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请教一怪问题,调天线时为什么驻波小了,正向功率也小了,反之驻波大了,正向功率也增加了 [复制链接]

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离线bg3mdc
 
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33
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2008-09-24
自制天线总遇到这问题,不知最后是以驻波最小点(此时正向功率也变小)为最佳选择点还是以有最大正向发射功率点(此时驻波也明显增大了)为最佳选择点?希望各位高手赐教,谢谢了。
离线bg1esl
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只看该作者 1楼 发表于: 2008-09-24
用户被禁言,该主题自动屏蔽!
离线BD4VNA2005
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只看该作者 2楼 发表于: 2008-09-24
驻波表坏了
离线BG1QPV
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273
只看该作者 3楼 发表于: 2008-09-24
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自制天线总遇到这问题,不知最后是以驻波最小点(此时正向功率也变小)为最佳选择点还是以有最大正向发射功率点(此时驻波也明显增大了)为最佳选择点?希望各位高手赐教,谢谢了。
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也遇到过相同的问题,也是不能理解这个问题。那位老师用通俗的语言讲解以下。
离线bg3ntq
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438
只看该作者 4楼 发表于: 2008-09-25
天线应该有两个参数:
1、谐振长度
2、阻抗强度

在谐振长度上,如阻抗不匹配,结果是swr高,可以出现较大的正向功率。
在非谐振长度上,阻抗匹配,结果是swr较低,但是无法实现较大的正向功率。

所以以单一因素是无法解释的,引入两因素进行解释也就具有可能性了。

在制作天线的过程中,很多朋友是只有一个驻波比表而没有天线分析仪,所以阻抗强度无法获得,所以仅凭swr一个参数来评价天线是不完整的,了解天线的内在特性,必须再加上阻抗这个参数。

以上说法,供楼上仁兄参考
离线bg3ntq
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438
只看该作者 5楼 发表于: 2008-09-25
参考文献:

无线电台天线驻波比浅析

■ 河北衡水市无线电管理分局 董保明 贾振强

随着国民经济的发展,无线电通信应用越来越广泛,已经渗透到各行各业。但是某些单位为了达到一定的通信效果和更大的覆盖范围,一味地加大无线电电台功率,这不仅增加了设备故障率,而且将对操作者产生电磁辐射危害。

其实,加大功率并不是提高通信质量和覆盖范围的唯一选择。影响电台通信效果的因素有很多,由bullintog近似计算公式 pr=pt(h1h2/d2)2grgt可知,天线高度和天线增益对信号传播的影响很大。怎样保证信号功率有效地输送到天线并有效辐射出去,是值得关注的问题。天线电压驻波比(vswr)是衡量天馈效率的重要指标。

电压驻波比(vswr)是常用的射频技术参数,用来衡量电台各部件之间匹配是否良好。本文结合笔者多年工作实际,从应用层面探讨电压驻波比问题。


1 天线驻波比(vswr)的大小与驻波表

当一个通信系统建立时,我们应当测量天线系统的驻波比是否接近1∶1,如果驻波比接近1∶1固然好,但经常会出现小于1的情况。那么驻波比达到多少,天线才算合格呢?

发射机与天线匹配的条件,是两者阻抗的电阻分量相同、感抗部分互相抵消。目前无线电发射设备的电阻通常为50欧姆。老式发射机的输出阻抗多为几百欧姆,现在已很少在专用通信系统中看到,多为业余无线电爱好者所使用,对这种设备设法将天线电流调至最大即可。

当电压驻波比(vswr)不是1时,比较两个天线的电压驻波比(vswr)没有意义。天线电压驻波比(vswr)等于1,表明天线系统和发信机满足匹配条件,发信机的能量可以最有效地输送到天线上。而如果电压驻波比(vswr)不等于1,比如说等于4,那么可能存在多种情况:天线感性失谐、天线容性失谐、天线谐振但馈电点不合适等。在阻抗圆图上,每一个电压驻波比(vswr)数值都是一个圆,拥有无穷多个点。也即,电压驻波比(vswr)数值相同时,天线系统的状态有很多种可能性。

正因为电压驻波比(vswr)除了1以外的数值,都不值得那么精确地认定(除非有特殊需要),多数电压驻波比表并没有像电压表、电阻表那样详细标定,甚至很少给出相应的误差等级数据。由于表内射频耦合元件的相频特性和二极管非线性的影响,多数电压驻波比表在不同频率、不同功率下的误差并不均匀。

值得注意的是,天线系统的vswr等于1,并不表明其一定是好天线。vswr值为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,则要另当别论了。例如,一副按理论长度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,它们的vswr都可以等于1,但其发射效果却大相径庭。

2 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欧的发射机的匹配条件,是天线系统阻抗为50欧纯电阻。理论上,要使天线发射的电磁场最强必须满足两个条件: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,发射效果会略受影响,但是如果天线与信号频率没有谐振,则发射效率会大打折扣。所以,在这两个条件中,谐振是关键因素。

实际应用效果证明,只要天线频率与发射频率谐振,即可达到较为满意的发射效果。因此在没有条件做到vswr为1时,改善发射效果最重要的手段是使整个天线电路与工作频率谐振。

当vswr过高,而天线系统又没有谐振时,阻抗存在很大电抗分量,发射机末级器件可能需要承受较大的瞬间过电压。由于早期技术不成熟,高vswr容易造成射频末级功率器件的损坏。因此,将vswr控制在较低的数值是有必要的,例如3以内。

现在有些设备具有比较完备的高vswr保护,当在线测量到的vswr过高时,会自动降低驱动功率。这使发射机末级损害的可能性降低了很多,但对其仍然不能忽视。

3 天线的驻波比和天线系统的驻波比

天线vswr需要在天线的馈电端测量。但天线馈电端通常高悬于室外,我们只能在天线电缆的下端测量vswr。这样测得的是包括电缆的整个天线系统的vswr。

当天线本身的阻抗确实为50欧姆纯电阻、电缆的特性阻抗也确实是50欧姆时,测出的结果是正确的。当天线阻抗不是50欧姆时而电缆特性阻抗为50欧姆时,vswr值会受到天线长度的影响。只有当电缆的长度正好为波长的整倍数、电缆损耗可以忽略不计时,电缆下端呈现的阻抗正好和天线的阻抗完全一样。实际上,电缆是存在损耗的,例如电缆较细、长度达到波长的几十倍以上,那么电缆下端测出的vswr会比天线的实际vswr低。所以,测量vswr时,尤其在uhf以上频段,电缆的影响不可忽略。
离线3900111
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只看该作者 6楼 发表于: 2008-09-25
学习了!
离线BG6RCO
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只看该作者 7楼 发表于: 2008-09-25
学习了!谢谢!
离线BG3RZA
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只看该作者 8楼 发表于: 2008-09-25
我的天线在7m也有这种情况,我还以为是馈线的问题呢。
离线BG4ABL
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只看该作者 9楼 发表于: 2008-09-25
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天线应该有两个参数:
1、谐振长度
2、阻抗强度
在谐振长度上,如阻抗不匹配,结果是swr高,可以出现较大的正向功率。
在非谐振长度上,阻抗匹配,结果是swr较低,但是无法实现较大的正向功率。
所以以单一因素是无法解释的,引入两因素进行解释也就具有可能性了。
在制作天线的过程中,很多朋友是只有一个驻波比表而没有天线分析仪,所以阻抗强度无法获得,所以仅凭swr一个参数来评价天线是不完整的,了解天线的内在特性,必须再加上阻抗这个参数。
以上说法,供楼上仁兄参考
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同意此看法,分析完整透彻,但是天线分析仪成品好贵啊!
离线wd3010
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只看该作者 10楼 发表于: 2008-09-25
你用的什么驻波表测量?
钻石的驻波表测u段不太准,功率低时驻波比也低
调高功率驻波比就上来了
离线bg3mdc
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只看该作者 11楼 发表于: 2008-09-25
谢谢各位,我的表很一般,是台湾纳胜的,测功率还比较准的。我是调八木天线的反射器与有缘镇子的距离时发现此问题的,将反射器向有缘镇子方向由远到近滑动,逐渐缩小两者间距离,就会发现有一段位置驻波由大变小直到约1.1然后再变大,但此时看发射功率却与此相反。驻波最小的点,发射功率3.5w。而驻波1.5的地方发射功率8w。真的是很奇怪呀。手头没有别的表了,所以无法比较测试。
离线BA5RW
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只看该作者 12楼 发表于: 2008-09-26
是不是反射器位置改变,导致叠加相位变化引起的?
离线bd1hp
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只看该作者 13楼 发表于: 2008-09-26
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我是调八木天线的反射器与有缘镇子的距离时发现此问题的,将反射器向有缘镇子方向由远到近滑动,逐渐缩小两者间距离,就会发现有一段位置驻波由大变小直到约1.1然后再变大,但此时看发射功率却与此相反。驻波最小的点,发射功率3.5w。而驻波1.5的地方发射功率8w。真的是很奇怪呀。手头没有别的表了,所以无法比较测试。
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  水平偶极天线的阻抗是75欧,发射机的阻抗是50欧。此时 swr=1.5 是正确的,所以能出8w的功率。(不知你的发射功率有多大?)

  当你把反射振子调整后,swr=1.1 时,此时天线的阻抗已不是75欧了,虽然swr很好,但发射机与天线已经不匹配了,天线不谐振只能出3.5w了。不知对不对仅供你参考。