简易短波环形天线的制作
身居城市市区或郊区喜欢收听短波的坛友们可能有同感，即：无论使用长线天线或拉杆天线，5MHz以下频段干扰严重，电台难以收听。这种电场杂波对低频短波干扰的程度比中波更为严重。为了改善该波段的收听质量，在查阅大量中外文资料的基础上，确定试制短波环形天线（国外称之为magnetic loop)。
成品（图1）
国外资料推荐使用直径10mm紫铜管弯成直径为85-90cm环形作为初级线圈，考虑到重量，操作方便等因素，从铜铝材商店购进直径为13mm的紫铜管2.8m，弯成直径为87cm的铜环。同时，采用1m的50塑料管支撑铜环。这是铜环上部的固定点（图2）
铜环下部的固定点（图3）。这里要注意的是要在铜管的两端钻好小洞，小洞可以拧上螺丝并可固定小焊片。铜环两端固定完毕后，固定好焊接好引线的焊片，并将引线引出塑料管。
制作一个木板支架（图4），注意要非常牢靠。
将塑料支架固定在模板支架上（图5，图6），一定要牢靠。
为初级线圈直径的1/5左右。
该次级圈采用10mm铝管并用电饭煲内胆圆形定型为直径17cm的
铝环，内部穿引细花线制成（图8）。
将次级线圈的引出线连接在BNC插座上（图9）
据测定和计算，该短波环的电感量为2uH，配2250pF双连空变，其谐振频率大约为2-12MHz，另配360pF单联空变，其谐振频率约为5-23MHz。要注意的是两个可变要有一定的隔离距离，否则会相互干扰（图10）
采用一只波段开关分开（图11）
据实际测试，该短波环形天线的工作频率为短波1：2.050-12.700MHz；短波2：4.900-23.000MHz。这样，白天可使用短波2，晚间可使用短波1（图12）
使用该环形天线，各频点信号谐振尖锐，晚间的低频短波电台如上海的浦江台AM3280，新疆格尔木台AM3985，甘南台AM3990，等顺利收到。日间的USB13362也可用139B顺利收到。表明短波环形天线在对抗电场杂波干扰中有一定作用。
短波天线的原理和应用 摘要：本文从电波传播和电离层分布特性的角度解释了短波电波辐射的特点，并介绍了常用短波天线的种类和特性。对各类短波天线的架设要求和注意事项给出了建议和参考。最后对短波天线的接地系统的设计给出了一些参考方案。 关键词：天线、电离层、极化、接地 1.序 无线电通信就是依赖于无线电电波在空间的传播而建立通信链路的,因此电波传播是 无线电的一个重要环节。对于不同的工作频段，电波的传播特性将有所不同。同时所采用的辐射天线也将有很大的不同。本文将就电波的传播特性和短波常用天线以及电台架设的注意问题作一些介绍。 1．1 电离层特性 电波在空间传播将会受到电离层的影响，尤其是中短波的传播就是依赖于电离层的反射进行传输的，因此对电离层应有一些了解。 a）电离层的产生 地球表面有1000公里高的大气层，由于太阳光辐射（x射线，紫外线）空气不断电离同时不断复合，这样空气中将存在着游离的带电粒子； b）带电粒子随高度增加而增加，在离地面较近的地方每立方米只有几个或几十个粒子，到接近1000公里时，每立方米将有上千或上万个带电粒子。因电离层一般按如下分层： C层D层E层F1层F2层 0～50kM 60～90kM 100～120kM 170～220kM 225～450kM c）电离层在白天、黑夜，一年四季将会有不同的变化。白天由于有阳光，低层(D层)电离层浓度升高，反之黑夜时将降低。一年四季变化也是由于因受阳光照射时间长或短而变化。 d）电离层在不断上下或水平运动，从而造成电波反射传播过程中的瑞利衰落和多普勒效应。 e）电离层具有非均匀分布性，类似云彩的特点，因而造成电波反射时的散射,多径时延。f）电离层对电波的吸收随工作频率升高而减少。对中长波吸收很大，如10～20kW的中波广播机覆盖面在100km左右，而1kW的短波可传送3000km。即频率愈高的中短波信号愈容易穿越低层(D层)的电离层。 1．2 大地对电波的影响 大地对电波的影响主要是地波传播的影响，大地不能视为良导体也不能视为绝缘体，由于地质不同应区分对待。 a）对于如海水、淡水、湿地，对电波的吸收较小，但由于地面反射波与入射波有180o 相位差，将会吸收紧靠地面的电波，使波瓣抬高； b）对于干燥地质对电波吸收会较大（主要对短波吸收）； c）对于金属矿藏地质如铁矿地带，对电波吸收是非常大的，千万不要在这里设立电台（收发信台）；
倒V天线单边振子长度数据及计算方式如下： 老业余无线电家们常说：有一部好电台，不如有架好天线。有短波电台的朋友都想有架八木天线，但制作或购买以及架设都有一定的负担。有短波的朋友常常为架设天线而犯愁，其实并不难。架设一架倒V天线取材容易、制作简单、架设也方便，两个人就可以架设调试成功。 1/4波长水平、倒V天线长度的计算公式：光速/频率/4*95%=（单臂）长度 21.400MHz天线的计算长度300000/21.4/4*95%=3330mm 14.270MHz天线的计算长度300000/14.27/4*95%=4993mm 7.05MHz天线的计算长度300000/7.05/4*95%=10107mm 29.60MHz天线的计算长度300000/29.60/4*95%=2667mm 以上仅仅是按照公式计算所得的长度，每个波段的天线最好是预长300mm左右，固定好位置后，用驻波表监测着逐步裁剪到最理想驻波的长度。或者使用发信机结合驻波表，监测每对振子的谐振频率（驻波低于1.2的频点)，边测边剪（随着谐振频率的升高，振子也在缩短，直到达到您所要的中心频点都低于等于1.2即可)。 例如：假设我们的目标频率是21.400MHz上述天线SWR最小值时候的频率读数是19.896MHz。 读数差=21.400MHz-19.896MHz=1.504MHz=1504KHz
计算得知15米波段每KHz对应修剪长度为0.025cm： 15米波段半波振子总修剪值=1504X0.025=37.6（cm） 振子两边对称剪去37.6/2=18.8（cm） 修剪振子要留有余地，差别越小越要细心，防止修剪过多。还要注意测试人员尽量远离天线振子，或站在偶极天线中间馈电点附近测试，减少人体干扰。另外，使用天线测试仪时，可以指示天线振子谐振时的阻抗，不断调整天线的夹角和高度可以改变阻抗，尽量调整阻抗接近50欧姆即可。 水平偶极天线角度与阻抗的关系如下： 水平偶极天线给电部角度为180度时的阻抗是73欧姆；从180度角度开始变窄，它的阻抗也会随之渐渐地下降。150度时是68欧姆，120度时是58欧姆，105时刚好是50欧姆，更窄的角度90度时是42欧姆，60度时刚降列23欧姆。 使用天线测试仪时，可以指示天线振子谐振时的阻抗，不断调整天线的夹角和高度可以改变阻抗，尽量调整阻抗接近50欧姆即可。 补充：直接将各波段并联比采用振子串陷波器的方法简单。
简易短波环形天线的制作 欧阳家百（2021.03.07） 身居城市市区或郊区喜欢收听短波的坛友们可能有同感，即：无论使用长线天线或拉杆天线，5MHz以下频段干扰严重，电台难以收听。这种电场杂波对低频短波干扰的水平比中波更为严重。为了改良该波段的收听质量，在查阅年夜量中外文资料的基础上，确定试制短波环形天线（国外称之为magnetic loop)。 制品（图1） 国外资料推荐使用直径10mm紫铜管弯成直径为8590cm环形作为初级线圈，考虑到重量，操纵便利等因素，从铜铝材商店购进直径为13mm的紫铜管2.8m，弯成直径为87cm的铜环。同时，采取1m的50塑料管支撑铜环。这是铜环上部的固定点（图2）铜环下部的固定点（图3）。这里要注意的是要在铜管的两端钻好小洞，小洞可以拧上螺丝并可固定小焊片。铜环两端固定完毕后，固定好焊接好引线的焊片，并将引线引出塑料管。
制作一个木板支架（图4），注意要很是牢靠。 将塑料支架固定在模板支架上（图5，图6），一定要牢靠。
制作一个次级线圈（图7），据国外资料，该次级线圈的直径最佳值为初级线圈直径的1/5左右。
该次级圈采取10mm铝管并用电饭煲内胆圆形定型为直径17cm的铝环，内部穿引细花线制成（图8）。 将次级线圈的引出线连接在BNC插座上（图9）
据测定和计算，该短波环的电感量为2uH，配2250pF双连空变，其谐振频率年夜约为212MHz，另配360pF单联空变，其谐振频率约为523MHz。要注意的是两个可变要有一定的隔离距离，不然会相互干扰（图10） 采取一只波段开关分隔（图11）
短波无线电通信天线选型 短波通信是指波长１００－１０米（频率为３－３０ＭＨｚ）的电磁波进行的无线电通信。短波通信传输信道具有变参特性，电离层易受环境影响，处于不断变化当中，因此，其通信质量，不如其它通信方式如卫星、微波、光纤好。短波通信系统的效果好坏，主要取决于所使用电台性能的好坏和天线的带宽、增益、驻波比、方向性等因素。近年来短波电台随着新技术提高发展很快，实现了数字化、固态化、小型化，但天线技术的发展却较为滞后。由于短波比超短波、卫星、微波的波长长，所以，短波天线体积较大。在短波通信中，选用一个性能良好的天线对于改善通信效果极为重要。下面简单介绍短波天线如何选型和几种常用的天线性能。 一、衡量天线性能因素: 天线是无线通信系统最基本部件，决定了通信系统的特性。不同的天线有不同的辐射类型、极性、增益以及阻抗。 １．辐射类型：决定了辐射能量的分配，是天线所有特性中最重要的因素，它包括全向型和方向型。 2．极性：极性定义了天线最大辐射方向电气矢量的方向。垂直或单极性天线（鞭天线）具有垂直极性，水平天线具有水平极性。 ３．增益：天线的增益是天线的基本属性，可以衡量天线的优劣。增益是指定方向上的最大辐射强度与天线最大辐射强度的比值，通常使用半波双极天线作为参考天线，其它类型天线最大方向上的辐射强度可以与参考天线进行比较，得出天线增益。一般高增益天线的带宽较窄。 ４．阻抗和驻波比（ＶＳＷＲ）：天线系统的输入阻抗直接影响天线发射效率。当驻波比（ＶＳＷＲ）１：１时没有反射波，电压反射比为１。当ＶＳＷＲ大于１时，反射功率也随之增加。发射天线给出的驻波比值是最大允许值。例如：ＶＳＷＲ为２：１时意味着，反射功率消耗总发射功率的１１％，信号损失０．５ｄＢ。ＶＳＷＲ为１．５：１时，损失４％功率，信号降低０．１８ｄＢ。 二、几种常用的短波天线 １．八木天线（ＹａｇｉＡｎｔｅｎｎａ）八木天线在短波通信中通常用于大于６ＭＨｚ以上频段，八木天线在理想情况下增益可达到１９ｄＢ，八木天线应用于窄带和高增益短波通信，可架设安装在铁塔上具有很强的方向性。在一个铁塔上可同时架设几个八木天线，八木天线的主要优点是价格便宜。 ２．对数周期天线（ＬｏｇＰｅｒｉｏｄｉｃＡｎｔｅｎｎａ）对数周期天线价格昂贵，但可以使用在多种频率和仰角上。对数周期天线适合于中、短波通信，利用天波信号，效率高，接近于发射期望值。与其它高增益天线相比，对数周期天线方向性更强，对无用方向信号的衰减更大。 ３．长线天线（Ｌｏｎｇ－ＷｉｒｅＡｎｔｅｎｎａｓ）长线天线优点是结构简单，价格低，增益适中。与八木天线和对极周期天线比，长线天线长度方向性和增益低。但其优势在于，由于其增益与线长度有关，用户可以找到最佳接收线的长度和角度。通过比较信号波长，计算出线的长度，非常适合于远距离通信。当线长４倍波长在仰角为２５度时与双极天线比增益高３ｄＢ，当线长８倍于波长时，增益高６ｄＢ，仰角下降到１８度，图１为长线天线增益示图。
几种短波天线的比较(ZT) 这里我们是常见的几款短波天线，如国产的10米波段1/2波长垂直天线，曰本钻石公司的HV-4，自制的加感天线，自制的DP天线。当然，还很多的其他的天线类型。这次只是对这几款用过的做一个比较，讲一讲个人的一些体会，希望能大家有所帮助。还是会再继续寻找，试图找出更符合个人需要，容易制作和携带的野营天线。 1. 国产的10米波段1/2波长垂直天线： 这种天线好处很多，增益高，发射仰角低，受环境影响小，无须调整，架设高度低，可以直接放在地上。缺点是单波段天线，一个波段得要一根。另外每节1米左右，携带不算很麻烦也不算容易。 2. 曰本钻石公司的HV-4： 这是一款车天线，是适合放在车顶使用的，曾经用吸盘吸在普桑顶上，在行驶的汽车上用15米波段联络曰本电台效果非常好。但是不把它安装在车上，它就无法正常工作，即使加上了模拟地线，谐振点也全部偏低，21MHz波段的谐振点到了18MHz。所以其实是不适合野营使用的。 3. 自制的加感天线： 振子是1.5米长的拉杆天线，收起来的时候很短。加感线圈在底部，另外还需要地线配合。由于当年调试的时候是把天线斜挑出阳台，地线自然下垂的形态。所以今天曾经试图把天线振子竖起来，地线拉水平，或斜向下45度，就都无法谐振。只有摆成当年调试的样子，才能谐振。回想以前玩野外操作的时候，这类天线的加感线圈都是做很多抽头出来，到地方再重新找抽头位置。看来这天线也必须这样做才成，它太受环境的影响。这种天线携带还算容易，不过振子短，有效辐射长度短，效率不会很高。但是也不算太差。 阻抗匹配概念 阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。要匹配一组线路，首先把负载点的阻抗值，除以传输线的特性阻抗值来归一化，然后把数值划在史密夫图表上。改变阻抗力把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。 重覆以上方法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完成匹配。调整传输线由负载点至来源点加长传输线，在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的圆圈上，即可加电容或电感把阻抗力调整为零，完成匹配阻抗匹配则传输功率大，对于一个电源来讲，单它的内阻等于负载时，输出功率最大，此时阻抗匹配。最大功率传输定理，如果是高频的话，就是无反射波。对于普通的宽频放大器，输出阻抗50Ω，功率传输电路中需要考虑阻抗匹配，可是如果信号波长远远大于电缆长度，即缆长可以忽略的话，就无须考虑阻抗匹配了。 阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等,此时的传输不会产生
探究机载隐蔽式短波天线设计 摘要新型复合材料是国际飞机发展的必然趋势，在这样的发展背景下，文章在阐述隐蔽式短波天线的基础上，结合小天线、传输线理论对新型大型飞机机载隐蔽性短波天线进行设计，并应用相应的仿真软件建模分析机载隐蔽式短波天线的设计，证明设计合理性。 关键词机载；隐蔽式短波天线设计；合理性 短波是一种不会受网络枢纽影响的远程通信手段，短波天线是短波通信的重要发展基础，在短波通信系统中发挥了重要的作用。在我国航空事业的不断发展下，人们对机载设备的应用提出了更高的要求。负荷材料以其先进的工艺、高比强度、高比强度、抗疲劳等优势被人们广泛应用到航空领域机载设备设计中。通过应用这种新型负荷材料能够有效改善飞机的气动性，增强飞机的应用性能和使用寿命。文章在小天线、传输线理论支持下提出一种新型机载隐蔽式短波天线，旨在为远距离的短波通信操作提供重要支持。 1 隐蔽短波天线概述 短波通信主要是借助电离层的反射来实现信息的远距离传输。在最早的大型飞机端波天线应用设计中应用的是由多根钢索组成的飞机垂尾，钢索天线的应用效率高，基本满足了飞机机载系统的设计应用要求。但是钢索的应用受自然环境的限制比较大，受到的干扰也比较大，严重的还会影响飞机的气动操作。隐蔽式天线的应用能够解决钢索天线应用过程中可能遇到的问题，从而更好地促进飞机记载系统稳定运作。 根据实际情况，现阶段隐蔽式天线的主要形式包含在飞机垂尾前部的简单极子天线/短口天线、在飞机垂尾的尾帽天线、在飞机尾翼前端回线天线。在这些天线类型中，常用的是回线天线和套筒天线。其中，回线天线的能源消耗比较小，应用效率较高，且不会影响飞机的正常运行[1]。 2 机载隐蔽式短波天线设计理论 机载隐蔽式短波天线的工作频率范围在2-30MHz之间，但是受工作环境、工作频率、飞机大小尺寸的限制，机载隐蔽式短波天线的尺寸电长度仅仅是低频波长的几十分之一，是一种电小天线。在一般情况下，是无法应用宽带调节的方法来匹配机载隐蔽式短波天线。因此，结合传输线理论，在天线尺寸大小不超过四分之一波长的视乎，天线的终端呈现出容性的特点，反之天线则是呈现出感性的特点。天线调谐的具体应用原理如图1所示。结合公式ZL=R+jX，在天线是感性时候，跨接电容的后阻抗Z的计算如公式（1）所示。在天线是容性时候，在不需要并联跨接电容时候，天线的效率计算如公式（2）所示。在应用公式计算推导之后发现，天线在感性状态的时候，天线本身不仅会受到阻抗实部的影响，为了提升天线系统效率，可以采取措施提高变压器和电感的Q值。另外，结合
短波和调频接收天线 天线在整个接收系统中的重要性是不言而喻的。再好的接收机，没有好的输入信号，肯定得不到好的效果。港人有个让人羡慕的蛛网天线，2000OK仿制过AOR LA320（即是2000 OK天线），小姨子鼓捣过懒汉天线、烂木头天线，卡累丢做过中波天线，还有任天鸿搞的加感型小环天线，加上军火商贩卖的44米双极等等，最让我不能忍受的还有南霸天这个老土豪的T2FD(想到距离窗口近50米的天台，可望而不可及)……这些都说明，有个好的天线对接收效果是多么的重要！ 于是我们都想做个好的天线。 可是，研究了无数的天线理论，拜读了无数大侠的著作，我们发现好的天线，对尺寸都有要求，而且还是很严格的。一个适用于调频广播接收的八木天线，最少也得1.6米宽。至于适用于短波的接收天线，没有几十米是下不来的。现在房子这么贵，谁有那么大的空间啊？即使你能上到天台，可架的高了，还要想方设法避免雷公光顾，头痛不已。 可是我们还是要追求好的接收效果（只追求蓬蓬声的不在此列，那是富人们才玩的），天线还是要做。俺经过百度+Google+反复比较，因地制宜DIY了一副短波接收天线和一副调频接收天线，该天线不占地方，简单易做，效果不错，不须调试，拿来就用——还很便宜，呵呵 【短波天线】 该短波天线是根据港人转载的一个老外的网站，因为是全英文的，俺以前还试着翻译了一下，一并贴过来： 原文点击打开连接描述的非常仔细，但是很多步骤并不一定要做，俺只简短描述其梗概。 1、天线优点：强方向性，因此对周围环境的噪声能起到很大的抑制作用，从而保证接收信号的清晰，适合电磁环境差的地方使用。 2、需要的器材：空调铜管约3米、粗铜丝约0.6米、可变电容器、带屏蔽的馈线、接收机天线插头、支撑用PVC管材约1.2-1.5米
天线的最佳长度计算 一段金属导线中的交变电流能够向空间发射交替变化的感应电场和感应磁场，这就是无线电信号的发射。相反，空间中交变的电磁场在遇到金属导线时又可以感应出交变的电流，这对应了无线信号的接收。 在电台进行发射和接收时都希望导线中的交变电流能够有效的转换成为空间中的电磁波，或空间中的电磁波能够最有效的转换成导线中的交变电流。这就对用于发射和接收的导线有获取最佳转换效率的要求，满足这样要求的用与发射和接收无线电磁波信号的导线称为天线。 理论和实践证明，当天线的长度为无线电信号波长的1/4时，天线的发射和接收转换效率最高。因此，天线的长度将根据所发射和接收信号的频率即波长来决定。只要知道对应发射和接收的中心频率就可以用下面的公式算出对应的无线电信号的波长，再将算出的波长除以4就是对应的最佳天线长度。 频率与波长的换算公式为： 波长=30万公里/频率 =300000000米/频率（得到的单位为米）） 例：求业余无线电台的天线长度 已知业余无线电台使用的信号频率为435MHz附近，其波长为: 波长= 300000公里/435MHz = 300000000/435000000 = 300/435 = 0.69米 对应的最佳天线长度应为 0.69/4 ，等于0.1725米
当频率为439MH时，大家可以将计算公式简化为 波长=300/439 =0.683米 最佳天线长度为0.683米/4，等于0.17米 注意：只要在金属体内有交变的电流,该金属体就要向空间辐射电磁波；反之，只要空间中有一定强度的电磁波信号，就会在该空间中的金属体上感应出交变的电流。天线与一般金属体的不同之处在于，天线强调了将金属体内交变电流最有 天线输入阻抗 天线输入阻抗是天线馈电点处的电压与电流之比。通常是一个复阻抗，而且是频率的函数。 驻波系数（VSWR） 驻波系数是天线馈线上的一个特征参数，它反映了天线输入阻抗与馈线特性阻抗的匹配程度，定义为馈线上最大电压与最小电压之比。 增益G 在天线输入功率相同的情况下，某天线在最大辐射方向的场强平方，与一理想的无方向性的点源在相同处产生的场强平方之比，常用分贝表示。 方向图 天线方向图用来描述电（磁）场强度在空间的分布情况，常用般功率波瓣宽度来表示方向图的宽度。 极化特性 天线极化特性表示天线在最大辐射方向上电场的极化形式。可分为线极化、圆
短波天线尺寸计算 计算方法： 用电磁波的速度（光速）30万公里除以频率等于该频率的波长，再除以4就是波长为单边振子长度，再去93--97%的缩短率： 比如： 频率 7.05兆的单边振子xx为： 10.64米，加上 0.3米作为修剪余量；l* p" u;[6 q!L/p7B5s: }6频率 14.22兆的单边振子xx为： 5.3米，加上 0.3米的修剪余量； 频率 21.26兆的单边振子xx为： 3.53米，加上 0.2米的修剪余量即可；再用天线测试仪测定每对振子的谐振频率，开始频率低，慢慢修剪到相应谐振频率为止。 主干高度如果在8米，阻抗应该差不多50欧姆，驻波会低于 1.3。 倒V天线单边振子长度数据及计算方式如下：
水平、倒V天线计算公式 /4波长水平、倒V天线xx的计算公式： 光速/频率/4*95%=（单臂）xx 21.400MHz天线的计算长度3000/ 21.*95%=3330mm 14.270MHz天线的计算长度3000/ 14.*95%=4993mm 7.05MHz天线的计算长度3000/ 7.*95%=107mm 29.60MHz天线的计算长度3000/ 29.*95%=2667mm 以上仅仅是按照公式计算所得的长度，每个波段的天线最好是预长300mm 左右，固定好位置后，用驻波表监测着逐步裁剪到最理想驻波的长度。 或者使用发信机结合驻波表，监测每对振子的谐振频率（驻波低于 1.2的频点)，边测边剪（随着谐振频率的升高，振子也在缩短，直到达到您所要的中心频点都低于等于 1.2即可)。 例如： 假设我们的目标频率是 21.400MHz上述天线SWR最小值时候的频率读数是 19.896MHz。
HF段倒V天线(半波偶极天线)的制作 老业余无线电家们常说：有一部好电台，不如有架好天线。有短波电台的朋友都想有架八木天线，但制作或购买以及架设都有一定的负担。有短波的朋友常常为架设天线而犯愁，其实并不难。架设一架倒V天线取材容易、制作简单、架设也方便，两个人就可以架设调试成功。 制作天线首先要考虑架设几个波段。一般使用频率最多的为3．8MHz(80m波段／3．5 MHz～3．9MHz)、7MHz(40 m波段／7．0MHz～7．1MHz)、14MHz(20m波段／14．0MHz～14．35MHz)、21MHz(15m波段／21．0MHz～21．45MHz)、29MHz(10 m波段／28．0MHz～29．7MHz)。笔者架设的是3．8MHz、7．05MHz、21．25MHz三个波段见图5(如果你不想做DX的话，只架40m波段7MHz跟国内的电台QSO也就足够了)。这里就介绍制作三波段倒V天线的过程。 水平、倒V天线计算公式 1/4波长水平、倒V天线长度的计算公式：光速/频率/4*95%=（单臂）长度 21.400MHz天线的计算长度300000/21.4/4*95%=3330mm 14.270MHz天线的计算长度300000/14.27/4*95%=4993mm 7.05MHz天线的计算长度300000/7.05/4*95%=10107mm 29.60MHz天线的计算长度300000/29.60/4*95%=2667mm 以上仅仅是按照公式计算所得的长度，每个波段的天线最好是预长300mm左右，固定好位置后，用驻波表监测着逐步裁剪到最理想驻波的长度。 或者使用发信机结合驻波表，监测每对振子的谐振频率（驻波低于1.2的频点)，边测边剪（随着谐振频率的升高，振子也在缩短，直到达到您所要的中心频点都低于等于1.2即可)。 例如：假设我们的目标频率是21.400MHz上述天线SWR最小值时候的频率读数是19.896MHz。读数差=21.400MHz-19.896MHz=1.504MHz=1504KHz 计算得知15米波段每KHz对应修剪长度为0.025cm： 15米波段半波振子总修剪值=1504X0.025=37.6（cm） 振子两边对称剪去37.6/2=18.8（cm） 修剪振子要留有余地，差别越小越要细心，防止修剪过多。还要注意测试人员尽量远离天线振子，或站在偶极天线中间馈电点附近测试，减少人体干扰。另外，使用天线测试仪时，可以指示天线振子谐振时的阻抗，不断调整天线的夹角和高度可以改变阻抗，尽量调整阻抗接近50欧姆即可。 水平偶极天线角度与阻抗的关系如下： 水平偶极天线给电部角度为180度时的阻抗是73欧姆；从180度角度开始变窄，它的阻抗也会随之渐渐地下降。150度时是68欧姆，120度时是58欧姆，105时刚好是50欧姆，更窄的角度90度时是42欧姆，60度时刚降列23欧姆。
常用的几类天线的优缺点 木雨 2014-11-14 07:04:16 因各位对天线的认识不同，所以这里简单介绍一下我们最常用的几类天线的优缺点，供大家参考！并对广大HAM比较典型的问题作解答： 第一、让我们来认识一下什么天线适合我们，我们最常用的天线就是偶极天线DP（dipole antenna）、其次就是垂直接地天线GP（Ground Plane Antenna），还有长线天线（Longwire ANT)、八木天线（YAGI)等。。DP天线架设简单、有着极高的效率和信噪比适合中近程距离通讯的入射仰角，和接近8字形的辐射波辨，成本最低所以是使用最普遍的一种天线。GP天线有着全向并且低入射仰角的优点适合DX 越洋通信。长线天线配合自动天调或者手动天调是一种效率接近60%的一种天线，适合没有空间架设短波天线的一种补充。八木天线有着高增益的定向天线，非常适合DX远距离通讯的一款天线。 每一款天线都有着它的优点和缺点，比如DP有着极高的效率和信噪比但是它有方向性（虽然方向性并不强但是的确的方向性），GP天线有着全向辐射和低仰角的优点，但是因为是垂直架设底噪大就是GP的缺点。长线天线因为是不对称天线所以底噪相对也较大一些，效率稍低、但是优点就是配合天调不用修剪振子即可使用，长线天线只是没有办法架设短波天线的一种办法。八木天线有着极高方向性的天线，低仰角并且可以转向、可以说指到那打到那里，缺点造价高、要通过转动天线才不会漏掉弱信号。没有十全十美的天线，所以我们可以根据自身的环境和经济条件来选择适合自己的天线。 第二、天线频率越低波长越长，所以短波低波段的天线都是很长。标准全尺寸DP就是1/2波长并非一波长（很多新HAM不懂什么叫全尺寸），比如40米波段（7MHZ）全尺寸偶极天线全长就是20米，一对振子对应就是一个波段，如果要实现多波段就要增加振子。三波段全尺寸天线就要三对（6条振子），所以在城市我们几乎没有几个HAM家里有足够的空间来架设这么长的天线。所以才会用到陷波器、陷波器就是相当于一个开关作用。在你使用不同波段时天线陷波器会自动选择通或者阻断选择对应的振子，这样就可以在一对振子中实现多波段。但是陷波器都是由线圈组成所以会对后面的波段起到缩短作用，同时陷波器也会产生损耗，同时因为有缩短所以带宽相当全尺寸天线要窄一些和效率也要低一些。陷波器使用非常广泛，比如A3S A4S八木天线，还有CREATE 730V多波段正V天线，钻石CP6等垂直GP天线都是使用陷波器。带有陷波器的天线优点就是架设方便、并且实现了多波段，缺点就是因为使用了陷波器天线带宽要窄一些、效率也要低一些。在一条振子实现多波段陷波器是必不可少的，也是最方便的一种解决方案！比如本人原创的一款K-730天线其中21M 29M都是标准的全尺寸，只有14M和7M因为串有陷波器会产生缩短系数。但实际使用买过天线的HAM对天线效果都是满意的，K系列天线就是在效率和实现多波段取了一个择中点，即实现了多波段、架设又方便、效率又不会低。相对于铝管陷波器天线K系列天线成本是最低的，所以低廉的价格造就了K系列天线的极高性价比，这也是这个天线卖的最火的原因。就本人也没有想到会销量会超过1300付，有优点就会有缺点没有十全十美的天线，只有适合你的天线。 第三、关于天线的调整，有些新HAM说我没有驻波表，也没有天线分析仪可以调整好天线吗？驻波表和天分是我们玩业余无线电必备的，没有这些我们是无法调整天线，我们国产天分有BA5RW的AW07A还有大红点驻波表等，图示阻抗分析仪目前有BH7KVE开发的KVE-60A图示显示都是非常直观的、也是非常适合新老HAM使用。调整天线的关键不是调整驻波，而是调整天线的谐振点。天线可以看作是一个LC组成的谐振电路、振子就是L（电感）空间电场形成C（电容）,天线高度变了环境变了空间电场也变了C也变了、所以谐振点会变。天线只要按要求架设后剩下要做的就是测谐振点，再修剪振子（振子就好比L电感）、减短了振子电感变小了LC谐振点就会上升，让谐振点落在我们工作的频率上调整即结束！扫描谐振点是调整天线的关键，因为天线架设好扫描天线谐振在什么频率上
短波天线的选型与安装要求 （技术初稿，设计要求为主，方案为副） 一、短波天线简介 天线在通信链路中起能量转换作用（能量转换器）。发射天线是将高频电能转换成为电磁波的装置；接收天线则是将电磁波转换成高频电能的装置，因而天线在无线电通信中占有极其重要的地位。天线质量如何，对保证通信质量的好坏起着重要的作用。 1.1、短波天线分类 短波天线分地波天线和天波天线两大类，地波天线包括鞭状天线、倒L形天线、T形天线等。这类天线发射出的电磁波是全方向的，并且主要以地波的形式向四周传播，故称全向地波天线，常用于近距离通信。典型地波天线和波瓣分布如图1和图2所示。地波天线的效率主要看天线的高度和地网的质量。天线越高、地网质量越好，发射效率越高，当天线高度达到1/2 波长时，发射效率最高。 图1、典型地波(T形)天线结构示意图 图2、典型地波天线垂直波瓣分布图 天波天线主要以天波形式发射电磁波，分为定向天线和全向天线两类。典型的定向天波天线有：双极天线、双极笼形天线、对数周期天线、菱形天线等，它们以一个方向或两个相反方向发射电磁波，用天线的架设高度来控制发射仰角，其典型波瓣分布如图3、图4和图5所示。典型的全向天波天线有：角笼形天线、倒V形天线等。它们是以全方向发射电磁波，用天线的高度或斜度来控制发射仰角。
图3、典型天波天线（双极天线）结构示意图 图4、典型天波天线水平波瓣分布图 图5、典型天波天线垂直波瓣分布图天波天线简单的规律为：天线水平振子（一臂的）长度达到1/2波长时，水平波瓣主方向的效率最高；天线高度越高，发射仰角越低，通信距离越远；反之，天线高度越低，发射仰角越高，通信距离越近；天线高度与波长之比（H/λ）达到二分之一时，垂直波瓣主方向的效率最高。1.2、衡量天线性能因素 天线是无线通信系统最基本部件，决定了通信系统的特性。不同的天线有不同的辐射类型、极性、增益以及阻抗。 A.辐射类型：决定了辐射能量的分配，是天线所有特性中最重要的因素，它包括全向型和方向型。 B.极性：极性定义了天线最大辐射方向 电气矢量的方向。垂直或单极性天线（鞭天线）具有垂直极性，水平天线具有水平极性。 C.增益：天线的增益是天线的基本属性，可以衡量天线的优劣。增益是指定方向上的最大辐射强度与天线最大辐射强度的比值，通常使用半波双极天线作为参考天线，其它类型天线最大方向上的辐射强度可以与参考天线进行比较，得出天线增益。一般高增益天线的带宽较窄。
中国石油大学近代物理实验报告 班级：材料物理10-2 姓名：同组者：教师： 设计性实验不同材质天线的方向图测量【实验目的】 1．了解天线的基本工作原理。 2．绘制并理解天线方向图。 3．根据方向图研究天线的辐射特性。 4、通过对不同材质的天线的方向图的研究，探究其中的练习与规律。 【预习问题】 1．什么是天线？ 2．AT3200天线实训系统有那几部分组成，分别都有什么作用？ 3．与AT3200天线实训系统配套的软件有几个，分别有什么作用？ 【实验原理】 一．天线的原理 天线的作用首先在于辐射和接收无线电波，但是能辐射或接收电磁波的东西不一定都能用来作为天线。任何高频电路，只要不被完全屏蔽，都可以向周围空间或多或少地辐射电磁波，或从周围空间或多或少地接收电磁波。但是任意一个高频电路并不一定能用作天线，因为它的辐射或接收效率可能很低。要能够有效地辐射或者接收电磁波，天线在 结构和形式上必须满足一定的要求。图B1-1给出 由高频开路平行双导线传输线演变为天线的过程。 开始时，平行双导线传输线之间的电场呈现驻波分 布，如图B3-1a。在两根互相平行的导线上，电流 方向相反，线间距离又远远小于波长，它们所激发 的电磁场在两线外部的大部分空间由于相位相反 而互相抵消。如果将两线末端逐渐张开，如图B3-1b 所示，那么在某些方向上，两导线产生的电磁场就 不能抵消，辐射将会逐渐增强。当两线完全张开时， 如图B3-1c所示，张开的两臂上电流方向相同，它 们在周围空间激发的电磁场只在一定方向由于相 位关系而互相抵消，在大部分方向则互相叠加，使 辐射显著增强。这样的结构被称为开放式结构。由 末端开路的平行双导线传输线张开而成的天线，就是通常的对称振子天线，是最简单的一种天线。 图B3-1 传输线演变为天线a. 发射机 c. b.
小型高效短波天线M-409的调试与使用 M-409天线是BD8ABM于2005年4月9日一次试架成功的。因通联效果好，很多HAM要求公开数据和出套件，经过BD8ABM 一个月的试用和野外架设，感觉性能和W－8010一样，效率与1/2波长五段倒V无明显差别，因此向大家郑重推荐。一年多来,这款适合DIY的五波段短波天线，因可以水平、倒V架设，占地面积小、效率高,受到全国各地HAM的喜爱。在天线的调试和使用过程中,各地的HAM就该天线的使用环境及灵活组合等与BD8ABM进行了广泛地探讨和研究。 为了使更多的HAM方便地了解和掌握４０９天线的使用,经征得BD8ABM的同意,本人把一年来各地HAM在网上关于该天线的调试方法及使用技巧等内容的帖子整理成文件免费供大家下载参考学习。（加粗字体为BD8ABM的回帖） 祝各位通联愉快! 73! M-409缩短五波段短波天线数据 1. 线圈参数 频率 线圈直径（毫米） 线圈圈数（匝） 3.5MHZ 40 毫米 73匝 7MHZ 40 毫米 19匝 14MHZ 40 毫米 13匝 2. 振子线参数 振子线编号 长度（毫米） 数量（根） 振子线A 3760 毫米 2根 振子线B 4230 毫米 2根 振子线C 2820 毫米 2根 振子线D 2830 毫米 2根 振子线E 1410 毫米 2根 调整用线须 410 毫米 6根 3. BALUN 磁环 30*6*16mm 线径1.0mm 3根绞合绕6～8圈 注：以上数据经用150W/FM连续工作30分钟试验，BALUN微热，工作正常。 *因改进而有所变化，恕不另行通知。 M-409天线陷波线圈使用说明 天线各部见图1 建议您采用外径4毫米的多芯铜导线做振子，各段的长度为A段3.76米2根, B段4.23米2根, C段2.82米2根, D 段2.83米2根, E段1.41米2根, 另外再用6根外径4毫米长度为0.4米的多芯铜导做调整线须；振子线A .B. D两端都要用冷压接线端头与BALUN. 线圈连接，C. E一端用冷压接线端头与线圈连接，另一端与绝缘子连接（留出0.4米做调整线须）见图2
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文 Ansoft HFSS在设计对数周期天线时的仿真方法 孙凤林黄克猛 中国西南电子技术研究所，成都，610036 [ 摘要 ] 本文通过ANSOFT HFSS设计了一个对数周期天线，在仿真分析时，发现随着求解频率的不同，天线的求解结果差别较大，求解误差较大。通过在HFSS中尝试不同的求解设置方法， 最终通过将天线模型剖分网格最大长度限定在1/50λ的方法，使的求解结果在不同频率求解 时的一致性较好，提高了仿真的准确性。为设计者在仿真类似问题时，提供了一种提高求解准 确性的方法。 [ 关键词]HFSS；网格设置；对数周期天线 The Simulation Method on designing of a Log-Periodic Dipole Antenna on Ansoft HFSS Sun Feng-lin，Huang Ke-meng Southwest China Institute of Electronic Technology, Chengdu, 610036, China [ Abstract ] A method of simulating Log-Periodic Dipole Antenna on Ansoft HFSS is introduced in this paper. When simulating the Log-periodic antenna model, it was found that the simulation results are difference with different Solution Frequency on HFSS, The solution error is high. The accuracy of the solution depends on the size of each of the individual elements, to generate a precise simulation result, applying mesh operations ,assigning Maximum length of Elements mesh to 1/50λ, the results shows that the difference is reduced obviously, the simulation accuracy is improved. [ Keyword ] HFSS; mesh operations; log-periodic dipole antenna 1前言 对数周期偶极子天线（log-periodic dipole antenna），由于其工作频带宽、增益高、前后比好、结构简单、成本低等众多优点，在短波、超短波、微波等波段的通信、侧向、侦察、电子对抗等方面得到了广泛的应用。本文利用Ansoft HFSS软件对这种传统的对数周期天线进行了设计，在软件中直接建立了天线的仿真模型，并进行了相应的端口和边界设置，然而在仿真求解时却发现，随着求解频率的不同，得到的求解结果差别较大，为了获得一个较可信的分析结果，提高仿真的准确性，对HFSS一些参数设置进行了分析和验证。
短波天线常见故障及维护 短波天线多用于定向广播或通讯，所以要求天线具有很强的方向性，故多采用由多个天线振子组成的天线阵，短波天线的塔桅杆仅起支撑作用。一副天线架设的高低和跨度的大小，即天线层数和振子多少是由其服务区域决定的。一般地讲，较大的天线阵，方向性强，天线架得高，仰角低，传播距离远;反之，天线架得低、仰角高、传播距离较近。一般短波天线向两边的发射场强是相等的。若要使天线只向一个方向发射，就需在天线的后面加上反射幕或反射网，反射幕的高度与天线完全一样。 短波天馈线的维护与中波一样，也分为一般性维护和定期维护两个方面：(1)一般性维护：重点巡视全部天线馈线塔杆，雷雨、大风、冰凌后，应及时进行检查。(2)定期维护：重点是沿馈电线路检查馈线杆、双门和馈线的情况;检查塔杆、拉线拉杆、天线幕、反射网是否断线、下引线松紧度以及场地开关和交换闸的情况。 短波天线的主要维护内容 (1)每年冬夏到来之前，应调整馈线和天线下引线的松紧度以避免季节变化对馈线造成的不利影响。在温差变化太大地区，比如，我国东北、西北等地，根据气温变化及时调整天线和馈线的垂度和张力，使天线和馈线始终保持技术指标要求的范围之内。 (2)每五年一次调整天线幕的垂度和天线振子张力，同时调整塔身的垂直弯曲度和拉线的拉力。 (3)每年六月给拉线馈线花兰螺丝涂抹黄油，以保证调整时灵活。 (4)每年十月给馈线基坑，拉线址锚培土，并夯实。一般应高出自然地面20cm。 (5)每月一次检查场地开关的传动部分和接头。并清洁绝缘子及接点。馈线下面农作物离馈线距离应大于1m，馈线两旁的树枝离开馈线要在5m以上，不符合要求的应与有关单位联系及时去除。 短波天馈线常见故障和处理 (1)天线幕打火：可能是天线振子或下引线太松，在大风摇曳下造成断线虚接，故障多出在馈电点部位。 (2)下引线打火：下引线上出现局部高电位造成，可在打火部位绑一段同等直径的铜线以降低电位;要检查馈电线路，找出造成高电位的原因。 (3)反射网打火：原因多是频率不太合适引起。一般来讲短波天线频带较宽，而反射网是按某一固定频率设计的，当使用频率与设计频率相差较大时易使反射网打火甚至断线。以上故障可在两塔上串绳，若打火断线严重可建议改换频率。 (4)天线幕振子上哑铃绝缘断裂：应检查天线幕，清洁绝缘子或调整尾巴线张力。 (5)馈线杆倾斜;雨后馈线基坑塌陷或大风过后及外力碰撞拉线造成，应及时扶正馈杆，填实基坑并加装拉线，加强巡视杆路。 (6)阻抗失配：馈线太松或改变了几何形状所造成，应及时调整馈线垂度，使3000平行输出的两条馈线保持一致。 (7)馈线打火：功率容量不够、电位梯度超过馈线的临界电位梯度。在海拔较高的地区，馈线的临界电位梯度变低。 (8)铁塔校正垂直弯曲度困难：短波塔主要起支撑作用，一般在塔的一侧悬挂天线幕或反射幕等。对铁塔来说，天线的跨度越大，荷载越重，在大风时，因天线幕的挡风面更增加了对铁塔的荷载，造成塔身向天线一侧倾斜，这样会造成天线幕加大垂度，使下引线变松。而维护时，往往因力所不及。只能调整下引线来维特播音。故调整短波塔时，应把天线下端的固定点，包括下引线、重垂线、接地线等全部放松，再校正铁塔。一般来说，塔身的顶部应向天线外侧倾斜一些，调整结束后，再恢复下引线的固定点。 综上分析，要从根本解决天馈线存在问题，应从设备的日常维护上入手，定期对天馈线进行检查、测试，发现问题及时处理。维护人员要加强自身素质培训，学习掌握天馈线的维护方法，提高维护水平，能够快速、准确地诊断和排除故障，确保安全传输发射。
天线有五个基本参数：方向性系数、天线效率、增益系数、辐射电阻和天线有效高度。这些参数是衡量天线质量好坏的重要指标。 【天线的方向性】是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。它的这种能力可采用方向图，方向图主瓣的宽度，方向性系数等参数进行描述。所以方向性是衡量天线优劣的重要因素之一。天线有了方向性，就能在某种程度上相当于提高发射机或接收机的效率，并使之具有一定的性和抗干扰性。 【方向性图】方向性图是表示天线方向性的特性曲线，即天线在各个方向上所具有的发射或接收电磁波能力的图形。 实用天线处在三度几何空间中，所以，它的方向性图应该是个立体图。在这个立体图中，由于所取的截面不同而有不同的方向性图。最常用的是水平面的方向性图（即和平行的平面的方向性图）和垂直面的方向性图（即垂直于的平面的方向性图）。有的专业书籍上也称赤道面方向性图或子午面方向性图。 【波瓣宽度】有时也称波束宽度。系指方向性图的主瓣宽度。一般是指半功率波瓣宽度。当 L/λ数值不同时，其波瓣宽度也不同。L/λ比值增加时，方向图越尖锐，但当（L/λ）＞0.5时，除了与振子轴垂直的方向有最大的主瓣外，还可能出现付瓣。因此，波瓣宽度越小，其方向性越强，性也强，干扰邻台的可能性小。所以，对于超短波，微波等所用的天线，登记主瓣宽度这一指标，是十分重要的。
【方向性系数】方向性系数是用来表示天线向某一个方向集中辐射电磁波程度（即方向性图的尖锐程度）的一个参数。为了确定定向天线的方向性系数，通常以理想的非定向天线作为比较的标准。 任一定向天线的方向性系数是指在接收点产生相等电场强度的条件下，非定向天线的总辐射功率对该定向天线的总辐射功率之比。 按照上面的定义，由于定向天线在各个方向上的辐射强度不等，故天线的方向性系数也随着观察点的位置而不同，在辐射电场最大的方向，方向性系数也最大。通常如果不特别指出，就以最大辐射方向的方向性系数作为定向天线的方向性系数。 在中波和短波波段，方向性系数约为几到几十；在米波围，约为几十到几百；而在厘米波波段，则可高达几千，甚至几万。 【辐射电阻】发射天线的辐射功率与馈电点的有效电流平方之比，称为天线的辐射电阻。 辐射电阻是一个等效电阻，如果用它来代替天线，就能消耗天线实际辐射的功率。因此，采用辐射电阻这个概念，可以简化天线的有关计算。 辐射电阻的大小取决于天线的尺寸、形状以及馈电电流的波长。因为发射天线的任务是辐射电磁波，所以在装置天线时总是适当地选择其尺寸和形状，使辐射电阻尽可能大一些。