实用天线设计与制作(转)整理-2008

实用天线设计与制作（转）整理2008-10-0309:17分类：收音机的故事字号：大中小|Page2|Page前言·第一章基础知识…………………………………………………………………(1)§1.1无线电波…………………………………………………………………(1)§1.2电波传播…………………………………………………………………(3)§1.3几种基本天线…………………………………………………………(5)一、各向同性天线………………………………………………………………(6)二、赫兹振子………………………………………………………………………(6)三、接地单极天线………………………………………………………………(7)四、半波偶极天线………………………………………………………………(7)§1.4天线的基本参数………………………………………………………(8)一、输入阻抗………………………………………………………………………(8)二、方向图…………………………………………………………………………(9)三、有效长度………………………………………………………………………(10)四增益………………………………………………………………………………(10)1.5天线的防雷与接地……………………………………………………（11)第二章中、短波天线及其附件………………………………………………(15)§2.1长线天线…………………………………………………………………(15)§2.2半波偶极天线…………………………………………………………(17)§2.3倒V型天线………………………………………………………………(19)§2.4多频道偶极天线………………………………………………………(20)§2.5T型天线……………………………………………………………………(20)§2.6地网天线…………………………………………………………………(21)§2.7有源天线……………………………………………………………………(22)一、电路…………………………………………………………………………(23)二、制作…………………………………………………………………………(26)三、使用方法…………………………………………………………………(28)四、简单有源天线…………………………………………………………(29)§2.8有源铁氧体天线…………………………………………………………（31）一、电路…………………………………………………………………………(32)二、制作…………………………………………………………………………(34)三、使用方法…………………………………………………………………(36)四、工作在1.6~4.5兆赫的有源铁氧体天线…………………(36)§2.9环形天线…………………………………………………………………(37)一、简单环形天线…………………………………………………………(37)二、有源环形天线及其制作…………………………………………(39)三、差分环形天线及其制作…………………………………………（41)四、倾斜环形天线…………………………………………………………(44)3|Page五、螺旋环形天线…………………………………………………………（45)六、工作在短波波段的环形天线………………………………(46)七、工作在长波波段的环形天线………………………………(47)§2.10高频前置滤波器……………………………………………………(47)一、电路………………………………………………………………………(49)二、制作………………………………………………………………………(51)三、使用方法………………………………………………………………(52)§2.11可调天线衰减器……………………………………………………（53）一、用衰减器增强天线的选择性………………………………（54）二、制作………………………………………………………………………（57）§2.12调谐陷波器……………………………………………………………（58）§2.13天线低通滤波器…………………………………………………（61）§2.14天线调谐器…………………………………………………………（64）一、电路……………………………………………………………………（65）二、制作……………………………………………………………………（67）§2.15短波通信工程中常用的天线………………………………（68）一、笼形水平半波偶极天线………………………………………(69)二、笼形对称垂直偶极天线………………………………………(70)三、带导电地网的非对称垂直天线……………………………(71)四、水平同相阵列式天线……………………………………………(71)五、菱形天线………………………………………………………………(72)六、对数周期天线………………………………………………………(74)第三章电视接收天线…………………………………………………………………(76)§3.1架设电视天线应注意的问题…………………………………(76)§2.2室内天线………………………………………………………………(77)§3.2线性半偶极天线……………………………………………………(77)§2.4折合半波偶极天线………………………………………………(79)§2.5八木天线………………………………………………………………(80)§3.6多频道天线……………………………………………………………(86)一、扇形天线………………………………………………………………(86)二、两个折合振子组成的双频道天线………………………(87)三、隔离滤波器…………………………………………………………(88)§3.7八木天线阵…………………………………………………………（91)一、双层五单元八木天线…………………………………………(92)二、四层五单元八木天线…………………………………………(95)三、双层双列五单元八木天线…………………………………(96)§3.8环形天线………………………………………………………………(97)§3.9有源电视天线……………………………………………………（98）4|Page第四章移动通信天线……………………………………………………………（101）§4.1J型半波天线……………………………………………………（101）§4.2地网天线…………………………………………………………（102）一、四分之一波长地网天线…………………………………（102）二、八分之五波长地网天线…………………………………（104）三、伞骨地网天线…………………………………………………（106）§4.3J型折合半波天线…………………………………………(106)§4.4共线天线………………………………………………………(111)一、天线结构…………………………………………………………(112)二、馈电和匹配……………………………………………………(112)三、二单元共线天线……………………………………………(112)§4.5移动式和便携式天线……………………………………(113)第五章微波天线………………………………………………………………(116)§5.1有效孔径………………………………………………………(117)§5.2喇叭天线………………………………………………………(118)§5.3缝隙天线………………………………………………………(119)§5.4微波透镜………………………………………………………(120)一、介质透镜……………………………………………………(121)二、金属板透镜………………………………………………(122)§5.5抛物面反射天线…………………………………………(123)一、抛物面反射器的几何光学性质………………(123)二、辐射方向图………………………………………………(124)三、馈电器………………………………………………………(126)四、结构…………………………………………………………(127)第六章馈线和匹配………………………………………………………(128)§6.1传输线………………………………………………………(128)一、传输线的特性阻抗………………………………(128)二、如何确定电缆的特性阻抗……………………(130)§6.2匹配……………………………………………………………(132)一、半波偶极天线的匹配………………………………(132)二、折合半波偶极天线的匹配………………………(135)三、宽频带匹配器……………………………………………(139)四、馈线与接收机的连接…………………………………(141)附录……………………………………………………………………………………(143)参考文献………………………………………………………………………………(144)5|Page基础知识BG4KLT重新编辑2007.1§1.1无线电波无线电波是一种电磁波．在真空中，电波以每秒299，792,077米（30万公里）的速度向前传播。在传播过程中的每一瞬间，电磁波中的电场(E)方向与磁场(H)方向相互垂直，一般来说，它们又都与电波传播的方向垂直。电波在自由空间中的结构如图1.1(a)所示。若发射天线是一副向空间均匀地辐射电波的全向天线，如图1．4所示。那么，电波从这一天线辐射出来之后，便会很快地向四面八方均匀地散布开来。对于一副距发射机很远的接收天线，它所接收到的电波波阵面可以近似地看成一个平面。如果这副天线可以“看见”电场和和磁场的话，在这个平面波阵面上，电场和磁场的相互关系就是图1.1(b)所示的样子。图中实线表示电场E，虚线表示磁场H。E和H的幅度都会按照电波的频率周期性的变化。如果顺着电场E的方向放置一根导体，那么，由于电场E的作用，导体6|Page中的自由电子就会在导体中按照电波的频率周期性地运动。这样，在导体中就产生了周期性的感应电流．把这个电流设法引入接收机，加以放大，经过检波，解调等一系列措施，人们便可得到发射台发出的声音或图像信号，这就是接收无线电波的基本原理。能够接收周围空间电波能量的装置就叫做天线。刚才所讲的这根导体就是一副天线。如果这根导体的长度选得适当，使电荷从导体一端跑到另一端的过程能够与电场E的周期性变化过程协调起来，我们就说天线与接收频率调到了谐振状态。这时，便会有最佳接收效果。电场E的方向称为电波的极化方向。如果E与地平面平行，便称之为水平极化；如果E垂直于地平面，则称之为垂直极化。广播台和电视台常用线天线发射无线电波，对这种线天线来说，大体上可以认为电波的极化和线天线的摆设方向相同。例如，若将一个半波偶极天线水平架设，那么，它就发射或接收水平极化波。若将它垂直架设，它就发射或接收垂直极化波。无线电波的两个重要参数是它的频率和波长。它们之间有如下的关系：电波速度v(米)=频率f(赫兹)×波长λ(米)电波一旦发射出来，除了特殊情况之外，其频率一般是不变化的，其波长与传播介质有关。若传播介质的介电常数为ε，那么，在这种传播介质中，电波的波长和速度分别为λ介=λ0／√εv介=c／√ε式中，λ0，c分别为电波在真空中的波长和速度。7|Page当我们考虑电波在电缆中传播时，必须考虑介电常数的影响。真空中的介电常数为1.0。表1.1中绐出了几种主要介质的介电常数ε0我国中波收音机的工作频率大约是在535千赫到1.65兆赫。短波收音机的工作频率大约是1.6兆赫到30兆赫。从l频道到12频道的电视播送频率大约是从50兆赫到220兆赫的甚高频(VHF)波段。从13频道到68频道的电视播送频率大约是从470兆赫到950兆赫的超高频(UHF)波段，我国电视频道见附录。VHF和UHF波段也常用于移动通信。§1.2电波传播不同频率的电波，传播的方式不一样。从垂直发射天线发出的低频垂直极化波，它紧挨着地面传播，称之为地波