http://internetfreedom.org/jhdzkj/antenna/j-exp.html双线j极子天线的制作和测试
j极子(j-pole)天线由一个1/2波发射元(右图a部分)和一个1/4波驱动匹配器(右图b部分)构成,它等价于一个从末端驱动的偶极天线,因其导体呈j型,故称为j极子。右图是用300欧姆电视天线扁馈线制作的j极子天线(适用于30w以下,简称双线j极子天线)。
双线j极子天线有容易制作、便于携带、便于隐藏等特点。以下详细介绍其制作步骤:
计算真空波长:l=300/f 米,其中f是发射频率(兆赫)
计算长度a、b、c:a=0.5*0.94*l,b=0.25*0.87*l,c=0.053*0.87*l。这里0.94和0.87是扁馈线的波速系数。例如,对于f=93mhz,a=152cm, a=70cm,a=15cm。
割一段长a+b+1cm的300欧姆电视天线扁馈线。将其中底端的1cm剥去绝缘,将两条芯线焊在一起。
从底端往上量c,将5mm长的一段绝缘剥去,左线焊上50欧姆同轴电缆的芯线,右线焊上同轴馈线的屏蔽线,见下图c、d。(调整长度c可调天线的阻抗。)
从底端往上量b,将左线在此处剪断5mm,见下图b。
将同轴电缆饶直径大约10cm的4-5个圈,固定在c以下,这样就构成了天线所需的balun,见下图c。
在天线的顶端用绝缘线拴一个鳄鱼夹,用来悬挂天线用,见下图a。
下图是双线j极子天线的实例照片。a是悬挂在高楼墙角的天线整体,b、c、d是有关天线的细节放大照片。
双线j极子天线可以如下图一样卷起来,便于携带。
描述天线效率的重要的参数是驻波比(swr),驻波比越接近1.0越好;1.0代表反射波是零,驻波比<1.6(对应5%的功率被反射回来)就相当好了,驻波比>2.5(对应20%的功率被反射回来)时就有发射功率太大而烧坏发射器的危险。
驻波比测量表一般可同时测量输出功率(forward power)和反射功率(reflected power),因此一般又称为射频功率表(rf power meter)。下图是一种射频功率表的照片;背后的tx端接发射机输出,ant端接天线或假负载(下图接的是假负载)。
我们用斩魔一号发射机作信号源,将其发射功率调到93mhz,将按以上方法自制的双线j极子天线立挂在地下室里(以减小远距离发射功率),改变c的长度测量天线的驻波比。在改变c后我们也同时调整发射机的匹配电路使其输出功率最大。下面使我们的实验结果:
c (cm) 输出功率(w) 反射功率(w) 驻波比
24-------4.8 --------1.7 ------3.8
21 ------5.2 -------- 1.0 ------ 2.6
18 ------5.0 -------- 0.8 ------ 2.3
15 ------6.0 -------- 0.3 ------ 1.6
12 ------4.0 -------- 1.0 -------3.0
9 -------2.8 ------- 1.5--------5.8