發射天線的製作,tranmission antenna

電台的發射天線尤為(wei) 重要。一個(ge) 5W的發射器加上一個(ge) 增益為(wei) 8dBi的天線，和一個(ge) 20W的發射器加一個(ge) 增益為(wei) 2dBi的天線對接收方來講效果相同。天線的增益是其發射效率的標誌；半波長偶極子經常被作為(wei) 比較天線效率的基準，其增益是2.15dBi。

天線、饋線電纜、放大器的輸出級的阻抗匹配也很重要。如不匹配, 傳(chuan) 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(hui) 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,天線應安裝在較高位置，如樓頂、山上。對於(yu) FM頻率, 發射功率不是影響傳(chuan) 送範圍的最重要因素, 比較重要的是，應該能從(cong) 接收者比較清楚地看到發射天線，而中間沒有大樹和高大的建築阻礙信號。但天線可用在微波爐裏加熱而不發熱的材料掩蓋起來。如果你投入一點努力來發現一個(ge) 好地點, 你可以用一個(ge) 小發射機把信號發送相當遠。

以下介紹最實用的幾種天線。對於(yu) 小功率（<30W）電台，雙角電視拉稈天線、雙線J極子天線、簡易GP天線最為(wei) 簡單、實用；對中大功率，用銅管或鋁管製作的J極子、偶級子、LOG周期偶極陣是最好選擇。

天線發射元長度的重要性

你會(hui) 發現以下的介紹中強調天線的長度為(wei) 1/2或1/4波長，為(wei) 什麽(me) 呢？因為(wei) 天線的長度不對時，其阻抗和設計值差很多，導致發射效率降低。例如，正確製作的半波偶極子天線的阻抗是75歐姆純電阻性，如果將其長度減半，其阻抗則變為(wei) 15-400j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發射有效的部分，而感抗部分隻造成反射波，將能量反饋回發射機。這一現象一般用駐波比（SWR）描述，駐波比越接近1.0越好，1.0代表反射波是零。請參看此實例：  “雙線J極子天線的製作和測試”。

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

電波在空氣中的波長是 L=300/f 米，其中f是發射頻率（兆赫），例如100兆赫對應的波長是3米。

偶極子天線

最常用的天線是中心驅動的半波偶極子天線, 如圖右A所示。製作辦法是：將一條粗銅線（或銅管、鋁管，或用同軸電纜的屏蔽層）焊到BNC插座上。粗銅線的長度大約是1/4波長，即 75/f 米, 其中f是發射頻率（兆赫）。如果你不肯定你使用的頻率, 就用 70cm。這樣的部件需要兩套，B圖顯示怎麽樣把這兩套部件連在一起。在上麵的部件粗銅線應該隻與BNC插座的中心連接, 而在下麵的部件粗銅線應該連接到BNC外殼。 偶極子天線的原阻抗是75歐姆。由於(yu) 偶極子的兩(liang) 半是對稱的（即平衡的），和同軸電纜（不平衡的）連接時需要有一個(ge) “1:1 平衡-不平衡變壓器（balun）” 。這個(ge) 變換器最簡單的製作辦法是把電纜繞直徑大約10-20cm的4-5個(ge) 圈。 天線應該垂直放置, 在電纜和天線之間應該留出至少50cm空當。

利用電視拉稈天線作為(wei) 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(ge) 由高頻變壓器構成的balun（如左圖的小盒子），但要事先試驗一下這個(ge) 變壓器能否經受你要發射的功率（線圈和磁芯不發熱即可）。Balun的另一種解決(jue) 辦法是直接用同軸電纜作為(wei) 饋線，將其饒直徑大約10cm的4-5個(ge) 圈（參看以上介紹）。

天線應該垂直放置, 每條拉稈拉到75/f米長，兩(liang) 拉稈應成一直線（向上圖A一樣），而不應該是V形的。電纜和天線拉稈不應平行靠近，而應留出至少50cm空當。

GP天線

GP天線（1/4波發射元加接地反射麵的天線）和半波偶極子天線相當，因為(wei) 上麵的1/4波發射元經接地麵反射形成一個(ge) 鏡像，二者構成偶極子。理想的接地反射麵是一個(ge) 很大（大於(yu) 波長）的金屬麵，但不容易實現。

一個(ge) 簡單有效的GP天線如圖右A所示，它包括同樣長度的5個(ge) 發射元（radiator）。在中心的發射元隻與(yu) BNC插座的中心連接，發射信號；其它的4個(ge) 連接到BNC外殼，起到接地反射麵的作用。發射元的導線長度大約是 75/f 米, 其中f是發射頻率（兆赫）。下麵的4個(ge) 發射元不應該平直伸出來, 而是應該向下彎曲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插口底座製作GP天線。中間發射元的金屬線（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, 而下麵的4個(ge) 發射元焊接到螺栓孔上。可以製作一個(ge) 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(ge) 1/2波發射元和一個(ge) 1/4波驅動匹配器構成，它等價(jia) 於(yu) 一個(ge) 從(cong) 末端驅動的偶極天線，因其導體(ti) 呈J型，故稱為(wei) J極子。右圖A是一個(ge) J極子天線實例，B是用直徑3-10mm的銅線或銅管製作的J極子天線（適用於(yu) 大功率），C是用300歐姆電視天線扁饋線製作的J極子天線（適用於(yu) 30W以下，簡稱雙線J極子天線）。

雙線J極子天線有容易製作、便於(yu) 攜帶、便於(yu) 隱藏等特點（右圖C）。關(guan) 於(yu) 雙線J極子天線的詳細介紹及製作步驟，請參看此文： “雙線J極子天線的製作和測試”。

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

LPDA天線（LOG周期偶極陣）

LPDA天線（LOG周期偶極陣）是一種容易製作、頻帶寬、高增益的天線。但LPDA天線是有方向性的，隻向前方發射。