关于天调的疑惑 [复制链接]

而小环天线可以看作它即是天调，而同时它是天线，并且它的损耗很小，(它的环电阻很小，它的电容一般是空气及真空，介质损耗小)，所以发射出去的功率相对比较多，效率也就可以

我的理解是，天调相当于一个可调式阻抗变压器。

任意一段导线只有1个固有谐振频率，串联电感，可以工作于较低频率，串联电容，可以工作于较高频率，一代经典XD-D2就是五星鞭天线加感实现大范围谐振（1.6Mhz以上，最高频率6Mhz或8Mhz以下)，但是天线+电感与功放（发射机）之间的阻抗是不匹配的，这个通过提高末放管的指标冗余量来确保安全，实际效果还是不错的。那么，天调是否能够同时完成：1、谐振；2、阻抗匹配呢？

http://www.hellocq.net/forum/read.php?tid=191223&ds=1#tpc

对于不谐振的天线不加天调和加了天调通联效果大不一样。

巴伦的主要目的不是实现阻抗匹配，而是消除共模电流，比如1:1的巴伦就不改变阻抗，其它如4:1,9:1（顺带）具有阻抗匹配的作用。

天调主要作用不是滤波，而是阻抗匹配，可以视为是一个“阻抗匹配网络”，只是采用了电抗元件后呈现出一定（而不是平坦）的频响特性，比如低通、高通。

射频里特别需要从“能量”（而不是电压、电流）的角度考虑，能量传输过程希望尽可能的传给负载、被负载吸收，而不是被反射回来，最好的情况就是负载阻抗与源阻抗相等，且为纯阻，这时能量全部被吸收，一点都不反射回来，这就称为“阻抗匹配”（另外负载跟源电阻相等，电抗幅值相等，极性相反也可，称为“共轭匹配”）

再返回来说天调，天调有两种，一种是接在发射机后面的，一种是接在天线根部的，即“TX-ATU-TL-ANT”，或者“TX-TL-ANT”

不管哪种，后一个环节都是前一个的负载，前一个是后一个的“源”，比如不考虑天调时，是发射机-馈线-天线，即TX-TL-ANT，那么馈线是发射机的负载，天线是馈线的负载。

理想情况下，天线阻抗=馈线阻抗=发射机输出阻抗，完全匹配，皆大欢喜。

但实际情况并不总是那么美好，尤其是天线并不总是在工作频率呈现出50Ω的纯阻，于是就出现了“不匹配”，能量不会被天线完全吸收、并且辐射出去，会反射回来，有可能烧发射机，也有可能因为发射机的驻波保护发射功率降低。

接在天线根部的天调构成了一个匹配网络、或称阻抗变换器，把天线本身非50Ω、可能带有电抗的阻抗变换成天调入口的接近50Ω、没有电抗或电抗很小的阻抗，于是馈线就有了一个基本理想的、跟自身特性阻抗以及发射机输出阻抗基本一致的负载了。

接在发射机输出（馈线之前）的天调工作原理类似，当天线阻抗≠50Ω时，馈线上各处（随频率、长度不同而已）呈现不同的阻抗，在馈线入口（即天调出口）也是一个非50Ω的、往往带有电抗的阻抗，这个阻抗作为负载直接接到发射机，可能烧、或保护，这时天调也是作为阻抗匹配网络或“阻抗变换器”将这个非50Ω、带有电抗的阻抗变换为基本50Ω的纯阻，为发射机提供一个理想负载。

上面两种接法的差异：天调在根部，发射机输出端以及传输线全部长度范围，阻抗都是匹配的，也就是处于“低驻波”状态
天线在发射机输出端，除了发射机出口（天调入口）是较好的匹配、低驻波状态，整个馈线上都有较大的驻波，如果采用平行馈线还好，如果是同轴电缆，在高驻波状态下会有较高的损耗。

因此接在天线根部的天调（室外天调）通常有较大的驻波比调节范围，损耗也较小，而接在发射机末端的天调（室内天调或内置天调）通常调节范围比较小，适合（只能）在驻波比较小的情况下使用（比如swr＜5），否则即使能用，损耗也大。

所以天调的作用是阻抗匹配、阻抗变换，不是谐振，对于天线，“谐振”的严格定义是电抗为零，X=0

一堆电容、电感当然可以起阻抗变换作用，比如一个10Ω的电阻，你可以通过串联、并联电容、电感的方法使得输入端的阻抗为50Ω（而且还不是唯一，通常有几种方式可以实现），并不是只是变压器或者抽头变压器才能变换阻抗。

除了变压器、巴伦、电抗器件网络可以变换阻抗，短截传输线（stub）也可以变换阻抗，甚至馈电点选择振子的不同位置，也会呈现不同的阻抗（J型天线，T型匹配、δ匹配、γ匹配等等）

建议两本书，胡树豪的《实用射频技术》、ARRL的《天线手册》

楼上om辛苦了，打这么多字！
学习中

[url=http://www.hellocq.net/forum/u.php?username=BG8AQA FROM CD]BG8AQA FROM CD[/url]:巴伦的主要目的不是实现阻抗匹配，而是消除共模电流，比如1:1的巴伦就不改变阻抗，其它如4:1,9:1（顺带）具有阻抗匹配的作用。
天调主要作用不是滤波，而是阻抗匹配，可以视为是一个“阻抗 .. (2017-08-30 16:16) 

谢谢，辛苦了！这样的阐述比较全面！
只是还有疑惑：
“所以天调的作用是阻抗匹配、阻抗变换，不是谐振，对于天线，“谐振”的严格定义是电抗为零，X=0”
——是不是天调仅仅负责实现阻抗匹配，此时天线作为负载具有最高效率；但是却未必谐振在目标频率，此时发射效率又肯定不高，“最高效率“与发射效率”二者之间似成悖论？

我的看法是这样，共参考：
①当天线不是馈线和发射机的理想负载时，“天调+天线”共同构成了接近理想的负载（馈线的、继而是发射机的）
②谐振≠匹配，比如说某个天线在频率f1上，x=0了，但Z=300Ω，肯定是不匹配的
  但理想的匹配一定是谐振状况，任何x≠0都会导致反射，也就是Rho≠0，swr＞1
  也就是说谐振是匹配的必要条件，而非充分条件
③是否谐振一定要说对象，比如天线在某个频率f2不谐振，但加上了天调后，将天调+天线视为一个整体，从天调入口看进去调谐完毕后应该是接近谐振状态的（否则swr也没法小）
④讨论“效率”，一定要讲对象，比如对于发射机，只要馈线出口呈现50Ω纯阻，效率就最高，因为能量全部都传输出去了，没有反射回来的——哪怕馈线末端是一只电阻，全部发热了、一点都没有辐射出去
⑤天线的效率，如果是指的辐射效率，跟是否谐振没有必然关系，比如一根谐振的1/4λ的GP天线可能效率不如一根不谐振的5/8λ直立天线，辐射效率应该跟天线导体的长度、阻抗、周围环境相关，我宁愿把天线效率理解为“把通过馈线传入的射频电流转化为电磁波辐射出去的能力”
⑥匹配网络也有效率，好像叫匹配效率（比如说T型网络的效率比L、π型的低），但我也没有完全理解，比如说在某个频率下，一根天线阻抗为10Ω，通过并联、串联的电容方式（也就是加了一个电抗元件组成的匹配网络）实现了阻抗匹配，甚至也谐振了，从发射机的角度负载是一个50Ω的纯阻，没有反射、效率最高，但从天线的角度，发射机出来的射频电压经过了电容分压网络，是不是减小了？损耗了？匹配效率＜100%？（假设都是理想电抗元件的条件下）
有点类似工频供电里面的“有功功率”“无功功率”，经过电阻性元件，变成了热量，是真正被“消耗”了，经过电抗元件，并没有被真正消耗掉，但也减小了，在射频里所有减小都叫损耗Loss
我的困惑也在于此，既然谈到匹配效率，就因为有损耗存在，天线作为负载接受到的相比发射机输出小，所以有“损耗”，但从能量的角度，发射机输出的能量天线（或其它负载）没有完全吸收、匹配网络（假设为理想电抗元件）也不会吸收，那差额部分的能量哪去了？
哪位大师能解惑，不甚感激。

理想元件不会吸收，但是实际上电感、馈线包括天线本身都有电阻，差额的能量都被这些电阻吸收掉了

转换成热量

ba4dl:转换成热量 (2017-09-07 22:56) 

可能不是全部转换成热量，射频里面只要比原来（0dB）小了，就都叫损耗（比如插损、回损），比如经过一个电感元件分压网络，即使全部是理想元件，电压也会减小、就会有“损耗”

LC回路 串联是通路  并联是阻挡  天调就是把没有射出去的 而返回来的 ==挡住  进而吸收   不许进入发射机 看起来没有了驻波  实际上天线的固有谐振频率 并没有改变  该射多少也没有改变 =====  糊弄发射机的玩意    还是打酱油好！！

真搞不懂你们这帮老古董

愿意用什么就用什么，反正用不用都能用，怎么开心怎么来

bd3ma:LC回路 串联是通路  并联是阻挡  天调就是把没有射出去的 而返回来的 ==挡住  进而吸收   不许进入发射机 看起来没有了驻波  实际上天线的固有谐振频率 并没 .. (2017-09-14 12:51) 

不是糊弄，注意！匹配时处于谐振状态，接收时可以感到信号明显增大。

[url=http://www.hellocq.net/forum/u.php?username=BG8AQA FROM CD]BG8AQA FROM CD[/url]:可能不是全部转换成热量，射频里面只要比原来（0dB）小了，就都叫损耗（比如插损、回损），比如经过一个电感元件分压网络，即使全部是理想元件，电压也会减小、就会有“损耗” (2017-09-14 11:20) 

理想状态只有能量的转换，也就是电和磁的互相转换，没有损耗。电压减小并非一定存在损耗，举个例子，理想变压器可以升高或降低电压，但能量100%被传递。真实的变压器通常指的是电损耗，损耗的部分变成热，准守热力学第一定律。

ba4dl:理想状态只有能量的转换，也就是电和磁的互相转换，没有损耗。电压减小并非一定存在损耗，举个例子，理想变压器可以升高或降低电压，但能量100%被传递。真实的变压器通常指的是电损耗， .. (2017-09-14 22:56) 

您说的比较接近工频供电里讲的“有功功率”、“无功功率”。。。
射频里，似乎只要幅值减小了，就统统称为“损耗”、然后用个dB值表示。

我感觉射频里说的“损耗”就是说跟原来比（比如入射信号）“小了”，是不是真的耗散掉了（比如电阻发热或者辐射出去）倒不一定。

是不是可以这样理解：损耗=loss=减少=decreasing，耗散=dissipation=consumption

再怎么说都好，天调还是该准备一个，即使只为了应急。有的时候，形势所迫，赶着要通联，就用得上。

内容来自Android手机客户端

这贴必火，因为强迫症的老鸟都来了，，，
我当初听了师傅一句话；你拉几个天调斜线，也顶不上谐振天线，我从天调泥潭爬上岸，走了谐振之路很轻松,有效果。
~~倒V，GP...

以前，我用过十米波段四分之一波长的GP。
5瓦，29.6MHz,调频，0-9区，只是没有通联到1区。
还有40米波段的倒V。
这2种天线，我都没用天调。
都是调节振子的长度和与地面的角度，配合驻波表，搞好的。
现在，使用19米水平架设的端馈天线。
在天线分析仪的帮助下，自制了匹配器。
也搞清楚了，天线的阻抗问题。阻抗匹配，这是非常重要的事情。
1:GP天线，不用巴伦，可以用50欧姆的同轴电缆连接天线和短波电台。不平衡的天线，不平衡的电缆和不平衡的电台，完成阻抗匹配。
2:倒V天线，要用1:1的巴伦，完成平衡的倒V天线振子与不平衡的50欧姆电缆的转换。
调节振子的长度和角度，完成50欧姆的阻抗匹配。
3:端馈天线，也不用巴伦，要用匹配器，调节好端馈天线的1500欧姆左右高阻抗与50欧姆电缆的低阻抗之间的匹配。
因此，我觉得，天调是调节天线和短波电台之间的匹配问题，使电台能正常工作的器具。
天线自然谐振的话，当然可以不用天调。
我在帆船上用过天调，20米的长线，斜拉到桅杆旁边。只能用天调，没有更好的方法了。
天调是好东西，用不用，要根据架设天线的环境条件来决定。
73!