当天线需要特定长度时,为什么可以随意切割馈线?

电器工程 射频 天线 火腿电台
2022-01-14 06:59:52

使用移动双向收音机,您拥有收音机、天线安装套件和实际的鞭状天线。

天线需要修整到正确的长度,以匹配您在 Tx/Rx 上的频率。

但是,当您安装天线安装套件时,您会在不考虑电气长度的情况下切割馈线长度。为什么你可以这样做?

我认为馈线和底座只是天线鞭的延伸,电缆长度的任何变化都会对匹配频率产生巨大影响。

天线支架的底部有什么可以做到这一点?

4个回答

调整天线本身的原因是使其底部的阻抗与传输线的阻抗相匹配(对于大多数射频应用,通常为 50Ω)。

一般来说,传输线的一个特性是,如果它的两端都以其特性阻抗端接,那么沿它的任何地方测量的电流和电压都是相同的。只要这是真的,线的实际长度是多少都没有关系;它的属性不会改变。

但是,如果天线没有与线路正确匹配,那么您将在线路上产生“驻波”(电流和电压将沿其长度变化,具体取决于信号的波长),并且整个长度线路会对系统的运行产生影响。

天线馈线通常是同轴电缆,并且在设计时有意不辐射大量射频能量没有螺旋桨,船上的螺旋桨轴将无法工作,同轴电缆相当于轴。扬声器电缆不会发出可听见的声音(如果它们靠近磁铁,可能会发出非常小的声音)。

天线底座要么是一个非常简单的阻抗匹配网络,要么只是一个用于连接在一起的裸露电线的保护盖。

通常,无线电和同轴馈线的阻抗相同且恒定(例如 50 欧姆),因此线的长度不会影响信号质量(除了小衰减)。为了向天线提供最大功率,天线的阻抗必须与线路和无线电的阻抗相同(匹配)。天线的阻抗不仅取决于天线本身的形状,还取决于其周围环境。因此,通常需要在安装后调整阻抗(使天线跳闸)。

在极少数情况下,该线路可以用作匹配电路本身的一部分。例如,如果天线阻抗为 100 欧姆,无线电为 50 欧姆,则使用恰好 1/4 波长长度的 70 欧姆同轴线将天线与无线电相匹配。在这种情况下,线路的长度对天线的性能至关重要。

将天线上每个点相对于地的电流和电压的传统观点视为从天线馈电点开始的正弦/余弦波形。

电压不是绝对的;它总是相对于其他东西来衡量的。因此,您可以选择任意点来调用“零”。

如果您决定将馈电点处的电压称为零,那么在来自发射器的波形中的哪个确切点,这恰好是没有区别的。四分之一波长输出,电压(相对于馈电点)最大,电流最小;天线将呈现纯电阻负载,这是天线谐振的定义(尽管它不一定与 50 ohm 馈线完美匹配 - 谐振天线和特定馈线阻抗的 1:1 SWR 完全是两个不同的东西!)。

如果我们需要考虑馈线,那么我们还需要考虑信号在发射器内传播的任何距离。尤其是在 UHF 及以上,这些距离可能是一个波长的重要部分或更多。所以我们应该庆幸的是,我们只需要关注天线本身长度上的电压差。

天线支架本身通常只提供从馈线到天线的坚固电气连接。如果您拼接馈线并简单地让它从馈电点沿两个方向继续(除非接地平面耦合的差异),您将获得相同的结果。