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请教:J型半波天线和J型半波折合天线的增益哪个高 [复制链接]

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离线BA5RW
发帖
48263
只看该作者 20楼 发表于: 2004-08-31
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我再把问题伸延一下:如果把dip 做成折合振子的增益会提高吗?提高多少?为什么?
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很难提高吧。印象里折合振子除了匹配阻抗与开放偶极不同之外,波瓣图是一样的,这样就没有更高的增益可言。
以上大家讨论的折合天线实际上可以看做垂直架设的折合偶极天线,直所以比半波j天线增益高就是因为其辐射角几乎是和天线振子垂直,也就是说是和地面平行的。这样对于地面移动通信所需要的仰角刚好吻合,所以有更优异的增益感觉。而其他地网天线辐射角都是向上倾斜的。
离线ba1ka
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1044
只看该作者 21楼 发表于: 2004-08-31
搂上分析的对,使用折合振子并不能提高增益,只是改变了馈点的阻抗。
离线ba1ka
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1044
只看该作者 22楼 发表于: 2004-08-31
不过有一点:折合振子j并不能等同与垂直架设的dip,应该是1/2波长振子加一个1/4波长u型匹配器,它本身是非对称的。
离线老汉
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4857
只看该作者 23楼 发表于: 2004-08-31
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不过有一点:折合振子j并不能等同与垂直架设的dip,应该是1/2波长振子加一个1/4波长u型匹配器,它本身是非对称的。
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下面的阻抗很低,为了简单,没有配平衡装置,但是天线效应很小,所以大家就会喜欢了,做过的腿友觉得如何?
离线bg7iya
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448
只看该作者 24楼 发表于: 2004-09-01
感觉还是不错!对于刚diy的ham很容易成功.
离线BA5RW
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48263
只看该作者 25楼 发表于: 2004-09-01
对,我最喜欢介绍人家自己做j天线,简单,成功率高!
离线springroc
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169
只看该作者 26楼 发表于: 2004-09-03
不要总是照抄书上的理论 做天线材料不同,系数也不同,实践出真知
离线电磁波FM
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917
只看该作者 27楼 发表于: 2004-10-21
帮忙看看这两种J型天线哪个效果好!
帮忙看看这两种j型天线哪个效果好!
就是图一和图二的比较!
离线bd7mb
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541
只看该作者 28楼 发表于: 2004-10-21
[quote=电磁波fm]帮忙看看这两种j型天线哪个效果好!
就是图一和图二的比较![/quote]
图一效果较好,个人看法。
离线BG6QAM
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13993
只看该作者 29楼 发表于: 2004-10-21
图1的效果好些,但制作很困难。
离线张扬
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1195
只看该作者 30楼 发表于: 2004-10-22
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bg7ioo:您的折合j型天线的做工十分精细,能否再传几张该天线的细节写真外加详细说明。先谢谢啦!
例如:绝缘子(什么材料)与铜管如何固定的(卡住的、胶水固定的,还是串在一起的?)
天线与馈线是焊接的还是螺丝固定的?
天线下端白色的绝缘子是何物制造的?
您是如何将天线固定在外套内的?(是吊起来的,还是卡住的?等等)
外套是如何固定在您的楼顶铁杆上的,我很想请教这些细节,请在百忙之中解我心头之疑惑。73!
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同感       。
离线张扬
发帖
1195
只看该作者 31楼 发表于: 2004-10-22
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折合j型天线增益比半波j天线高,我都在实作中感觉到,我看过一些资料介绍半波j天线增益为3.5dbi,而按其介绍理论值计算折合j天线增益高3dbi,总增益达6.5dbi。但我通过多次试验并没高3dbi,通过场强测试,折合型高出0.5dbi左右,即效率约高15%。当然;两天线的谐振调在最佳状态,驻波在1.1以下。
如果将半波型调整好的馈电点位置,搬到折合型,可能如bd1cg所说"有时甚至还低",因两天线的感抗不同,馈电点也不同。只要重新调试馈电点,才会出到好的效果,以上是我在实作中的一些经验,不知各位有无同感。
下图是我制作的折合j型天线,没装外套。
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请问是多少兆的     ?
离线BG4WTZ
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1884
只看该作者 32楼 发表于: 2004-10-23
作者bg7ioo
折合j型天线增益比半波j天线高,我都在实作中感觉到,我看过一些资料介绍半波j天线增益为3.5dbi,而按其介绍理论值计算折合j天线增益高3dbi,总增益达6.5dbi。但我通过多次试验并没高3dbi,通过场强测试,折合型高出0.5dbi左右,即效率约高15%。当然;两天线的谐振调在最佳状态,驻波在1.1以下。
如果将半波型调整好的馈电点位置,搬到折合型,可能如bd1cg所说"有时甚至还低",因两天线的感抗不同,馈电点也不同。只要重新调试馈电点,才会出到好的效果,以上是我在实作中的一些经验,不知各位有无同感。
下图是我制作的折合j型天线,没装外套。




bg7tbp 引用:
作者vr2vra
半波折合j形天线增益高于j型半波天线!
照抄还加大字体肯定对!

正确!半波j型1.5dbd,折合的有3dbd。



1.我看过一些资料介绍---半波j天线增益为3.5dbi,而按其介绍理论值计算折合j天线增益高3dbi,总增益达6.5dbi。

2.正确!---半波j型1.5dbd,折合的有3dbd。


搞不懂了,到底哪个说法正确,看来是各有各的道理,或许有不确定的因素!!!
离线电磁波FM
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917
只看该作者 33楼 发表于: 2004-10-24
dbi和dbd是考征增益的值(功率增益),两者都是一个相对值,但参考基准不一样。dbi的参考基准为全方向性天线,dbd的参考基准为偶极子,所以两者略有不同。一般认为,表示同一个增益,用dbi表示出来比用dbd表示出来要大2.15。
    [例1] 对于一面增益为16dbd的天线,其增益折算成单位为dbi时,则为18.15dbi(一般忽略小数位,为18dbi)。
    [例2] 0dbd=2.15dbi。
    [例3] gsm900天线增益可以为13dbd(15dbi),gsm1800天线增益可以为15dbd(17dbi)。
离线测试工
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206
只看该作者 34楼 发表于: 2005-02-11
上去........
离线hanmusishui
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194
只看该作者 35楼 发表于: 2005-03-11
两种天线我都自己做过!!在使用中总体的感觉是后者要比前者增益高!!
离线bg9sf
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659
只看该作者 36楼 发表于: 2005-10-25
实践出真知!

但我不否认,所有的天线架设与物理环境相关,因为我们不可能活在真空中!
在线weed
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8744
只看该作者 37楼 发表于: 2005-10-25
loop antenna

折疊偶極
折疊偶極天線是 30 年代末期由 kraus / w8jk 所設計發展出來,在 40 年代相當的流行。圖一 (a) ~ (d) 清楚的顯示了折疊偶極的工作原理。


圖一 (a) 是一個普通的偶極天線,箭頭方向代表某一瞬間偶極天線上的電流方向。如果在偶極天線的一端再加上一段 1/2 λ的電線(就是再加上一段偶極天線),它就變成了在 3/4 λ饋電的 long wire antenna ,但請注意兩段偶極天線上的電流方向是相反的,如圖一 (b) 所示。如果我們把加上去的偶極天線折過來,那麼兩段偶極天線上的電流方向就會同向,如圖一 (c),最後將兩端相接就形成了折疊偶極天線。

由於折疊偶極天線上的兩段偶極天線可視為並聯,所以分佈在這兩段偶極天線上的電流僅為普通偶極天線上的一半。假設將功率為 p 的信號輸入單一支偶極天線,而分佈在這支偶極天線上的電流為 i,且偶極天線的輸入阻抗為 rd,則

p = i2 * rd
若將相同的信號輸入折疊偶極天線,則分佈於兩段偶極天線上的電流為 i/2,折疊偶極天線的輸入阻抗用 rfd 代表,則

p = ( i/2 )2 * rfd
由上面兩個算式推得

i2 * rd = ( i/2 )2 * rfd ===> rfd = 4 * rd
因為偶極天線在自由空間的輸入阻抗接近 73 Ω,而折疊偶極天線的阻抗是偶極天線的 4 倍,也就是 292 Ω,相當接近 300 Ω。


同理,如果在折疊偶極上再加入第三段偶極天線,那麼分佈在每段偶極天線的電流變成了普通偶極天線的 1/3,所以輸入阻抗變成普通偶極天線的 9 倍,就是 657 Ω,如圖二 (b)。由四段偶極天線所構成的折疊偶極天線,其輸入阻抗就是 16*73= 1168 Ω,如圖二 (c)。要應用以上的推論,前提是每段偶極天線的線徑和彼此的間距必須相同。

折疊偶極天線的特性基本上和一般的偶極天線是相同的,而且它的增益和偶極天線一樣都是 0 db。因為它是封閉迴路,所以環境對其輸入阻抗的影響會比對一般的偶極天線的影響來的小一些,加上我們要使用 4:1 的阻抗轉換才能將天線的輸入阻抗和無線電機的輸出阻抗匹配,所以在阻抗轉換以後原先環境對天線所造成的阻抗變化還會變得更小。這個特性的好處是:變換架設環境對天線阻抗的變化不大,因此可以在比較低的位置調整天線的長度(方便調整),調整好以後直接把天線升高就可以使用;若是移動通信使用折疊偶極天線,就不必每次都要調整天線的長度,相當的方便。

製作折疊偶極天線最簡便的方法是使用 300 Ω的平行傳輸線來做天線的本體,因為這是架設兩條平行線最簡單的方法。不過國內的 300 Ω平行傳輸線的品質普遍不良,必須避免銲接點受到力量的拉扯,如果想要固定架設長期使用,最好還是使用一般的電線間隔 10 ~ 30 公分來架設比較牢靠(頻率低,間隔可以大一些;頻率高,間隔可以小一些)。至於傳輸線可以使用 300 Ω平行傳輸線拉至無線電機附近再用 4:1 balun 轉換後用 50 Ω同軸電纜接到無線電機,這樣做的好處是降低成本(平行傳輸線很便宜)以及衰減少(平行傳輸線的衰減量比同軸電纜低),不過要注意平行傳輸線要盡量遠離牆壁。當然您也可以將 4:1 balun 裝在折疊偶極的饋入端然後直接用同軸電纜接到無線電機,這樣處理起來會比較方便。兩種方法如何選擇完全看您架設天線時的考量點為何。

折疊偶極的調整方法和偶極天線相同,如果諧振點偏低把天線剪短一點就可以了,如果諧振點偏高,您不需要將上下兩段剪開,只要在左、右兩個末端各加上一段適當長度的電線就可以了。

以我個人的經驗,用 300 Ω平行傳輸線所作成的折疊偶極天線在野外移動通信相當的好用,因為

重量輕,因為不需要帶同軸電纜。
容易架設,因為饋線及天線本身很輕,所以不需要太強固的支撐物就可以把天 線架設得很美觀。如果使用同軸電纜,天線中央的支撐物就不能太馬虎。
只要不是太離譜的架設環境,天線幾乎不必重新調整就可以使用。
如果沒有 4:1 balun 來匹配,可以參考 portable folded dipole antenna 裏的方法,只要一個可變電容就搞定了。



quad loop (square loop)
架設 loop antenna 的基本原則是盡可能使天線圍到最大的面積,換言之,圓形的 loop 效益最高,不過在 hf 頻段要架設圓形的 loop 並不是那麼容易,而方形的 loop 架設容易,所以被普遍的應用在各種場合。如圖三所示,quad loop 有兩種基本的架設方法,(a) 的輻射波形為水平偏波,(b) 為垂直偏波。


不管是哪一種架設方法,quad loop 均有以下特性

整個 loop 的長度比一個λ略長,大約為 306.525m / f(mhz)
饋電點的阻抗約為 100 Ω
與偶極天線比較約有 1 dbd 的增益
主波束的方向與 loop 圍成的平面垂直,在 loop 平面往外延伸的方向收發信 號效果最差,就好比拿著扇子搧風,搧起來有風的方向訊號最好,搧起來沒風 的方向訊號最差。
在理想條件下可以在倍頻使用,實際上因為天線受到 周圍建築物的影響,可能需要略微調整才可以在倍頻使用。
quad loop 另一個比較迷人的特性是地面對它的影響比較少,它的輻射仰角比在相同高度的偶極天線低,例如架設高度同為 1/2 λ,偶極天線的輻射仰角約為 30 °,而 quad loop 只有 26 °,若架設高度同為 3/8 λ,偶極天線的輻射仰角約為 40 °,而 quad loop 只有 30 °,若架設高度同為 1/4 λ,偶極天線的輻射仰角散佈在 40 ~ 90 °,也就是說朝著天空,而 quad loop 只有 40 °。

由於 quad loop 的輸入阻抗約為 100 Ω,要如何處理匹配的問題對新手而言倒是比較令人頭痛的一點,其實也不會很困難,方法不外乎下列幾種:

使用 2:1 的 balun,不過這種 balun 市面上沒得買。
使用 open stub 來調整,商用的 cubic quad 都是用這種方式來調整。
使用 open wire 來做傳輸線,然後用 1:1 的 balun 再用 atu 來調諧。如果 你覺得 open wire 在架設時要注意的細節太多的話,也可以取等長的 50 Ω 同軸電纜將頭尾兩端的隔離網相接,於是兩根心線就變成了 100 Ω的平行傳 輸線,這種由同軸電纜形成的平行傳輸線可以靠著牆壁架設,也可以急轉彎或 捲曲,用起來就和同軸電纜一樣。(如圖四)




delta loop
三角形的 loop 應該是結構最簡單的 loop,因此通常被廣泛應用在較低的頻段。

如前面所言,delta loop 所圍成的面積由於比 quad loop 來的小,所以它的增益大約只有 0.5 dbd,如果 delta loop 越扁,它的特性就越接近折疊偶極天線,不過在這裡我們想要討論的是等邊三角形的 delta loop。


實用上來說,delta loop 大概有下面 5 種架設方法,如圖五 (a) ~ (e)。 delta loop 的有效高度是以三角形的重心位置來計算,大約是離底邊 1/12 λ的位置。下面對五種架設方式的討論都是假設 delta loop 的有效高度為 1/2 λ。圖五 (a) 和 (c) 的架設方式,它的輻射仰角高達 80 °,完全不適於 dx 通信。圖五 (d) 的架設方式其輻射仰角約為 47 °,也不適合遠距離通信。真正適合 dx 通信的架設方式是 (b) 和 (e),(b) 的輻射仰角大約是 27 °,(e) 大約是 20 °。

delta loop 的輸入阻抗大約為 70 Ω,所以可以直接用 50 Ω的同軸電纜來連接,雖然有一些不匹配,但通常只要加上 atu 就可以解決不匹配的問題。
离线bg7igi
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15594
只看该作者 38楼 发表于: 2021-12-24
弄了十年多j型天线,并制成成品给身边许多朋友用过,使用中多次测过折合和不折合的接收差不多,折合的发射大多数发得远,比许多成品两米玻璃钢天线还射得远,应是昂角低的原因!
电话:一伍三O七六九OO四八
离线bg7sof
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只看该作者 39楼 发表于: 2021-12-25
回 bg7igi 的帖子
bg7igi:弄了十年多j型天线,并制成成品给身边许多朋友用过,使用中多次测过折合和不折合的接收差不多,折合的发射大多数发得远,比许多成品两米玻璃钢天线还射得远,应是昂角低的原因! (2021-12-24 10:31) 

BG7SOF/8
750V、CL20、对数周期天线、宽带短波天线、NVIS天线。
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