离线zhangjingyu

只看楼主 倒序阅读 使用道具 绿 楼主  发表于: 2017-07-22 17:51:54 星期六
关键词: 旅行驻波比
软线J型天线是一种既易造又轻便,而性能好的临时天线.本人不懂得如何去测试出它最高可以承受多少的功率,但以2米及6米波合法功率来说,本人使用时都未有出现问题.我喜欢去野营或行山时把它带在身边作为后备天线.本人用常见的300欧姆的平衡传输线作为材料.材料费用极之廉宜.在开料前先作计算,可以开一次料造两条天线,以免浪费!


ab = 0.5 * c/f * vf1

c = 光速常数 ( 299,792,458 m/s )
f = 设计天线时的中心频率 (以hz为单位)
vf1 = 单一绝缘导线的速度常数 (本人用0.95)

(这是天线的振子,是由平衡传输线bdeg部份
的其中一半申展出来,经修剪而成)

bd = eg = 0.25 * c/f * vf2

vf2 = 所使用平衡传输线的速度常数

(一般常用的300欧姆平衡传输线都是用
polyethylene作绝缘材料,常数应是0.82,
也有另一较少见的品种是使用别的绝缘材料
(我比较喜用)而常数是0.85的)

cd = ef

以2米波50欧姆计,约 2.1 厘米
以6米波50欧姆计,约 6.3 厘米

本人不懂如何计算,只得试验出来
  
1.   把ab修剪至计算长度

2.   把bd及cd修剪至比计数长度多10至15%,并在d及e点多留2cm脱了皮的铜线

3.   用同轴电缆(如rg58)馈电到c及f点.把芯线接到c点,而网线则接到f点.在靠近馈电点处,把同轴电缆以外径2至5吋绕4圈作扼流圈.这也可作为balun之用(本天线的设计应以平衡方式馈电的).

4.   把在d及e点的脱皮铜线(在第2点中提及)短路

5.   找一空旷的地方,用鱼杆或pv胶管把天线吊起(离开地面及其他物件半波长以上).用收发机加上驻波表或驻波分析仪(如mfj-259)接上天线.找出驻波比最低的频率(中心频率) 及其时的电阻值(如使用的分析仪有电阻值的读数).把中心频率,驻波比及电阻值(若有的话) 记录下来.

6.   如 中心频率低于设计的频率
及 电阻值高于所需要的电阻值(通常是50欧姆):
若不设合情况,不要执行本步骤!!

把cd及ef剪短2毫米.别忘记要在d及e点预留2cm脱了皮的铜线并将之短路!

7.   如 中心频率低于设计的频率
及 电阻值等于或低于所需要的电阻值(通常是50欧姆):
若不设合情况,不要执行本步骤!!

在a及g点同时把电线剪短2毫米.同时剪短是要保持振子ab的长度不变!

8.   如 中心频率高于设计的频率:
若不设合情况,不要执行本步骤!!

天线已被过度修剪.你只有接受较高的中心频率(但记得把振子长短ab也相应修剪!)或重新再开始过.

9.   重复步骤5至8直至中心频率等同设计频率及达到最低驻波比(通常时电阻值接近50欧姆时).把d及e点的铜线焊接起来.(见下图)

注意

在发射时,不要让bdeg一段的平衡传输线(尤其是接近bg端的部份)贴近金属物品.天线将失效直至将导电物品移开为止.当发射时,b,g点的电压是非常高的.以2米波20瓦的发射功率,射频电压轻易地把一支移近的(不是接触)旅行用小光管点.但d,e点却是零电压点.把这点接地(作为被雷措施)是完全不影响的.

鸣谢

本人多谢李锦鸿先生(vr2gy)向我介绍这制作意念.
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只看该作者 沙发  发表于: 2017-12-04 09:47:26 星期一  点亮(0)
高手们说说:J型天线的馈电点理论上到底在哪里,就算材质和尺寸不同,也应该不会相差很多吧;在网上查了一下,有的HAM说在1/8波长的地方,但这个1/8波长是从哪儿到馈电点的距离呢?趁这春节放假,我也做了一根145M的和一根435M的,调来调去咋觉得这个1/8波长是从底部到馈电点这段振子的周长。以我做的435M的这根为例,下面那段弯曲振子的间距是15mm,馈电点在从底部往上35mm的地方。另外一根145M的得出的结果和435M的差不多,也是馈电点下面那段的周长近似为1/8个波长。讨论这个的目的是想让没有V /U验驻波表的HAM用一个理论公式做出来也可正常工作。

首先要明确为何J形天线有上面那根单线,还有下面那个成对的、底部相连而呈U形的导线?

J形天线上面那根单线长度为二分之一波长,是J形天线实际起作用的部分,为方便,以下简称为A部分,而J形天线下半的那个U形(各为四分之一波长)是用来作阻抗匹配的(这部分不发射电波是因为这两根导线上电流大小相等,方向相反,抵消了)。

为何要用那个U来作阻抗匹配?先讲二分之一波长天线的阻抗分布,二分一波长的天线,其阻抗分布是两头最大(天线把空气当负载,由于空气的阻抗是无穷大的,则二分之一波长天线的两端阻抗也是无穷大的,由于阻抗无穷大,则天线两端电流最小,电压最大,实示在设计天线时,通常认为天线两端的阻抗是3~5千欧),天线的中间阻抗最低(约为73欧,实际工作中由于地面的影响 ,阻抗接近50欧),如果从天线A部分的中间馈电,既然中间的此点的阻抗与馈线的50欧很接近,就不用U来作阻抗匹配了,就是我们常用的双极天线(倒V正V只是双极天线的两臂向上或向下,八木也只是双极天线加个反射子引向子,使电波更集中于一个方向而已,至于GP天线即垂直天线,则是只用了双极天线的一臂。),但直立的天线从中间馈电有点麻烦,还是从A的底部馈电方便些,但A的底部的阻抗是无穷大,与50欧的馈线不匹配。

怎么将二分之一波长天线底部无穷大的阻抗与50欧的馈线匹配呢?就利用U形部分来作阻抗匹配,这个U形部分实际是四分之一波长的“短截线”,也可叫短截子。

两根四分之一波长的导线,形成了“短截线”,其阻抗分布从零到无穷大,底部最小,为零,顶部阻抗无穷大,正好与直立的二分之一波长天线的底部匹配。

现在,我们要在这从U形底部的阻抗为零到U形顶部无穷大阻抗中选择阻抗值为50欧的那个点,因为这个点正好与50欧的馈线匹配。对于这个点的计算:请看下面的图片中的公式,反正我看不懂。

如果不想钻太深,只为实用的话,请参考以下网页来确定馈点位置及J形天线各部分的尺寸:http://www.hamuniverse.com/jpole.html(材料为铜或铝)
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只看该作者 板凳  发表于: 2017-12-04 10:44:06 星期一  点亮(0)
j形增益好象是大些,不需要地网。但j形天线一般至少是3/4波长高,是1/4波长天线的3倍高。

车顶就是地网,用在车顶上的夹边天线如果用在其它地方就要加地网(模拟地),地网向下斜是想使天线仰角更低一点。

如果你想,什么都可以安车上。


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只看该作者 地板  发表于: 2017-12-04 10:50:10 星期一  点亮(0)
用拉杆天线制作的J型天线
馈线连接采用滑环,方便调谐频率,驻波1.3.

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只看该作者 4楼 发表于: 2017-12-04 10:54:48 星期一  点亮(0)
从找到的j型天线的资料看,都把1/4波长匹配段与1/2波长振子做成同轴的,包括用扁平馈线做的,这样总长是3/4波长,我做的也是这样。
今天看了本坛的帖子后,忽然产生个疑问:如果匹配段与振子不同轴的话,是否影响天线的工作方式和性能?  
过几天抽空试验一下。

匹配段是那个u,肯定有一边是不同轴的。

这个u形的匹配段其实是发射的,只不过相位相反相互抵消了,所以也可以说是只管匹配不管发射。

下图中的红线代表jp上的电流分布,馈点在那个圆圈里,eznec分析的。
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只看该作者 5楼 发表于: 2017-12-04 10:56:22 星期一  点亮(0)
如果是在自由空间的话,波瓣图不会有不同,在现实世界,也只有水平和垂直放置的不同(地平面的影响)。

天线当然可以拐弯,下图这个短波zepp天线就是把jp的幅射部分拐弯90度,变成了端馈水平半波长天线(相当于水平双极天线),虚线部分代表电流幅度和相位。

其实jp天线就是端馈的垂直半波长天线,相当于垂直放置的双极天线,只不过双极天线是中间馈电的。馈点放在中间是因为这个地方阻抗最小,只有72欧,而端馈1/2波长天线的话,馈点处阻抗太大,有几千欧了,所以要用1/4波长高的“短截线”来作阻抗匹配,这段“短截线”不起发射作用。“短截线”就是指u形的那段。
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只看该作者 6楼 发表于: 2017-12-10 21:01:27 星期日  点亮(0)
无论一般意义上的j,或者slim j性天线,其结构都是上半部分为1/2波长,下面为1/4波长;是端馈天线的一种。

因为1/2波长天线阻抗极高没有办法匹配,因此1/4波长部分是起阻抗匹配作用的,是不会发射电波的。严格的说u型部分的电流大小相等,方向相反,结果给抵消了。

测量天线不能放在伸手可及地方测量,不仅匹配部分的辐射,你身边的物体,墙壁,甚至人体都会对辐射波瓣造成严重的影响,得到的结果只能是自欺欺人。很多人也都说j型天线有方向性,可能是因为类似的测量环境和错误的测试方法导致的。如果我们稍微把距离拉开一些,比如说几公里的半径,360度进行测量的话,简单地画个场强分布图就很能说明问题了(当然我们还没有热气球等,进行天线辐射仰角的测量),其实类似天线就是一个无方向性的垂直天线。
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只看该作者 7楼 发表于: 2017-12-10 21:47:53 星期日  点亮(0)
以前做过的一款双段(144mhz/433mhz)超级j型天线制作、安装数据,不过,我用的是4mm铜棒材料

刚刚照图做了一个,用直径22mm的不锈钢管,就是做防盗窗的那种,145.000的驻波始终在1.6以上,当立杆最底部接触到下面的一块金属板(金属板与地不通)时驻波能到1.2。请教楼主是何原因?是否与不锈钢导电差有关?

根据使用材料的不同以及加工工艺的不同,需要进行如下调整:
uv段指标均不好时,调整馈电位置
u段指标不好时,调整下部振子和陷波器
v段指标不好时,调整上部振子

这个天线的带宽比较大,调整要慢慢来,uv兼顾,一般均可调到满意的指标。
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只看该作者 8楼 发表于: 2017-12-10 22:11:46 星期日  点亮(0)

在Φ20mmpvc的线管上开孔,两个孔的位置间隔3/4波长,这里做的是2米的天线,所以是1.5米,铜芯线就穿过这两个孔,具体请参照原理图。
将Φ25mmpvc管一小段垂直锯开,加在适当的地方固定铜芯线

用封口胶固定

开孔装馈线

把这部分做好后装入Φ32mmpvc供水管,这个管不能用普通的电工线管,一定要供水管,要不然强度不够。
调试驻波时一定要套上外面的pvc供水管进行,要不然装上后驻波变化很大。

认为可以后在头部装上pvc管帽,一条天线就完成了。
功率可能会比铜管的小,大概50w吧,装了外管之后测驻波,但外管先别粘,调驻波时拆开了调,全部调得差不多了再用pvc管专用的胶水粘起来。

我做的几条有调到1.1~1.3的,但也有一条只调到2.0的,感觉和馈线的关系很大,刚一调好的天线,换了根馈线驻波马上就不对了。

好贴!好详细!
用馈线绕个空心balun,驻波要好调一些。
直接用塑皮铜线,就可省掉外面的pvc管。
虽然去掉了塑皮,尺寸好计算(不考虑塑皮介质影响),但增加了pvc外套,该外套的影响更难计算,况且pvc总有些衰减。
有资料说,塑皮电线的折减系数可取0.92(做1/2波长双极天线、1/4地网天线取0.95-0.96,用50、75欧姆同轴线做棒子天线取0.66)。
本人做的2米、10米j型天线,50w时驻波表几乎不动。
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只看该作者 9楼 发表于: 2017-12-10 22:28:21 星期日  点亮(0)
形形色色的J型天线
j型天线的特点:
j型天线又叫波兰人天线,其特点是辐射仰角低且有一定的增益,效率是1/4 gp天线的二倍。j型天线上边的部分是辐射段,下边的部分是匹配段。调整好的j型天线的阻抗为纯阻50欧,可直接与50Ω同轴电缆连接。由于其取材容易制作简单,得到了许多ham的喜欢。
见图一:

馈电点的接法:
50Ω同轴电缆的芯线接长边馈电点,外皮接短边馈电点。

驻波的调整:
j型天线swr受环境的影响较大,馈电点的位置一定要用驻波表在实际安装位置来调整。

j型天线计算:
http://www.packetradio.com/jpol.htm

根据图一用软件计算的j型天线的各部尺寸:( 米 )

频率     a     b     c     d
7.0500   30.480   10.116   0.994   0.951
14.175   15.161   5.032   0.494   0.472
21.400   10.040   3.331   0.326   0.314
28.200   7.620   2.530   0.250   0.238
29.600   7.260   2.411   0.238   0.226
50.000   4.298   1.426   0.140   0.134
145.00   1.481   0.491   0.049   0.046
435.00   0.494   0.165   0.015   0.015

j型天线的各种变形:

图二: v/u双段j型天线 由单频段j型天线发展而来,双段匹配的馈电方式由两段50Ω同轴电缆完成。0.7米段用1024mm长的一段电缆,2米段用340mm长的一段电缆,连接到t形合路器后,用50Ω电缆引入室内。

图三: 300欧馈线做的j型天线,取材容易,便于携带。同样也适用于短波段。

图四: 折合振子j型天线,折合部分增加了一个半波可提高增益。如果直接增加半波就要加反相线圈,折合过来后,既缩短了长度又起到了反相作用。构思巧妙!

图五:0.7米折合振子j型天线,uhf天线的制作数据。

图六: 5/8 j型天线,原理同图四,只是馈电方法不同。

图七: 超级j型天线,原理同图四,只是用发卡匹配代替了反相线圈。

图八: 可调swr的j型天线,利用1/4段顶部的螺丝调整驻波,方便。

图九: j型组合八木天线性能与3单元的yagi类似,只是馈电方式有所变化。还有一种是将扒皮天线放在辐射振子处,做成的扒皮八木天线,原理大同小异。但失去了全向的特性。各取所需吧。

总之j型天线还有很多的形式,也还在不断的变化之中。希望大家举一反三不断添加,创造出中国人的天线。

注:(本文资料均来自互联网) bd1hp









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