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终于搞明白-----天调装天线根部或用平行线的原因 [复制链接]

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离线bh7peu
 
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876
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2011-03-17
玩了几年无线电,常在天线版转悠,在很多贴子里听说使用天调时要把天调装在天线根部,如果装在发射机一侧时要用平行线馈电(不能用同轴馈线)。几年下来都没搞明白,总以为信号从发射机传到天线,无论是先经过天调再到馈线,还是先经过馈线再到天调,都是经过这一段馈线,损耗是一样的,顶多就是不同的馈线损耗不一样而已。
昨天无意在网上搜索,找到了bv3fg的一编文章,详见:http://www.qsl.net网站,标题:高駐波比天線使用低損耗饋線仍有高效率?链接为:http://www.qsl.net/bv3fg/tech/x1.htm

看完后终于搞明白了其中的道理,文中最重要的一个观点就是:天调调好后,信号会在天调和天线之间作多次来回运动,在假定天调和天线的损耗为零的情况下,信号最终只会变成两部分,一部分损耗在馈线里,一部分从天线上辐射出去了。

如果是tx+atu+馈线+ant 的方式,这里有两种情况:1、ant基本谐振,返回馈线和atu的能量很少,基本上辐射出去了。2、ant不谐振,信号有很大一部分返回馈线和atu,并作多数来回运动。这样,ant越不谐振,馈线传输效率越低,来回运动时的损耗就越多。

再看用平行馈线时的情况,由于平行馈线本身的损耗非常低,即使ant不谐振,很大一部分能量要返回馈线和atu并作多次来回运动,但由于馈线损耗低,能量最终还是从ant辐射出去了,只不过来回运动次数比较多而已。

文中还推导出了 tx+atu+馈线+ant 方式的效率计算公式:效率=p*(1-r) / [1-p2r]
其中:p为馈线的传输效率,r为天线的反射百分比。
当然,我们也可以进一步推算 tx+馈线+atu+ant 方式的公式:效率=p
当我们从《天线手册》等资料上查到不同馈线的传输效率p,并用不同驻波比下的天线反射比r,分别放到两条公式里面算一下,相差值会令你大吃一惊的
离线李铁柱79
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7264
只看该作者 1楼 发表于: 2011-03-17
楼主说的,仿佛和驻波的原理不太一样啊
离线BG5EHX
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4679
只看该作者 2楼 发表于: 2011-03-17
楼主的讲法我表示信服,但是我相信不会被多数人所认可.
离线bh7peu
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876
只看该作者 3楼 发表于: 2011-03-17
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楼主的讲法我表示信服,但是我相信不会被多数人所认可.
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发这个贴,是想让和我存在同样疑惑的爱好者去理解这个问题的,至于能不能得到多数人认可并不重要。 :d
离线bd4jk
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4452
只看该作者 4楼 发表于: 2011-03-17
学习
学习
离线BG5DLV
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672
只看该作者 5楼 发表于: 2011-03-17
用平行线这点我认可,但疑问的是当用平行线馈线是,阻抗的匹配又如何解决?
离线BG5EHX
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4679
只看该作者 6楼 发表于: 2011-03-17
平行线也是定阻抗的,好像间隔和阻抗有关联,以前什么贴子里有个详表,还有记得什么贴子里讲平行馈线不匹配后的差损比同轴的小,
希望高手出来证实一下
离线BG5DLV
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672
只看该作者 7楼 发表于: 2011-03-17
是否这样理解:平行馈线是高阻抗、低损耗的传输,为了与发射机达到阻抗匹配,在发射机和平行馈线建再加入一个1:4阻抗转换器即可。
至于天调和损耗的问题,可以学习下面的文章:http://www.hellocq.net/forum/showthread-t-191223.%e5%a4%a9%e8%b0%83%e4%bd%bf%e7%94%a8%e4%b8%8e%e5%a4%a9%e8%b0%83%e7%9a%84%e6%8d%9f%e8%80%97..........html
离线bd4jk
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4452
只看该作者 8楼 发表于: 2011-03-17
可以用高压输电来理解

传输线的电流越大,损耗越大(当然还有介质损耗等等),50欧姆系统的电流大。所以损耗大。
离线ba4dl
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1369
只看该作者 9楼 发表于: 2011-03-17
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用平行线这点我认可,但疑问的是当用平行线馈线是,阻抗的匹配又如何解决?
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  使用平行传输线时。天线和平行传输线是可以不匹配的。此时非行波传输,而是驻波传输。
  用这种传输方式时,传输线的长度必须是1/4波长的整数倍。如果不是,就必须加入集总电抗补偿(加入天调或者调整输出回路)。实际上平行馈线在驻波传输状态时如同多个“1/2波长天线”。但“1/2波长天线”的两个振子“1/4波长振子”并不是在馈电点向两边分开。而是平行同向并行。许多这样的1/2波长天线”头尾相连成为平行传输线。因为两根导线电流大小相同,相位相反。在传输线周围产生大小相等,方向相反的电磁场。此时产生的电磁场相互抵消而不向空间发射电磁波,就把射频功率的完全输送到天线。使用平行传输线也可以与天线匹配。此时也有行波和驻波两种传输方式。如果是行波传输状态,与我们通常使用同轴传输线方式是相同的。驻波传输不适用同轴线传输。因为同轴传输线当处于驻波传输状态下时,电缆外皮有电流流过。心线是完全包裹在外皮中间的、被外皮屏蔽的。此时在同轴传输线外部不能产生大小相同方向相反的电磁场。使得电缆外皮向空间泄漏电磁波。就不能将射频功率完全输送到天线。传输损耗就增加。实际上,我们通常在天线匹配不是很好时会在机器出口加天调调节。那么同轴电缆里已经不完全是行波了。但此时驻波不是很大,同轴传输线的外皮电流并不很大。射频泄漏不多。同轴电缆传输损耗并不太大,在可以接受范围。如果匹配很差时,同轴线基本只有驻波了。比如将40米的天线用天调调在20米对发射机是没有问题的。但此时使用同轴馈线,效果随馈线的长度增加而降低的很快。只有使用较短(几米)较粗的同轴传输线或者平行传输线传输损失才较小。
离线bh7peu
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876
只看该作者 10楼 发表于: 2011-03-18
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使用平行传输线时。天线和平行传输线是可以不匹配的。此时非行波传输,而是驻波传输。
  用这种传输方式时,传输线的长度必须是1/4波长的整数倍。如果不是,就必须加入集总电抗补偿(加入天调或者调整输出回路)。实际上平行馈线在驻波传输状态时如同多个“1/2波长天线”。但“1/2波长天线”的两个振子“1/4波长振子”并不是在馈电点向两边分开。而是平行同向并行。许多这样的1/2波长天线”头尾相连成为平行传输线。因为两根导线电流大小相同,相位相反。在传输线周围产生大小相等,方向相反的电磁场。此时产生的电磁场相互抵消而不向空间发射电磁波,就把射频功率的完全输送到天线。使用平行传输线也可以与天线匹配。此时也有行波和驻波两种传输方式。如果是行波传输状态,与我们通常使用同轴传输线方式是相同的。驻波传输不适用同轴线传输。因为同轴传输线当处于驻波传输状态下时,电缆外皮有电流流过。心线是完全包裹在外皮中间的、被外皮屏蔽的。此时在同轴传输线外部不能产生大小相同方向相反的电磁场。使得电缆外皮向空间泄漏电磁波。就不能将射频功率完全输送到天线。传输损耗就增加。实际上,我们通常在天线匹配不是很好时会在机器出口加天调调节。那么同轴电缆里已经不完全是行波了。但此时驻波不是很大,同轴传输线的外皮电流并不很大。射频泄漏不多。同轴电缆传输损耗并不太大,在可以接受范围。如果匹配很差时,同轴线基本只有驻波了。比如将40米的天线用天调调在20米对发射机是没有问题的。但此时使用同轴馈线,效果随馈线的长度增加而降低的很快。只有使用较短(几米)较粗的同轴传输线或者平行传输线传输损失才较小。
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这样的解释就更清楚了。
离线BA7CK
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76062
只看该作者 11楼 发表于: 2011-03-18
不用天调。
离线BG9GBZ
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331
只看该作者 12楼 发表于: 2011-03-18
技术问题进来看看