hentenna 的特性
一、輻射場型及電波極化面
如圖一 ( a ) 所示,這是 hentenna 的基本型式,這樣架設的的電波極化面為水平偏波,如果架設成圖一 ( b ) 的方式,則電波極化面為垂直偏波,在 vhf/uhf 頻段通常都用圖一 ( b ) 的架設方式。
hentenna 的輻射場型和 dipole 相同都是呈 8 字形,電波最強的方向與天線圍成的平面垂直,好比說你現在坐在螢幕前面,如果螢幕是 hentenna 的話,那麼電波最強的方向就在射出、射入螢幕的方向。雖然 hentenna 為雙指向性,但是指向性並不尖銳,其半值角( -3 ~ 0 ~ -3 db 的範圍)約為 80 度,-6 ~ 0 ~ -6 db 的範圍約為 120 度,-12 ~ 0 ~ -12 db 的範圍約為 150 度,所以如果沒有馬達可以轉動天線,只要把天線面對主要的通信區域,天線兩側收訊較差的方向也還不是很大,對實際通信而言應該可以接受。因為它是雙指向性,如果有馬達轉動天線,只要轉動 180 度就可以涵蓋所有的範圍,算是很方便。
二、調整相當簡單
hentenna 的調整相當簡單,如圖一 ( a ) 所示,只要上下移動饋電點的位置就可以可以把 vswr 調到最低。根據經驗,往下移動饋電點可以使諧振頻率降低,往上移動饋電點可以使諧振頻率上升。
三、可用頻寬大、對天線尺寸要求不嚴格
一般來說,製作 hentenna 時天線尺寸的誤差在± 10% 以內通常都可以將 vswr 調整到 1.5 以下,而 hentenna 的頻寬也比一般天線來得大,這種特性有以下的好處:
電波在導體裏的速度縮短率 ( velocity factor, vf ) 通常介於 0.98 ~ 0.92 之間,製作天線時每個人所用的線徑不盡相同,所以 vf 也不一 樣。對 hentenna 而言,如果估不準 vf 對天線的影響並不大。
在 50 mhz 以下,由於天線的體積比較大所以不容易將天線架設得很高,這會 使得天線與地面及建築物互相感應而使得天線實際的諧振長度與理論值有所不 同,不過這種誤差通常不會超過 10%,藉由 hentenna 簡單的調整方式可以把 這種影響降至最低。
uhf 的波長比較短,所以對天線尺寸精確度的要求比較嚴格,然而 hentenna 允許天線尺寸有 10% 的誤差,除非是很粗心,否則要做出不能用的 hentenna 還真的是很困難。
四、有增益
理論上,在自由空間的 hentenna 約有 5.1 dbi ( 2.95 dbd ) 的增益,實際應用上,直接波與地面反射波干涉的結果,在建設性干涉最好的地方可使 hentenna 有 10.25 dbi ( 8.1 dbd ) 的增益,這樣的表現和 2 單元的 yagi 差不多。
五、hentenna 的輸入阻抗可以調整
hentenna 的輸入阻抗主要是由它的寬度來決定(圖一 ( a ) 標示為 a 的部份),其關係大致如下表所列:
表一:hentenna 寬度與阻抗的關係
阻抗 25Ω 50Ω 75Ω 100Ω 125Ω 150Ω 175Ω 200Ω
a 的
寬度 0.105λ 0.146λ 0.169λ 0.191λ 0.210λ 0.228λ 0.248λ 0.270λ
這個特性的好處是:可以隨著收發機或傳輸線的特殊需求來製作 hentenna。例如想要製作 hentenna 來當作 fm 收音機天線,這時候就可以製作寬度為 0.169 λ 的 hentenna 來與 75 Ω的同軸電纜配合。