驻波好的天线增益不一定高 [复制链接]

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天线增益是由天线本身的场强大小(方向图)决定的,特别是宽带行波天线,其谐振幅度大小决定了天线场强大小,要保证天线场强,天线形状,天线材料,匹配网络,馈电系统都要影响天线的增益,而匹配系统是根据传输线理论来确保电台正常使用,最优秀的匹配网络(如柯顿天线\钻石天线)其驻波都较高,但场强都很高(相对值)我们通过实际测试得出,要做好匹配可能增加了天线内部损耗减小了电荷通过数,影响了场强,场强越小天线效率越低,通话距离越近.天线增益越低.可以说只要影响场强的天线,必然影响天线增益一味追求天线驻波不一定是好天线.这里我就不再进行数学推导了.希望大家在实际工作中找到天线制作的新方法.

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不太同意您的观点，天线的增益只和天线本身有关，您提到天线的辐射场强，但是天线的增益和辐射场强的绝对值没有直接的关系，而是和待测天线的辐射场强与标准天线的辐射场强的比值有关系。

您所提到的改善匹配网络等方法，实际上都是提高了天线的入射功率。

我不太了解您所说的柯顿天线和钻石天线，天线在加感以后也会使得天线的驻波比上升，从而产生反射功率，但是天线加感可以改变天线的电长度，使天线更好的工作于谐振状态，由此得到的改善大于由此带来的驻波比提高所带来的损失。不知道我这么理解对不对。

天线的基本理论是建立在麦克斯韦方程上的.而且h为磁场强度矢量单位为:安/米。在天线问题中经常研究的都是随时间变化的电磁场。且高频电流不是在导电体的中间通行而是在导体表面，（电磁转换）与天线尺寸所引起的电磁场有关联。同时与天线表面所通过的电荷数量有关，与电荷的力（f）有关。如果我们在负载中接入一个50欧姆的负载与电台匹配驻波基本上为1，但是电能被转换为热能而不是磁能其场强显然就小，假设天线在没有阻抗的理想条件下电能转换成磁能就多，场强就越大通话距离就远，天线效率的就越高，天线就越好。

明白楼主的意思了，不过你首帖里的条件比较模糊。

是啊，我也才刚明白是什么意思啊，原来您要说的是天线的效率啊。

天线的增益=天线效率*天线的方向性系数

提高天线的增益，就是从这两个方面入手的。提高天线的效率是可以提高天线的增益啊。不过这个好像也跟驻波没有太大关系啊。

vswr都＝1不等于都是好天线

  一些国外杂志文章在介绍天线时经常给出vswr的曲线。有时会因此产生一种错觉，只要vswr＝1，总会是好天线。其实，vswr＝1只能说明发射机的能量可以有效地传输到天线系统。但是这些能量是否能有效地辐射到空间，那是另一个问题。一副按理论长度作制作的偶极天线，和一副长度只有1/20的缩短型天线，只要采取适当措施，它们都可能做到vswr＝1，但发射效果肯定大相径庭，不能同日而语。做为极端例子，一个50欧姆的电阻，它的vswr十分理想地等于1，但是它的发射效率是0。

影响天线效果的最重要因素：谐振

  天线系统和输出阻抗为50欧的发信机的匹配条件是天线系统阻抗为50欧纯电阻。要满足这个条件，需要做到两点：第一，天线电路与工作频率谐振（否则天线阻抗就不是纯电阻）；第二，选择适当的馈电点。

  让我们用弦乐器的弦来加以说明。无论是提琴还是古筝，它的每一根弦在特定的长度和张力下，都会有自己的固有频率。当弦以固有频率振动时，两端被固定不能移动，但振动方向的张力最大。中间摆动最大，但振动张力最松弛。这相当于自由谐振的总长度为1/2波长的天线，两端没有电流（电流波谷）而电压幅度最大（电压波腹），中间电流最大（电流波腹）而相邻两点的电压最小（电压波谷）。

  我们要使这根弦发出最强的声音，一是所要的声音只能是弦的固有频率，二是驱动点的张力与摆幅之比要恰当，即驱动源要和弦上驱动点的阻抗相匹配。具体表现就是拉弦的琴弓或者弹拨的手指要选在弦的适当位置上。我们在实际中不难发现，拉弓或者拨弦位置错误会影响弦的发声强度，但稍有不当还不至于影响太多，而要发出与琴弦固有频率不同的声响却是十分困难的，此时弦上各点的振动状态十分复杂、混乱，即使振动起来，各点对空气的推动不是齐心合力的，发声效率很低。

  天线也是同样，要使天线发射的电磁场最强，一是发射频率必须和天线的固有频率相同，二是驱动点要选在天线的适当位置。如果驱动点不恰当而天线与信号频率谐振，效果会略受影响，但是如果天线与信号频率不谐振，则发射效率会大打折扣。

  所以，在天线匹配需要做到的两点中，谐振是最关键的因素。

  在早期的发信机，例如本期介绍的71型报话机中，天线电路只用串联电感、电容的办法取得与工作频率的严格谐振，而进一步的阻抗配合是由线圈之间的固定耦合确定死的，在不同频率下未必真正达到阻抗的严格匹配，但是实际效果证明只要谐振就足以好好工作了。

  因此在没有条件做到vswr绝对为1时，业余电台天线最重要的调整是使整个天线电路与工作频率谐振。

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明白楼主的意思了，不过你首帖里的条件比较模糊。

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让人感觉好像是在说:好老婆一定不是漂亮的女人 ;) 所以警花您肯定不是一个好老婆,您太漂亮了 :p 不知道为什么非要把两者对立起来 :(

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让人感觉好像是在说:好老婆一定不是漂亮的女人 ;) 所以警花您肯定不是一个好老婆,您太漂亮了 :p 不知道为什么非要把两者对立起来 :(

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呵呵，这东西很难说明白，swr和周围环境有关系。大概只有在数学公式里2者才能统一。另，英俊老哥您和楼主一样，没有说明:好老婆一定不是漂亮的女人！

好老婆不一定漂亮，但一定美，我想楼主也是这个意思，好天线驻波不一定低，但效率一定高。:)

天线的输入阻抗可以看成有由两部分组成：一部分是辐射阻抗，这部分阻抗上的功率是辐射出去的；另一部分损耗阻抗，这部分阻抗上的功率就损耗掉了。这个就好像是电源的内阻一样。

我们ham一般做的都是1/4波长或者以上的形状比较简单的谐振天线。谐振确实是很重要的，最好满足这个条见，就像楼主所说。

但是，也是因为ham用的都是这种简单天线，所以，同样形式的天线，效率其实就差别不大了，因为没有什么可以控制的参数，粗一些，确实可以提高效率，减少损耗，但是效果不很大。钻石做的1/4波长天线和ham自己做的1/4波长天线，效率差别应该就不是很大，这种情况下，调整驻波的作用要更大一些。

所以，对于ham来说，最好是用谐振天线，然后就是要驻波尽量小。在这种情况下，减小驻波的意义更大，因为基本上没有什么手段可以大幅度的改变天线的效率。那些小天线多是用在飞机上或者移动场合，ham里边好像并不常用。

所以ham实际上不能很大幅度的提高自己做的天线的效率，因为这个主要是由天线的形式决定的，比如喇叭天线，缝隙天线的效率都比较高，而线天线的效率本来就比较低。做到1/4波长谐振，效率就基本差不多了。

使用地网可以有效提高增益，一部分是因为提高了天线效率，减小了损耗，另一部分原因是改变了方向图，提高了方向性系数。

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一般说的天线的增益，指的是天线在最大辐射方向上的方向性增益。天线的增益，反映的是天线在某一个方向上，聚集能量的能力，天线的增益越高，说明天线在某一个方向上聚集的能量越多，而在其他的方向上越低。
通过天线的方向图，就可以知道天线在各个方向上的增益了。
天线的增益，本身是这么定义的：取一个没有方向性的天线，输入一定的功率，测得这个天线在各个方向上的辐射强度，（因为没有方向性，所以实际上，各个方向上的强度都是一样的）。再换待测天线，输入同样的功率，测量天线在各个方向上的辐射强度，用得到的强度，比上无方向性天线，在这个方向上的辐射强度，再取对数，就可以得到天线的增益了，另外，也可以用对称偶极子天线做基准天线。
天线增益的实际测量，也就是这么一个步骤，测出天线在各个方向上的辐射强度，画出方向图，就可以知道天线在各个方向上的方向性增益了。

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您好，非常感谢你的回答，我主要是想了解一下如果要测试的话，需要用什么仪器来测是什么数据来计算，我曾按照国外的资料做过2.4g的天线，资料上说是19db的螺旋天线，我一批做了21个，然后实际拉距测试，有两个不行，然后在19个之中找了中等距离和最远的两个寄给朋友，请他找人帮忙测试，然后告诉我一个是13.7db、另一个是16.8db(我也不知道他到底是说dbm还是dbi），驻波1.4\1.8。所以非常想知道如何能自己测出天线的增益数值（包括u/v)。另好像我自己做的短波车载吸在车顶上好像效果挺好，反而装在楼顶上（53米高）的效果不好，是否车顶作为地网的原因还是馈线长短的原因（到楼顶用了42米的-7镀银线）？请各位不吝赐教。现有的仪器：马可尼2965a综测仪、松下的vp-9602a高频毫伏表、100mhz的示波器、mfj-259b天线分析仪、jsg-1051b高频信号发生器。

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最近许多朋友在做天线时强调驻波要小于2.0并且追求驻波到1,这是业余火腿做天线最大的误区.我们之所以说服力什么是最好的天线其实指增益高的天线.日本的钻石天线,澳大利亚的柯顿天线其驻波都不好有的在3.5以上,但他们天线的增益很高.所以我在做天线时首要考虑的是天线场强,然后才是考虑天线的驻波.我们在研究天线时发现,为了做好驻波往往牺牲增益希望大家在做天线时将此因素考虑进去.

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同一付天线不会因为swr调好，增益就下去的，除非你调的不是天线本身……具体问题具体分析。

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同一付天线不会因为swr调好，增益就下去的，除非你调的不是天线本身……具体问题具体分析。

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完全同意。
一口气看完这个帖子，觉得最一针见血的就是这句话了

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您好，非常感谢你的回答，我主要是想了解一下如果要测试的话，需要用什么仪器来测是什么数据来计算，我曾按照国外的资料做过2.4g的天线，资料上说是19db的螺旋天线，我一批做了21个，然后实际拉距测试，有两个不行，然后在19个之中找了中等距离和最远的两个寄给朋友，请他找人帮忙测试，然后告诉我一个是13.7db、另一个是16.8db(我也不知道他到底是说dbm还是dbi），驻波1.4\1.8。所以非常想知道如何能自己测出天线的增益数值（包括u/v)。另好像我自己做的短波车载吸在车顶上好像效果挺好，反而装在楼顶上（53米高）的效果不好，是否车顶作为地网的原因还是馈线长短的原因（到楼顶用了42米的-7镀银线）？请各位不吝赐教。现有的仪器：马可尼2965a综测仪、松下的vp-9602a高频毫伏表、100mhz的示波器、mfj-259b天线分析仪、jsg-1051b高频信号发生器。

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顺便请教一下，你的天线的底座是否和车体有电气上的连接。是如何连接的呢？

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顺便请教一下，你的天线的底座是否和车体有电气上的连接。是如何连接的呢？

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没有任何电气上的连接。

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顺便请教一下，你的天线的底座是否和车体有电气上的连接。是如何连接的呢？

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天线的增益，一般都是用比较法来测量的，就是在一个开阔的环境中，用一个已知增益的天线作发射，在远场，距离较远的地方，用一个已知增益的标准天线接收，然后再用待测天线接收，一比较就知道待测天线的增益了。标准天线的增益只要稳定就可以了。

所以，您的朋友不是给了您两个测好的天线吗，您就用这两个天线做标准天线，然后测您剩下的天线就可以了。

您手头的设备，比如综测仪等，主要是测接收机的，大概不是主要测量天线的吧，测天线的主要工具就是标准天线，就像称重量要有砝码一样。这个可能一般没有。

天线的增益等于方向性系数乘以效率，方向性系数还好测一点，效率就很不好测了，所以，测天线增益都用比较法，就不用单独测效率了。所以，很多天线，都知道增益，但是却不能准确的知道效率。

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天线的增益，一般都是用比较法来测量的，就是在一个开阔的环境中，用一个已知增益的天线作发射，在远场，距离较远的地方，用一个已知增益的标准天线接收，然后再用待测天线接收，一比较就知道待测天线的增益了。标准天线的增益只要稳定就可以了。
所以，您的朋友不是给了您两个测好的天线吗，您就用这两个天线做标准天线，然后测您剩下的天线就可以了。
您手头的设备，比如综测仪等，主要是测接收机的，大概不是主要测量天线的吧，测天线的主要工具就是标准天线，就像称重量要有砝码一样。这个可能一般没有。
天线的增益等于方向性系数乘以效率，方向性系数还好测一点，效率就很不好测了，所以，测天线增益都用比较法，就不用单独测效率了。所以，很多天线，都知道增益，但是却不能准确的知道效率。

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当天线接入到发射机时，就是整一个系统，单纯用比较法测试会受绪多因素影响测量精度。在业余制作中是比较难解决的，现在测天线系统或一般使用网络分析仪，可同时直观地看到天线的所有参数，调整起来是非常方便的。

[quote=蓝飞鱼]当天线接入到发射机时，就是整一个系统，单纯用比较法测试会受绪多因素影响测量精度。在业余制作中是比较难解决的，现在测天线系统或一般使用网络分析仪，可同时直观地看到天线的所有参数，调整起来是非常方便的。[/quote]

网络分析仪，顾名思义，是测试网络参数的，如s参数，所以，阻抗等参数可以直接测出，但是天线的增益和效率是不能测量的，天线的方向图也不能直接测出来，但是矢量网络分析仪里边集成了信号源和接收机，所以它实际上是把传统的比较法测天线要用的一些东西集成到一起了，它的实质还是比较法。如果是比较法，就有基准的问题，所以，如果不用标准天线，矢量网络分析仪，就只能测方向图，而不能得到增益。其实接在矢网的发射端的发射天线，就是一个标准天线。

另外，天线的增益只和天线自身有关，跟用什么发射机，用什么匹配系统都没有关系。

实际的天线增益测量大部分都是用比较法的，另外测量天线也不需要把实际的发射机接进去，用一个普通的信号源就可以了。业余条件下的天线测量还是用比较法比较方便，因为标准天线不过就是一个增益已知的天线，相对于得到一台矢量网络分析仪来，还是好办一些吧，更何况，网络分析仪用的不过也是相同的方法，只是方便了很多。

天线测量主要测试的参数包括：
1. 方向图
2. 增益
3. 极化
4. 阻抗
5. 功率容量
6. 架设条件


有一本书，是西电出版社出版的，名字是《天线测量》，就是专门说天线测量的事情的。有兴趣的ham可以找来看一看。

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天线的增益，一般都是用比较法来测量的，就是在一个开阔的环境中，用一个已知增益的天线作发射，在远场，距离较远的地方，用一个已知增益的标准天线接收，然后再用待测天线接收，一比较就知道待测天线的增益了。标准天线的增益只要稳定就可以了。
所以，您的朋友不是给了您两个测好的天线吗，您就用这两个天线做标准天线，然后测您剩下的天线就可以了。
您手头的设备，比如综测仪等，主要是测接收机的，大概不是主要测量天线的吧，测天线的主要工具就是标准天线，就像称重量要有砝码一样。这个可能一般没有。
天线的增益等于方向性系数乘以效率，方向性系数还好测一点，效率就很不好测了，所以，测天线增益都用比较法，就不用单独测效率了。所以，很多天线，都知道增益，但是却不能准确的知道效率。

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如果你的天线是0db,那么效率就是100%，如果是6db，那么就是天线的效率是400%

[quote=老汉]如果你的天线是0db,那么效率就是100%，如果是6db，那么就是天线的效率是400%[/quote]

天线的功率增益=天线的效率*天线的方向增益

天线的效率=天线的辐射功率/天线的输入功率

天线的效率怎么可能有400%，一般线天线的效率都不会超过40%

天线的效率的定义和其他方面的效率的定义是一样的

天线的方向增益也就是一般说的天线的方向性系数

一般说的天线的增益都是指的天线的功率增益

天线是0db，指的是天线在最大辐射方向的功率增益是0db，也就是和参考天线的辐射强度相同。实际就是个无方向性的天线。天线的增益是6db，说明这个天线在最大辐射方向上，辐射强度比参考天线高6db，这个和效率没有关系。因为都是同样的功率，如果在最大辐射方向上的功率高6db的话，那么在其他的方向上，它的辐射功率就必然很低。

应该是db而不是db或者db更不该是db :)