测量未知天线阻抗的电桥电路 [复制链接]

还有一个土矢网可以试试，看运气了，天线不总是听话的孩子。先找到陷落点，再慢慢调高发射机频率。如果这时陷落点变深了，天线呈容性，反之呈感性。降低频率呢？那就都反过来了。这个说说罢了，不必很认真地去琢磨它，天线不那么理性。

用噪声电桥，可以测阻抗实部和虚部

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用噪声电桥，可以测阻抗实部和虚部

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c2的接法和印象中的不大一样，好像应该是并联。

好贴，学习了

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c2的接法和印象中的不大一样，好像应该是并联。

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有多种不同的变形，核心还是电桥：
http://users.monash.edu.au/~ralphk/noise-bridge.html
http://www.qsl.net/wq1rp/nb_instr.pdf
http://jandek.co.uk/assets/jd031.pdf

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傍晚下班，一位朋友打电话给我，希望我能就测定一副他正在使用的长线天线的阻抗给予帮助。本打算推荐ba5rw的天线分析仪，但是想到ba5rw分析仪的阻抗测定最大只能到255欧姆，而长线天线的阻抗的变化范围可能要远超过其测试范围，的确有点麻烦。我答应他晚上找时间给他想想办法……。

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这位朋友的天线是工作在什么天馈系统？如果是600欧高阻抗天馈系统我的分析仪的确不能提供可靠的帮助，如果是为了满足工作于50欧系统，那应该是可以做到的。有关天线阻抗的概念上面几位朋友回复都很具体详实。aw06a是提供给一般对天线理论不是很了解的爱好者使用的半自动天线分析仪，其阻抗部分只提供复合阻抗数值，类似早期的259分析仪，不同的是259是用表头分析显示的，06a是用数字分析显示的。06a是pll形式的，259是lc形式。
后来继续实验的aw07a则基本上是综合参考了包括259b、269和其他几款国外天线分析仪功能的优缺点，主要目标也是为了适合我国国情和爱好者的现状进行取舍和改进而实验设计的，但是分析结果已经可以区分阻抗部分的纯阻和电抗，也就是完成了上面几位高手提到的复阻抗的分析功能。
由于本人纯属业余出身，理论水平极端有限，所以也不敢多说什么，谢谢！

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……三是不平衡天线（比如长线天线），对于短波发射机来说，尤其是功率较大的发射机，天线端口直接拉长线天线工作的情况是不多见的。一般都需要一端传输线做中间的过度，那么就产生一个问题。除非这根长线正好谐振在当前工作频率，否则总需要在电缆和长线之间做一个匹配网络。如果匹配和接地良好的话，发射机位置的变动就不会对测量值产生影响。
我那位朋友之所以提出需要测量出长线天线的阻抗，其实就是出于我说的第三种情况。他的发射机通过一段50欧姆同轴电缆连至长线天线，在电缆和长线之间他需要做一个匹配网络。以前他总是这么应用，效果还算不错。但是他打算添置一台功率放大器，这样他的发射机输出功率可能会超过500瓦。而他的匹配器的空气可变电容器显然耐压不够高，他担心在超过500瓦输出的时候，匹配器的安全将受到挑战。基于这个原因，他希望可以测量出长线天线在他经常工作的几个频段的阻抗，从而换算出可变电容需要的最低耐压。
……

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家里网络堵塞厉害，洗个澡过来发现时老大已经交代了那位朋友的天线。我没搞懂那位朋友的长线天线是不是那种大于一个波长的天线？另外，所谓的匹配网络我的理解可能就是天调吧？
还有就是电容的耐压确定最好要请其他专业朋友出来谈谈看法，毕竟500瓦那么大的功率还是有一定危险性。至于测量方法最好也要讨论再决定。

天线的长度是20米，属端馈式的水平天线，在80米、40米、20米、15米、10米分别用25w发射时均有非常好的效果；具体电路是参照：
http://www.hellocq.net/forum/showthread-t-108552.适合thunder、countryman的天线.html

  该天线工作于80米、40米、20米时就少于一个波长，工作于15米、10米就大于一个波长。
  通过测出天线振子在不同频率时的阻抗，可以通过公式u=sqrt（p*r）分别计算出工作于不同频率时的电压，取最高值，然后适当增加预量，从而确定lc电路中电容的耐压值。不知这种思路是否可行。

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  通过测出天线振子在不同频率时的阻抗，可以通过公式u=sqrt（p*r）分别计算出工作于不同频率时的电压，取最高值，然后适当增加预量，从而确定lc电路中电容的耐压值。不知这种思路是否可行。

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感觉不是很妥当，lc电路中谐振时候的l或c元件的电压好象不是这么算的，跟整个lc的q值有关，好象达到输入信号电压的q倍，但是具体问题要具体分析，还要看lc是什么形式什么关系，尤其是天线系统更是复杂。毕竟我也是业余爱好者，许多东西一知半解，不敢随便下定论，还是请专业出身的爱好者答复比较好，以免误导朋友。

[quote=接收]mfj259b不能知道电抗的符号是由于它是lc振荡手动调谐，如果用pll或dds方式实现段扫描形成曲线显示的方式，在不改动259的前端检测电路下完全可以实现电抗符号（感抗或容抗）的功能。[/quote]


在swr谷点手动改变频率，如果随频率上升复数值跟着上升就是感抗，否则是容抗……也不知道我理解对不对。

刚结束今天的工作，回来看帖子，好热闹，呵呵。

lyr说的那个算法是我提出的，其实我也知道天线的事情千头万绪，很多变数影响着结果。即使最精确的计算，通过每个人具体制作的手法和工艺，结果可能也只能做个参考。毕竟业余爱好者手里很难有足够精密的测量仪器可供使用，过于追求理论上的严谨，在业余界可能恰恰是最不严谨的做法。

我的想法是通过测量天线在具体频率的阻抗，通过简单化的计算得出大约的数据，做到心中大致有个概念。然后在制作可变电容器的时候，采取大余量的措施来保证安全性。比如通过计算天线的阻抗在7mhz为300欧姆，那么1000瓦的功率大致匹配电路到天线的电压为550v，实际如果是l型匹配网络，电容端即为低阻抗端，电压大约在200多伏。这样电容器的耐压我按照10倍来设计，电容间隙有个2~3mm就足够应付了。如果是п型匹配网络，那么输出端的电容的耐压极限按照10倍来计算就要达到5kv，那么这个高压端的电容间隙我就可以按照4~5mm来设计。

说到底，在业余条件下，没有精确计量的仪器，计算只能是一个粗浅的参考。即使有可以精确计量的矢量网络分析仪，也只能计算出当前的状态。只拿电容耐压这回事情来说，空气的湿度影响着耐压，空气中气体含量也影响着耐压。即使通过精确的计算得到了最精确的结果，但那也只是当前的结果，只能适用于当前的各种条件。最后，还是需要采取放余量的办法来适应今后工作中不可预料的情况。

所以，我一直都坚持一个技术观点。业余无线电爱好者在缺乏足够的仪器的情况下，没有必要把理论计算的重要性摆在一个至关重要的地位。当然，我本人并不排斥理论计算，如果有条件的情况下，理论计算会有效的指导实践。但是，在没有足够仪器设备和加工手段的支持下，一味盲目的强调理论计算，只会使diy活动流于口水，最终一事无成。

业余diy不同于专业无线电设计制造，业余diy之所以称之为业余，就是指在家庭状态下进行的应陋就简，因地制宜的diy设计和制作。如果动辄就拿上万甚至几十万元的网络分析仪来说事，那么对于大多数diy爱好者来说，除了获得一些羡慕的目光，又有什么实际的意义呢？

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如果要解决这个问题,请问按照您的理论,有什么方法可以解决下列问题?
三是不平衡天线（比如长线天线），对于短波发射机来说，尤其是功率较大的发射机，天线端口直接拉长线天线工作的情况是不多见的。一般都需要一端传输线做中间的过度，那么就产生一个问题。除非这根长线正好谐振在当前工作频率，否则总需要在电缆和长线之间做一个匹配网络。如果匹配和接地良好的话，发射机位置的变动就不会对测量值产生影响。注意,这条天线的长度不一定是1/4波长的任意长度的振子。谢谢！

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我试着解释这个问题，纸上谈兵。

对于天线本身阻抗测量过程中，平衡不平衡不具有绝对意义，只是balun器件要参与阻抗变换。也就是测量天线要在真实

的环境中测量，要把真实的天线工作过程都要考虑在测量的系统中。包括周边的 建筑物，天气。

传输线在天线系统中作为一个元件参与阻抗变换，但有办法忽略传输线的作用，那就是1/2波长传输线。传输线的理论决定每当高频信号在传输线走过1/2 波长，传输线的入口和出口的阻抗不变。这就决定了我们在测量天线的参数时1/2波长的整数倍的位置测量天线的参数是真实的参数。所以在常用的频点上，要备多条对应的半波长的传输线，这样方便测量哪些不方便到天线端口测量的天线。

复数阻抗测量的分析仪都有较准功能，这样就方便了，把实际的天线传输线先连接测试以上，然后带着这个传输线较准分析仪，这样的方案是最理想的方案。

天线的匹配原则上应该在天线本身的端口处匹配，匹配的天线对传输线的长度没有任何限制了，也就是匹配好的天线不管传输线多长都不会影响匹配效果。

有了复数阻抗分析仪后，天线匹配易如反掌，只有复数阻抗才能量化的进行天线匹配，因为调匹配的过程是分别将实部调成50欧，虚部调成零（不全面，还有其它方案）。想怎么调就怎么调，各种匹配方案都很容易看到调整的过程参数。其他的如普通的驻波参数和普通的天线阻抗测量都只能定性的作为参考来凭经验条匹配，麻烦。

我提个终极的自动天调的方案，那就是天调 的组成要有1 频率测量，2复阻抗测量，3匹配回路（大功率匹配回路要用用步进电机带动可调电容或电感），这3个核心环节就可以实现完美的自动天调的方案，天调要安装在天线的根部。这个方案的优点是快速动态的天线匹配，解释一下就是当有小鸟落在天线上，天调的电容或电感会自动微调，当下雨时天条的电容或电感会自动微调。当有人在天线边上走动时天调的电容或电感会自动微调。由于是在线动态的测量复阻抗，匹配回路是有目的的调整电容和电感，不会引起严重失调，这样就不影响发射功率，当然不会影响联通效果。

“我提个终极的自动天调的方案，那就是天调 的组成要有1 频率测量，2复阻抗测量，3匹配回路（大功率匹配回路要用用步进电机带动可调电容或电感），这3个核心环节就可以实现完美的自动天调的方案，天调要安装在天线的根部。这个方案的优点是快速动态的天线匹配，解释一下就是当有小鸟落在天线上，天条的电容或电感会自动微调，当下雨时天条的电容或电感会自动微调。当有人在天线边上走动时天调的电容或电感会自动微调。由于是在线动态的测量复阻抗，匹配回路是有目的的调整电容和电感，不会引起严重失调，这样就不影响发射功率，当然不会影响联通效果。
”
这确实是一个理想的目标，但可能用的人不会多。只有没有条件架设正规的偶极天线或者垂直天线的ham才会用到这种天调，主要还是受成本的制约。

有理论指导的实验才会有可能成功，毕竟理论要结合实际。我的想法是用最简单的设备就能出最安全、最好的效果，当然这就要牺牲方便性了，每转换一个波段就要人工去调。我想，作为参考，ba6bf提出的电路，作为参考，应该足够吧？当然如有更合适的测量方案就更好啦！

以上各位ham的回帖，让我大开眼界，又加深了对天线的认识。

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好帖，记一下

这里能人真多啊。我都看糊涂了。睡觉。不过还得感谢各位各位的不吝赐教。呵呵

挺好挺好，看样子技术普及工作还是继续要做的。薄弱的不少。

有一期cq杂志比较了几种噪声桥的测量精度和范围，包括几个厂家成品和arrl手册上实例，很有点意思。

百花齐放的技术贴。

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百花齐放的技术贴。

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感觉经典理论，不需要百花齐放。
加深认识后，会觉得可笑

我没觉得有一点可笑之处。

如果经典理论解决不了实际问题，那这样的理论不如没有。如果经典理论把人都变成书呆子，那这样的经典理论就是在害人。