求教(关于天线的缩短率) [复制链接]

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在制作过程中，为什么有的天线缩短率是0.95-0.99,有的是0.66，和什么 有关呢？我用50-5的线，做半波地网，做1/2gp，做j天线，缩短率应该是多少呢？

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关于馈线的缩短率，只是和导体中的电磁波传输速度有关。一般的电缆的速率为0.66-0.8左右，是由导线中的绝缘体的介电常数决定的。所以只要查出该电缆的速率就是其缩短率。

0.95的缩短率和介质无关的，是dp天线的特点。因为dp天线在正好等于1/2波长时，其阻抗比较高会到达数百欧，而且还含有电抗成分。在1/2的95%时，其阻抗大约等于73欧姆。

缩短半波振子的问题就复杂些了。这么做主要是为了消除天线自阻抗中的电抗部分。
z=r+jx=73+j43Ω
其中73欧姆是天线辐射电阻，应该和馈线、收发设备的阻抗匹配以获取最大功率。43欧姆代表储能的虚功率，可以通过缩短振子长度将虚功率完全消除，但缩短振子的同时辐射阻抗也随之降低。具体的振子要缩短多少才能消除虚功率部分主要取决于振子的长度直径比（上面已有相关数据），同时反射板/其他振子距离有关。
但不是所有的半波振子都要缩短，端射w8jk阵天线是依靠振子之间的互阻抗来匹配的。在振子间距为1/8波长时，互阻抗大约是zm=64.4-j5Ω
所以振子阵的总阻抗是
z=73+j43-(64.4-j5)=9+j48Ω
这个例子要说明的是天线阻抗匹配的复杂性，不能生搬硬套。

[quote=到处一游]你所说的“0.95-0.99”是金属材料的缩短率，＂0.66＂是某种同轴电缆的缩短率，它们与天线的架设方式无关。金属材料的缩短率与它的直径有关（直径越粗，缩短率越大）。同轴电缆的缩短率与其芯线与屏蔽网间填充的介质有关，同轴电缆的缩短率可通过它的特性阻抗计算公式近似求得，具体可参阅有关书籍。[/quote]

天线手册及参考文献中所说的天线振子的缩短率指 在自由空间金属裸铜线的
一般使用时会在0.87---0.96之间。与楼面/地面有很大关系。以水平dp和v-dp为例：高度（波长）越低缩短率越大，物理长度就越短。反之就越接近0.96.
不建议用带绝缘皮的线做天线振子，因为缩短率大，物理尺寸就短，天线的有效面积就小。
      天线的有效面积相当重要。 即便不谐振（天线谐振有时并不是好事，带宽小）只要想办法匹配就可高效工作。几乎所有的中高增益天线都是提高天线的有效面积。

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缩短半波振子的问题就复杂些了。这么做主要是为了消除天线自阻抗中的电抗部分。
z=r+jx=73+j43Ω
其中73欧姆是天线辐射电阻，应该和馈线、收发设备的阻抗匹配以获取最大功率。43欧姆代表储能的虚功率，可以通过缩短振子长度将虚功率完全消除，但缩短振子的同时辐射阻抗也随之降低。具体的振子要缩短多少才能消除虚功率部分主要取决于振子的长度直径比（上面已有相关数据），同时反射板/其他振子距离有关。
但不是所有的半波振子都要缩短，端射w8jk阵天线是依靠振子之间的互阻抗来匹配的。在振子间距为1/8波长时，互阻抗大约是zm=64.4-j5Ω
所以振子阵的总阻抗是
z=73+j43-(64.4-j5)=9+j48Ω
这个例子要说明的是天线阻抗匹配的复杂性，不能生搬硬套。

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天线中的电抗是：感抗和容抗的总称，感抗：电感阻止高频率电流通过能力的值，单位欧姆。容抗：电容阻止高频率电流通过能力的值。我们希望天线的阻抗是纯电阻，即没有任何的电抗成分。但实际当中办不到，只要让电抗的值尽可能的小，就可以认为是纯电阻的天线阻抗。

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天线中的电抗是：感抗和容抗的总称，感抗：电感阻止高频率电流通过能力的值，单位欧姆。容抗：电容阻止高频率电流通过能力的值。我们希望天线的阻抗是纯电阻，即没有任何的电抗成分。但实际当中办不到，只要让电抗的值尽可能的小，就可以认为是纯电阻的天线阻抗。

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您说的纯电阻是指什么？电抗所消耗的能量去了哪里？
如果导体呈现电感性质，可以通过增加电容来调整，反之亦然。根本不存在您说说的问题，只是个而是矩量法得出阻抗公式在数学上的极限值。
z=30ci(2π*s)+jsi(2π*s)]
数学上完全可以找到一个s,使jsi(2π*s)函数的值趋近0。
并不想您说阐述的那样，因为导线有感抗和容抗即不可能完全消除天线的虚功部分。

认真学习！！！！！！！

好好学习中。

有些东西没有绝对只有相对。
有个广告词中说的好：没有最好只有更好...
谢谢楼上的几个老师让俺就学了好多。

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您说的纯电阻是指什么？电抗所消耗的能量去了哪里？
如果导体呈现电感性质，可以通过增加电容来调整，反之亦然。根本不存在您说说的问题，只是个而是矩量法得出阻抗公式在数学上的极限值。
z=30ci(2π*s)+jsi(2π*s)]
数学上完全可以找到一个s,使jsi(2π*s)函数的值趋近0。
并不想您说阐述的那样，因为导线有感抗和容抗即不可能完全消除天线的虚功部分。

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天线输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。 输入阻抗具有电
阻分量 r 和电抗分量 x，即 z= r+ j x。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能为零，也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。事实上，即使是设计、调试得很好的天线，其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值。
输入阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关，半波对称振子是最重要的基本天线 ，其输
入阻抗为 zin = 73.1＋ｊ42.5 (欧) 。当把其长度缩短（３～５）％时，就可以消除其中的电抗分量，使天线的输入阻抗为纯电阻，此时的输入阻抗为 zin = 73.1 (欧) ,（标称 75 欧） 。
严格的说，纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的，因为，频率改变又会破坏纯电阻性的天线输入阻抗。

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好好学习中。
有些东西没有绝对只有相对。
有个广告词中说的好：没有最好只有更好...
谢谢楼上的几个老师让俺就学了好多。

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是的，说的都是相对值。 绝对值是参考点，在很多地方没有实际意义。

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天线输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。 输入阻抗具有电
阻分量 r 和电抗分量 x，即 z= r+ j x。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能为零，也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。事实上，即使是设计、调试得很好的天线，其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值。
输入阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关，半波对称振子是最重要的基本天线 ，其输
入阻抗为 zin = 73.1＋ｊ42.5 (欧) 。当把其长度缩短（３～５）％时，就可以消除其中的电抗分量，使天线的输入阻抗为纯电阻，此时的输入阻抗为 zin = 73.1 (欧) ,（标称 75 欧） 。
严格的说，纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的，因为，频率改变又会破坏纯电阻性的天线输入阻抗。

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1.您对阻抗本身的概念还不是很清楚。虽然在馈线端看来，天线有一个总的阻抗，但这些阻抗的作用是不同的，起码分3个方面，辐射/发热/储能。必须针对需要将其增减。电抗部分实际上是在天线的近区几乎完全储能。缩短振子只是为了消除这个储能场，实际中做不到完全消除也和导线存在电感电容并无直接关系，相反，电感和电容常被用来加入天线系统进行线路的匹配。
2.半波振子的阻抗就是针对传输“半波长”电磁波的馈线来说的。如果波长短了一倍，就成了一波长的对称振子，阻抗相差太远。所以您说纯电阻这个词本身就是个错误的说法，应该叫辐射电阻，这是理想情况下。实际中铜导线本身还有很小的纯电阻，只会发热，不会对天线增益做任何贡献。
说可以完全消除是因为数学上存在虚功部函数的0极限，实际中做不到，那是另一会事。

up   认真学习

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1.您对阻抗本身的概念还不是很清楚。虽然在馈线端看来，天线有一个总的阻抗，但这些阻抗的作用是不同的，起码分3个方面，辐射/发热/储能。必须针对需要将其增减。电抗部分实际上是在天线的近区几乎完全储能。缩短振子只是为了消除这个储能场，实际中做不到完全消除也和导线存在电感电容并无直接关系，相反，电感和电容常被用来加入天线系统进行线路的匹配。
2.半波振子的阻抗就是针对传输“半波长”电磁波的馈线来说的。如果波长短了一倍，就成了一波长的对称振子，阻抗相差太远。所以您说纯电阻这个词本身就是个错误的说法，应该叫辐射电阻，这是理想情况下。实际中铜导线本身还有很小的纯电阻，只会发热，不会对天线增益做任何贡献。
说可以完全消除是因为数学上存在虚功部函数的0极限，实际中做不到，那是另一会事。

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请用通俗的例子说明,如果实在通俗不了,再用数学模型来解释. 谢了.

辐射电阻 印象当中,只有中文相关的一部分书当中这样称. 和英文的意义不大一样(更广义)

辐射/发热/储能   只有辐射/储能(原理),有实际意义. 发热可忽略不计的.(一般,实际应用中)

业余情况下的不同: 照葫芦画瓢-使用-疑问-理论-实践 循环. 有针对性. 以这种方式交流和讨论才有实际的意义.

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您说的纯电阻是指什么？电抗所消耗的能量去了哪里？
如果导体呈现电感性质，可以通过增加电容来调整，反之亦然。根本不存在您说说的问题，只是个而是矩量法得出阻抗公式在数学上的极限值。
z=30ci(2π*s)+jsi(2π*s)]
数学上完全可以找到一个s,使jsi(2π*s)函数的值趋近0。
并不想您说阐述的那样，因为导线有感抗和容抗即不可能完全消除天线的虚功部分。

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天线周围的电磁场是由感应场(只收银子,不干活,没他还不成)和辐射场(我们需要的)两部分构成的。天线把传输线上的电磁波能量转换成自由空间的电磁波能量，是通过辐射场来实现的。天线在单位时间内辐射的电磁能量，称为天线的辐射功率。感应场(变压器铁心,比喻:容易理解)电场和磁场之间不断地交换能量，同时感应场和天线之间也在也不断地交换电磁能量。天线与感应场之间交换电磁能量的最大速率，相当于电工学中的无功功率，我们把它称为天线的虚功率示。虽然天线的感应场不辐射电磁能量，但是我们还是把天线的辐射功率和虚功率合在一起称为天线的辐射复功率.

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天线周围的电磁场是由感应场(只收银子,不干活,没他还不成)和辐射场(我们需要的)两部分构成的。天线把传输线上的电磁波能量转换成自由空间的电磁波能量，是通过辐射场来实现的。天线在单位时间内辐射的电磁能量，称为天线的辐射功率。感应场(变压器铁心,比喻:容易理解)电场和磁场之间不断地交换能量，同时感应场和天线之间也在也不断地交换电磁能量。天线与感应场之间交换电磁能量的最大速率，相当于电工学中的无功功率，我们把它称为天线的虚功率示。虽然天线的感应场不辐射电磁能量，但是我们还是把天线的辐射功率和虚功率合在一起称为天线的辐射复功率.

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您说的不错。虚功部分实际上就是一个感性阻抗。
可以把近场区想象为一个球，在个球体内面相当于一个反射器。一方面，垂直于振子的波穿过该球面的赤道区发散，形成天线的实功部分。而不是这个方向的波被封闭在球体内，能量会在天线末端的电场，以及天线中心附近的磁场中每半个周期的进行交换。这个就是虚功部分。这个时候对馈线线来说，天线相当于一个电阻（辐射电阻）和一个感性电抗的串联。缩短天线打破了这种能量交换的平衡。简单地说，缩短馈线是为了消除天线中的电感性。虽然在大体上说，这部分电抗只进行能量交换而没有消耗能量，但它的存在却会影响整个系统的功率。由于发射机的发射功率是由发射系统的内阻（包括发射机和馈线）和负载（天线）阻抗所共同决定的，当内阻和负载相等的情况下，负载才可以达到最大功率（这个可以用电功率公式推导证明）。所以，虽然虚功部分不消耗能量（实际中也是消耗能量的，因为有部分辐射泄露），但实际上，由于这个感性电抗的存在，使天线中的辐射电流减小，从而降低了天线的辐射功率。

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您说的不错。虚功部分实际上就是一个感性阻抗。
可以把近场区想象为一个球，在个球体内面相当于一个反射器。一方面，垂直于振子的波穿过该球面的赤道区发散，形成天线的实功部分。而不是这个方向的波被封闭在球体内，能量会在天线末端的电场，以及天线中心附近的磁场中每半个周期的进行交换。这个就是虚功部分。这个时候对馈线线来说，天线相当于一个电阻（辐射电阻）和一个感性电抗的串联。缩短天线打破了这种能量交换的平衡。简单地说，缩短馈线是为了消除天线中的电感性。虽然在大体上说，这部分电抗只进行能量交换而没有消耗能量，但它的存在却会影响整个系统的功率。由于发射机的发射功率是由发射系统的内阻（包括发射机和馈线）和负载（天线）阻抗所共同决定的，当内阻和负载相等的情况下，负载才可以达到最大功率（这个可以用电功率公式推导证明）。所以，虽然虚功部分不消耗能量（实际中也是消耗能量的，因为有部分辐射泄露），但实际上，由于这个感性电抗的存在，使天线中的辐射电流减小，从而降低了天线的辐射功率。

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天线的输入阻抗=复合阻抗=纯电阻=辐射电阻+电抗（l+c）
实际应用时，只要让电抗值尽量小，比如：2--7。电抗就可以忽略。也就可以认为此天线的输入阻抗是纯电阻或者辐射电阻。电抗为0的绝对值实际做不到。

  天线的输入阻抗一般是用 馈线的有耗线和无耗线及终端短路/开路来说明的。

又进墓里了，但这次不错，还有点宝贝捡。

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天线的输入阻抗=复合阻抗=纯电阻=辐射电阻+电抗（l+c）
实际应用时，只要让电抗值尽量小，比如：2--7。电抗就可以忽略。也就可以认为此天线的输入阻抗是纯电阻或者辐射电阻。电抗为0的绝对值实际做不到。
  天线的输入阻抗一般是用 馈线的有耗线和无耗线及终端短路/开路来说明的。

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半波振子已经是最简单的一种天线了。
您举例2-7欧姆，如果是对自己的要求是可以的。我对‘没有绝对’理解是我和真理还差有距离，还要努力。
借本论坛bg1kiy老大的图片一用。

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半波振子已经是最简单的一种天线了。
您举例2-7欧姆，如果是对自己的要求是可以的。我对‘没有绝对’理解是我和真理还差有距离，还要努力。 [表情]
借本论坛bg1kiy老大的图片一用。

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是啊，这个表我也在用。从理论上说，电抗值要尽可能的小就行。如果人手一个表？那。。。。。。都知道让xs为0就是了。

重要的是，图片中是对点频或中心频率很小一段可以做到电抗是0。或者说，用仪表在天线中找电抗值的0点。但要做到：以21---21450mhz整个频段电抗为0就不现实了。因为我们所用的业余频率不是一个点频而是频段，在这个段中都可能使用。即便要追求以仪表作参照电抗为0的频率点，也不一定实用。（可以在dx窗口/常用呼叫频率）

 
    我举例2-7欧姆的意思，是在21---21450整个频段电抗最小就可以。关键词：频段