發(fā)射天線的制作,tranmission antenna

電臺(tái)的發(fā)射天線尤為重要。一個(gè)5W的發(fā)射器加上一個(gè)增益為8dBi的天線，和一個(gè)20W的發(fā)射器加一個(gè)增益為2dBi的天線對(duì)接收方來(lái)講效果相同。天線的增益是其發(fā)射效率的標(biāo)志；半波長(zhǎng)偶極子經(jīng)常被作為比較天線效率的基準(zhǔn)，其增益是2.15dBi。

天線、饋線電纜、放大器的輸出級(jí)的阻抗匹配也很重要。如不匹配, 傳送到天線的功率可能比放大器的輸出功率小很多，在最壞的情況下會(huì)燒壞功放管。天線和饋線電纜的阻抗通常是50或75歐姆。 

另外,天線應(yīng)安裝在較高位置，如樓頂、山上。對(duì)于FM頻率, 發(fā)射功率不是影響傳送范圍的最重要因素, 比較重要的是，應(yīng)該能從接收者比較清楚地看到發(fā)射天線，而中間沒(méi)有大樹(shù)和高大的建筑阻礙信號(hào)。但天線可用在微波爐里加熱而不發(fā)熱的材料掩蓋起來(lái)。如果你投入一點(diǎn)努力來(lái)發(fā)現(xiàn)一個(gè)好地點(diǎn), 你可以用一個(gè)小發(fā)射機(jī)把信號(hào)發(fā)送相當(dāng)遠(yuǎn)。

以下介紹最實(shí)用的幾種天線。對(duì)于小功率（<30W）電臺(tái)，雙角電視拉稈天線、雙線J極子天線、簡(jiǎn)易GP天線最為簡(jiǎn)單、實(shí)用；對(duì)中大功率，用銅管或鋁管制作的J極子、偶級(jí)子、LOG周期偶極陣是最好選擇。

天線發(fā)射元長(zhǎng)度的重要性

你會(huì)發(fā)現(xiàn)以下的介紹中強(qiáng)調(diào)天線的長(zhǎng)度為1/2或1/4波長(zhǎng)，為什么呢？因?yàn)樘炀�的長(zhǎng)度不對(duì)時(shí)，其阻抗和設(shè)計(jì)值差很多，導(dǎo)致發(fā)射效率降低。例如，正確制作的半波偶極子天線的阻抗是75歐姆純電阻性，如果將其長(zhǎng)度減半，其阻抗則變?yōu)?5-400j歐姆，即15歐姆電阻、400歐姆電容性感抗。天線阻抗的電阻性部分是對(duì)發(fā)射有效的部分，而感抗部分只造成反射波，將能量反饋回發(fā)射機(jī)。這一現(xiàn)象一般用駐波比（SWR）描述，駐波比越接近1.0越好，1.0代表反射波是零。請(qǐng)參看此實(shí)例：  “雙線J極子天線的制作和測(cè)試”。

如果不用饋線電纜，天線的感抗可用外加的可調(diào)電感或電容銷去，此謂天線的匹配調(diào)諧。例如上例的縮短一半的偶極子天線，可用一個(gè)400歐姆感抗的串聯(lián)電感銷去天線的400歐姆電容性感抗，使天線變成15歐姆純電阻性。但這同時(shí)要求發(fā)射機(jī)的輸出放大器的阻抗小于15歐姆，這在電路設(shè)計(jì)上有一定的困難，天線的頻寬也變得很窄。

電波在空氣中的波長(zhǎng)是 L=300/f 米，其中f是發(fā)射頻率（兆赫），例如100兆赫對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)是3米。

利用電視拉稈天線作為FM偶極子天線

一般的雙角電視拉稈天線可用作FM半波偶極子天線用。這種天線一般自帶一個(gè)由高頻變壓器構(gòu)成的balun（如左圖的小盒子），但要事先試驗(yàn)一下這個(gè)變壓器能否經(jīng)受你要發(fā)射的功率（線圈和磁芯不發(fā)熱即可）。Balun的另一種解決辦法是直接用同軸電纜作為饋線，將其饒直徑大約10cm的4-5個(gè)圈（參看以上介紹）。

天線應(yīng)該垂直放置, 每條拉稈拉到75/f米長(zhǎng)，兩拉稈應(yīng)成一直線（向上圖A一樣），而不應(yīng)該是V形的。電纜和天線拉稈不應(yīng)平行靠近，而應(yīng)留出至少50cm空當(dāng)。

GP天線

GP天線（1/4波發(fā)射元加接地反射面的天線）和半波偶極子天線相當(dāng)，因?yàn)樯厦娴?/4波發(fā)射元經(jīng)接地面反射形成一個(gè)鏡像，二者構(gòu)成偶極子。理想的接地反射面是一個(gè)很大（大于波長(zhǎng)）的金屬面，但不容易實(shí)現(xiàn)。

一個(gè)簡(jiǎn)單有效的GP天線如圖右A所示，它包括同樣長(zhǎng)度的5個(gè)發(fā)射元（radiator）。在中心的發(fā)射元只與BNC插座的中心連接，發(fā)射信號(hào)；其它的4個(gè)連接到BNC外殼，起到接地反射面的作用。發(fā)射元的導(dǎo)線長(zhǎng)度大約是 75/f 米, 其中f是發(fā)射頻率（兆赫）。下面的4個(gè)發(fā)射元不應(yīng)該平直伸出來(lái), 而是應(yīng)該向下彎曲30-45度角，這樣的天線有50歐姆阻抗, 可直接接到一條50歐姆電纜上（不用平衡-不平衡變壓器）。

圖B顯示怎樣用BNC插口底座制作GP天線。中間發(fā)射元的金屬線（粗銅線、銅管、鋁管，或用同軸電纜的屏蔽層）焊接到BNC插座的中心焊柱上, 而下面的4個(gè)發(fā)射元焊接到螺栓孔上。可以制作一個(gè)地座放置這種天線，也可以象圖C那樣將天線掛在高處。

J極子（J-Pole）天線由一個(gè)1/2波發(fā)射元和一個(gè)1/4波驅(qū)動(dòng)匹配器構(gòu)成，它等價(jià)于一個(gè)從末端驅(qū)動(dòng)的偶極天線，因其導(dǎo)體呈J型，故稱為J極子。右圖A是一個(gè)J極子天線實(shí)例，B是用直徑3-10mm的銅線或銅管制作的J極子天線（適用于大功率），C是用300歐姆電視天線扁饋線制作的J極子天線（適用于30W以下，簡(jiǎn)稱雙線J極子天線）。

雙線J極子天線有容易制作、便于攜帶、便于隱藏等特點(diǎn)（右圖C）。關(guān)于雙線J極子天線的詳細(xì)介紹及制作步驟，請(qǐng)參看此文： “雙線J極子天線的制作和測(cè)試”。

超J極子（super J-Pole）天線有多個(gè)1/2波發(fā)射元，增益更高，例如下圖的超J極子天線（垂直放置）具8dBi的增益，缺點(diǎn)是天線很長(zhǎng)，垂直方向的發(fā)射角變小。

LPDA天線（LOG周期偶極陣）

LPDA天線（LOG周期偶極陣）是一種容易制作、頻帶寬、高增益的天線。但LPDA天線是有方向性的，只向前方發(fā)射。