(guān)盒子自制印刷電路板鐵氧體圓環(huán)8 | Page 24號(hào)包皮銅導(dǎo)線做偶極元的導(dǎo)線同軸電纜插座(SK1)電池及電池盒、控制旋鈕、導(dǎo)線、焊料等。9 | Page 二、制作大多數(shù)元件都可安裝在一塊自制的印刷電路板上，圖2.14為元件安裝和布線圖。若鐵氧體天線放在盒內(nèi)，盒子應(yīng)當(dāng)用非金屬材料制作，因?yàn)榻饘俨牧蠒?huì)對(duì)天線起屏蔽作用，使天線收不到信號(hào)。天線可以裝在盒子上任何一個(gè)地方，用一個(gè)10毫米P型電纜支架支撐?；蛘?，如果可能的話，最好使用鐵氧體棒的專用支架。L1可用普通導(dǎo)線