关于菱形天线的原理
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今天我们来介绍一款13DB的双菱形天线,在此也感谢作者vodka的精彩作品,他很详细的介绍了天线馈线的选择,振子和馈线的焊接方法。
独乐乐不如众乐乐。
希望大家也能做出一款好的双菱天线。
一、天线概述双菱天线是最容易制作的,而且是增益较高的一种定向天线。
材料也很容易收集,初学者很容易就能制作成功,而且增强的无线信号效果让人很有成就感,更能激发大家对DIY的信心和兴趣。
二、材料收集以及工具准备型号为mil-c-17 RG-316 50Ω的镀银特氟龙高温线准备5M,估计10元/米。
横截面积为2.5mm的铜线(这个可以从电力线里面剥出来,但是横截面积要符合)估计4元/米。
准备的部分材料空调机铜管,外径9mm、内径7mm,长6CM奶糖盒子的盖,面积280mm x 200mm x 20mm奶糖盒盖子拿来当反射板三、制作步骤1、首先制做天线的中心,也就是振子的部分。
铜丝按规定的长度来进行弯曲角度要垂直按照图示来弯曲振子的成品展示2、制作天线的支撑物。
用钢质螺钉在标记好的中心位置敲出一个定位点钻个大小合适的洞, 刚好可以传过铜管用锉刀或者电动砂轮加工铜管的一头双菱到反射板高度在20mm左右3、SMA接头制作方法(馈线接头的做法)SMA 头和射频线为什么我们要制做SMA接头,这是因为很多无线路由或AP本身提供有独立的天线接口,这样我们就不需要拆开AP或无线路由在内部焊线了,也就不就用担心设备的保修问题。
先剥好射频线,芯线暴露1.7~2mm。
剥线和制做SMA头射频馈线的中心导体只需要暴露2mm左右,刚好能放进SMA插针里面就好。
给馈线的中心导体上一点锡,这样接触更紧密,导电性更好。
再把SMA的的针头套上馈线的中心导体,并焊死。
装好SMA头多余的电缆屏蔽层折上去套上SMA套件中的铜管,用冷压钳压死SMA接头的成品照片上那个黑色的是热缩管。
这种东西是防止水渗透到线体里影响导电性的。
万用表测试一下有没有接好, 有没有短路做好后要测试下有没有问题,测试的时候要同时测线芯与线芯有没有断路、屏蔽层与屏蔽层有没有断路、以及线芯与屏蔽层有没有短路。
找一段直径1~1.5mm 的单心铜导线, 按以下图形弯折, 每边长為3.2cm:
购买BNC 母接座, 将菱形中心的两点分别直接焊接在BNC 母座的中心点及外壳接点
这样的天线辐射最大方向為垂直於菱形平面的方向上..., 增益约有3~5dbi, 而上图為水平极化, 您可将它以垂直於菱形平面的方向為轴心转90 度, 即為垂直极性...
再加上反射板, 取铜或铝片, 裁成直径13cm~14cm 的圆盘, 如炒菜锅那样, 适当调整距离到最大值,
不用反射板, 可以平底锅或炒菜锅代替, 如第一种天线那样的做法也是可以, 增益还更高....
而我是把铜片在中央钻个小洞, 刚好可以将BNC 母座锁在圆盘上, 另外取厚度為 1.8cm 的保力龙, 以同样尺吋裁切, 中央割掉边长 4 cm 的方洞, 以双面胶带黏贴於铜圆板上, 再把双菱形用胶带黏贴於保力龙, 拉线焊接於BNC 母座, 作成单体化的天线, 又因為可能是製作时计算误差, 增益不如理想, 阻抗可能不太匹配, 遂以一般有线电视AC 断电器串接BNC 座来达到最好效果..., 增益约10~13 dbi
另外您也可将含反射板的双菱形天线再配合大锅子, 如图:。
菱形天线工作原理
菱形天线工作原理是基于电磁辐射的原理。
当高频电流流过菱形天线时,天线就会产生电磁波并辐射出去。
这是因为在电子学的基本原理中,电流会在导体上形成闭合回路,而这个回路会产生电磁场,进而辐射出电磁波。
菱形天线的菱形结构是为了提高天线的效率和增加其辐射方向性。
通过调节天线的尺寸和形状,可以使得天线在特定频率范围内具有较高的辐射效率。
此外,菱形天线的对称性可以使得辐射方向更加集中,提高了信号的接收和传输的效果。
在工作过程中,菱形天线会接收或发射无线电信号。
当无线电信号通过天线传输时,天线将信号转换为电流,并通过电磁辐射的方式将信号传播出去。
同时,菱形天线还可以通过接收电磁波来接收无线电信号。
当电磁波通过天线时,它会激发天线上的电流,进而将电磁波转化为电信号。
综上所述,菱形天线的工作原理是基于电磁辐射效应,通过电流和电磁波的转换来实现无线电信号的传输和接收。
【短波天线】工作于短波波段的发射或接收天线,统称为短波天线。
短波主要是借助于电离层反射的天波传播的,是现代远距离无线电通信的重要手段之一。
【超短波天线】工作于超短波波段的发射和接收天线称为超短波天线。
【微波天线】工作于米波、分米波、厘米波、毫米波等波段的发射或接收天线,统称为微波天线。
微波主要靠空间波传播,为增大通信距离,天线架设较高。
【定向天线】向某个方向传播的天线。
【不定向天线】在各个方向上均匀辐射或接收电磁波的天线,称为不定向天线,如小型通信机用的鞭状天线等。
【宽频带天线】方向性、阻抗和极化特性在一个很宽的波段内几乎保持不变的天线,称为宽频带天线。
【调谐天线】仅在一个很窄的频带内才具有预定方向性的天线,称为调谐天线或称调谐的定向天线。
同相水平天线、折合天线、曲折天线等均属于调谐天线。
【垂直天线】垂直天线是指与地面垂直放置的天线。
它有对称与不对称两种形式,而后者应用较广。
对称垂直天线常常是中心馈电的。
不对称垂直天线则在天线底端与地面之间馈电,其最大辐射方向在高度小于1/2波长的情况下,集中在地面方向,故适应于广播。
不对称垂直天线又称垂直接地天线。
【倒L天线】在单根水平导线的一端连接一根垂直引下线而构成的天线。
因其形状象英文字母L倒过来,故称倒L形天线。
倒L天线一般用于长波通信。
它的优点是结构简单、架设方便;缺点是占地面积大、耐久性差。
【T形天线】在水平导线的中央,接上一根垂直引下线,形状象英文字母T,故称T形天线。
它是最常见的一种垂直接地的天线。
它的水平部分辐射可忽略,产生辐射的是垂直部分。
一般用于长波和中波通信。
【伞形天线】在单根垂直导线的顶部,向各个方向引下几根倾斜的导体,这样构成的天线形状象张开的雨伞,故称伞形天线。
特点和用途与倒L形、T形天线相同。
【鞭状天线】鞭状天线是一种可弯曲的垂直杆状天线,其长度一般为1/4或1/2波长。
大多数鞭状天线都不用地线而用地网。
小型鞭状天线常利用小型电台的金属外壳作地网。
第一章1.天线的定义:用来辐射和接收无线电波的装置2.天线的作用:3.天线基本辐射单元:电基本振子、磁基本振子、惠更斯元4.电基本振子又称电流元,其辐射场是球面波(等相位面的形状),辐射的是线极化波,传输的波的模式是横电磁波(TEM 波,沿传播方向电场、磁场分量为0)5.媒质波阻抗η 自由空间(120ηπ=Ω) 电基本振子E H θηϕ= 磁基本振子E H ϕθη=-6. 磁基本振子又称磁流元、磁偶极子7. 电基本振子归一化方向函数(,)sin F θϕθ=理想电源归一化方向函数(,)1F θϕ=8.方向图:E 面 H 面9. 电基本振子E 面方向函数()sin E F θθ=,H 面()1H F ϕ=磁基本振子E 面方向函数()1E F θ=,H 面()sin H F ϕϕ=10.方向系数:在同一距离及相同辐射功率条件下,某天线在最大辐射方向上的辐射功率密度(场强的平方)和无方向性天线(点源)的辐射功率密度(场强的平方)之比11.电基本振子D=1.5 半波振子D=1.6412.增益系数:在同一距离及相同输入功率条件下,某天线在最大辐射方向上的辐射功率密度(场强的平方)和无方向性天线(点源)的辐射功率密度(场强的平方)之比13.天线效率:物理意义(表述了天线能量转换的有效程度)14. A G D η=15.天线极化可分为:线极化、圆极化、椭圆极化16.有效长度17.输入阻抗18.频带宽度19.有效接收面积是衡量接收天线接收无线电波能力的重要指标。
20.对称振子中间馈电,极化方式为线极化,辐射场为球面波。
计算输入阻抗采用“等值传输线法”,最终等效成具有一平均特性阻抗的有耗传输线。
对称振子天线振子越粗,平均特性阻抗越小。
21.末端效应:由于对称振子末端具有较大的端面电容,末端电流实际不为零。
22.采用天线阵是为了加强天线的定向辐射能力。
23.方向图乘积定理P2624.水平线天线镜像一定时负镜像;垂直对称线天线正镜像垂直驻波单导线半波正垂直驻波单导线全波负25.无限大理想导电反射面对天线电性能的影响主要有两个方面:对方向性的影响;对阻抗特性的影响26.沿导电平面方向,正镜像始终是最大辐射,负镜像始终是零辐射。
菱形天线制作方法
菱形天线制作方法
近来见不少坛友玩天线,本人奉上收集到的资料以供参考
注意线头的连接方式(接地和芯线)推荐使用直径1.5MM的铜芯
最后天线用热熔胶固定在中心基座就可以了(注意与反射板的平行)
PS:天线不是越大越好!正确的是越精确越好,双棱、多棱天线的棱形边长=1/4波长,
2.4G的波长是12.5MM.一般我们常用的6频道好象是2437MHZ吧,所以边长大于31mm一点点就好了
例子2
例子3——双菱叠加叠双菱振子
焊好馈线的振子
用刻录盘盒制作基座及反射板
装配好的叠双菱天线。
自制无线网卡高增益天线(16)——简
易菱形天线
090313更新多两个例子,增加TP-WN321G+新版改SMA及TL-WN321G馈线连接方式
注意线头的连接方式(接地和芯线)
推荐使用直径1.5MM的铜芯
最后天线用热熔胶固定在中心基座就可以了(注意与反射板的平行)
PS:天线不是越大越好!正确的是越精确越好,双棱、多棱天线的棱形边长=1/4波长,
2.4G的波长是12.5MM.一般我们常用的6频道好象是2437MHZ吧,所以边长大于31mm一点点就好了
例子2
例子3——双菱叠加
叠双菱振子
焊好馈线的振子
用刻录盘盒制作基座及反射板
装配好的叠双菱天线
网友mawenzheng的作品,感谢他的分享。
今天我们来介绍一款13DB的双菱形天线,在此也感谢作者vodka的精彩作品,他很详细的介绍了天线馈线的选择,振子和馈线的焊接方法。
独乐乐不如众乐乐。
希望大家也能做出一款好的双菱天线。
一、天线概述双菱天线是最容易制作的,而且是增益较高的一种定向天线。
材料也很容易收集,初学者很容易就能制作成功,而且增强的无线信号效果让人很有成就感,更能激发大家对DIY的信心和兴趣。
二、材料收集以及工具准备型号为mil-c-17 RG-316 50Ω的镀银特氟龙高温线准备5M,估计10元/米。
横截面积为2.5mm的铜线(这个可以从电力线里面剥出来,但是横截面积要符合)估计4元/米。
准备的部分材料空调机铜管,外径9mm、内径7mm,长6CM奶糖盒子的盖,面积280mm x 200mm x 20mm奶糖盒盖子拿来当反射板三、制作步骤1、首先制做天线的中心,也就是振子的部分。
铜丝按规定的长度来进行弯曲角度要垂直按照图示来弯曲振子的成品展示2、制作天线的支撑物。
用钢质螺钉在标记好的中心位置敲出一个定位点钻个大小合适的洞, 刚好可以传过铜管用锉刀或者电动砂轮加工铜管的一头双菱到反射板高度在20mm左右3、SMA接头制作方法(馈线接头的做法)SMA 头和射频线为什么我们要制做SMA接头,这是因为很多无线路由或AP本身提供有独立的天线接口,这样我们就不需要拆开AP或无线路由在内部焊线了,也就不就用担心设备的保修问题。
先剥好射频线,芯线暴露1.7~2mm。
剥线和制做SMA头射频馈线的中心导体只需要暴露2mm左右,刚好能放进SMA插针里面就好。
给馈线的中心导体上一点锡,这样接触更紧密,导电性更好。
再把SMA的的针头套上馈线的中心导体,并焊死。
装好SMA头多余的电缆屏蔽层折上去套上SMA套件中的铜管,用冷压钳压死SMA接头的成品照片上那个黑色的是热缩管。
这种东西是防止水渗透到线体里影响导电性的。
万用表测试一下有没有接好, 有没有短路做好后要测试下有没有问题,测试的时候要同时测线芯与线芯有没有断路、屏蔽层与屏蔽层有没有断路、以及线芯与屏蔽层有没有短路。
第四章行波天线天线上电流按行波分布的天线称为行波天线(Travelling Wave Antenna)。
行波天线具有如下特点:1)电流为行波分布,不存在反射电流;2)输入阻抗和方向图对频率变化不敏感;3)频带宽,绝对带宽可达12~(;:)34)效率低。
常用的行波天线主要有菱形天线、V形天线和螺旋天线等,用于短波波段的无线通信。
§4.1 长导线天线长度大于一个波长、其上电流按行波分布的导线构成的天线,称为长导线天线。
为使导线上传输单一的行波电流,通常在其末端接一匹配负载R以抑制反L射波,见下图所示。
行波长导线天线4.1.1 辐射场假设导线沿z 轴放置,线上电流幅度相等、相位连续滞后。
线上电流可以表示成:()'0'jkz eI z I -=远区辐射场为:()()()()θθθπηθλπθθθcos 12cos 12sin sin 4sin 60cos 120'cos 00''-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==------⎰kl kl e r e klI j dz e e r I j E kl j jkr z r jk l jkz 式中r 为原点到场点的距离,θ为射线与z 轴之间的夹角。
由此得到长导线天线的方向函数为:()()()θθθθcos 12cos 12sin sin -⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=klkl F 下图是根据上式画出的行波长导线天线的方向图。
长导线天线方向图随长度的变化导线长度为λ5=l 时的立体方向图如上图所示。
方向图特点:1) 沿轴线方向没有辐射;2) 随l 增长,最大辐射方向逐渐靠近轴线,同时主瓣变窄,副瓣增大、数目增多;3) 当λl 很大时,主瓣方向随λl 的变化很小,方向性具有宽频带特性。
4.1.2 性能参数1) 最大辐射角与零点位置 方向函数可以改写成:()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=θθθcos 12sin 2cot kl F当l 很长时,()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-θcos 12sin kl 项随θ的变化比⎪⎭⎫ ⎝⎛2cot θ项要快得多,天线的最大辐射方向由()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-θcos 12sin kl 决定。
四菱天线制作原理2.4G信道与频点对应关系:信道频点(MHz)1 24122 24173 24224 24275 24326 24377 24428 24479 245210 245711 246212 246713 247214 2484輻射器使用一般1.0 的單芯電線繞製/\/\/\\/\/\/此處交叉, 但不短路/\/\/\\/\/)(此處不交叉, 形成><, 中央> < 處接/\同軸電纜, 同軸電纜中心導體接一邊> , 外部導體接另一邊</\\/\/\/此處交叉, 但不短路/\/\/\\/\/\/振子用的线是绝缘或裸线均可, 如果 2.4GHz用裸线好些, 2.4GHz以下可用pvc單芯電線关键词:抛物面、焦点对于增益天线工作原理较为通俗的说法就是:在现有天线周围放置规则的金属抛物面,使天线位于抛物面的内反射焦点处,通过电磁波反射在焦点处形成能量集中,从而增强电磁信号的收发,实现在特定方向增强信号。
制作简单的增益天线的关键就在于找到比较规则的金属抛物面和计算抛物面的焦点位置。
金属抛物面并不一定要求用金属板,也可以是网状、栅栏状金属材料。
焦点位置的确定需要根据所选抛物面的形状来计算。
计算公式:F=D×D/16H (m)其中,D为抛物面的直径,H为抛物面的深度,单位为m。
考虑到存在一定误差,因此可以用更简单的估算公式进行计算,即F=0.3D~0.4D。
天线制作1.同轴电缆常见的种类从上到下,依次是50-1.5镀银同轴电缆,50-3同轴电缆,50-3特富龙双层镀银屏蔽同轴电缆2.SMA接头与同轴电缆连接(以标准50-3同轴电缆为例)剥线焊接芯线冷压钳夹紧套管热缩管套上风枪加热热缩管完成品3.反射板(本人根据产品的性价比上考虑,选择铝塑板材料做为反射板。
相比传统的铜敷板,性能上没有太大的差异,但是性价比上和重量上超越铜敷板和铝板)反射板切割,钻孔对反射板四周倒角,攻螺纹安装底座(照片在压缩过程中可能出现照片失真边角不是很清楚,望见谅)4.菱形振子制作上面1根是已经拉直的2mm铜丝,下面的是还没有拉直的铜丝焊接同轴电缆5.天线组装后的成品。