高增益UV双波段超级J型天线.docx
- 文档编号:5724662
- 上传时间:2022-12-31
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:274.75KB
高增益UV双波段超级J型天线.docx
《高增益UV双波段超级J型天线.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高增益UV双波段超级J型天线.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高增益UV双波段超级J型天线
DIY高增益VHF/UHF双波段超级J型天线
已有1448次阅读2011-6-2406:
20|个人分类:
天线
J型天线由于其结构简单、辐射仰角极低,具有3dB的较高增益和自匹配功能、便于直接与50Ω同轴电缆连接等特点,得到了广大无线电爱好者的青睐。
要实现VHF、UHF段天线合为一体,一般都需要多振子或者陷波器等频段扩展技术,因而商品天线对这些技术采用得比较多,爱好者中自制和使用常见的J型天线以单波段形式居多。
本文介绍一款适合爱好者自制的VHF/UHF双波段超级J型天线。
工作原理工作原理
图1为单波段J型天线。
天线基本原理就是1/2波长端馈天线,这种天线不仅可以在UHF/VHF频段使用,而且在HF频段也有着广泛的应用。
只不过我们在VHF/UHF频段常见的都是垂直架设,其结构形式类似于英文字母J。
天线1/2波长部分为天线的振子,1/4波长部分为匹配单元。
图2为高增益J型双波段天线的基本原理。
图12mJ型天线工作基本原理图
图2高增益J型天线
图3144/430MHz天线天线振子绝缘棒的加工(也可以不用车制,绝缘材料棒的内径与管材相吻合即可)
图41/4波长陷波器(相位线)的制作
图5双段超级J型天线制作、安装数据
其原理是在原来半波长J型天线的基础上,通过1/4波长相位线再堆垒一个1/2波长的天线振子,以提高天线的辐射面积,进一步降低仰角,提高增益,据称天线增益可达6dB以上。
如果我们在原有半波长J型VHF天线的基础上,增加一个1/4波长的陷波器,再堆垒一个VHF段的1/2波长振子,让天线三倍频工作于UHF频段,那么此天线就成了我们要介绍的VHF/UHF双波段超级J型天线。
材料材料
除S0-239插座以外,天线材料都可以在小五金店或者车辆配件商店购得,整个天线可在两个小时内制作完成。
在此VHF/UHF天线的设计中,使用了12.7mm铜油管和6.35mm软铜管两种规格(当然19.05mm直径的油管也可以使用。
铝管由于极易氧化,同时顺焊性差,因此不建议使用)。
对于双段天线1/4波长的相位线连接装置的制作,笔者曾尝试使用聚四氟乙烯绝缘材料,但后来改变了设计,使用玻璃钢或者尼龙棒来制作,可以进一步提高其机械强度。
制作步骤作步骤
(1)清洁所有的管道,然后将12.7mm油管按照下面的尺寸进行切割:
1460.5mm、965mm、482.6mm、50.8mm,再用一根约76.2mm长(或者更长一些,跟天线谐振频率无关)的铜管作为天线的安装固定部分。
除了油管,再购买12.7mm弯头1个,12.7mm三通1个,两个12.7mm端盖(铜的或者塑料的均可),2个直径3~5mm,长30mm左右的不锈钢螺栓。
(2)按照图3所示车制绝缘棒。
材料为尼龙棒、玻璃钢,甚至可以用硬木加工成型。
(3)相位线的制作:
将直径6.35mm,长1066.8mm的软铜管两臂相距28.58mm对折,弯曲成直径约101.6mm的一个半圈,见图4。
焊接
一是用酒精灯辅助加热,用250W以上的电烙铁焊接;
二是用热风枪锡焊或氧气乙炔焊接。
焊接组装的顺序为:
三通与50.8mm横管的焊接→三通、横管与1/4波长匹配管的焊接→三通与安装固定部分的焊接→三通与2m的1/2波长主振子的焊接→2个铜帽的焊接。
焊接完成后,经过降温处理,清洁整个天线。
图6双段超级J型天线的实物照片
图7天线馈电、SO-239座安装示意图
组装
(1)将车制好的绝缘棒分别插入2m的1/2波长J型天线主振子和0.7m波长振子中;
(2)将弯折好的相位线根部压扁,打孔,然后用不锈钢螺栓分别与两个振子紧固好;
(3)将两个直径22.23mm的不锈钢带夹分别暂时固定到主振子和匹配棒上,距离底部约1/8波长位置处。
天线的制作/安装数据见图5,实物见图6。
调试
首先,用50Ω低损耗电缆连接到天线不锈钢带夹上,注意芯线连接到主振子上,屏蔽层连接到匹配棒上。
其次,连接好驻波比表、发射机。
根据驻波的大小,适当调整不锈钢带夹的上下位置,直至SWR最低。
一般情况下,2m段很容易到达我们设计的频率要求,如天线谐振145MHz附近。
如果0.7m达不到某些特定频点的要求,我们可以在400MHz振子的顶端铜管内部焊接一个大小合适的铜质螺母,螺栓旋进去后刚好露出一个螺帽的高度,这样在必要时可以随时调整400MHz的谐振频率。
当两段频率都达到设计要求时,我们可以在匹配棒上钻孔(不锈钢带夹位置),安装S0-239插座,以方便天线与同轴电缆的连接,见图7(当然不安装M座也可以),再用一段短铜线连接到天线主振子的不锈钢带夹上。
如果频率稍微有所偏移的话,适当调整主振子上不锈钢带夹的位置,我们仍然可以调整天线谐振点。
篇后语
该天线制作比较简单,选材、制作容易,最大的特点就是在广泛应用的J型天线的基础上叠加了一个1/2波长振子,进而增加了400MHz频段,并且使得VHF/UHF双段天线增益都有大幅提高。
当然,是否有这么高的增益,有条件的话,我们可以测试一下具体指标,但是无论怎样,2m有3dB的增益是毫无疑问的,因此值得我们去实践。
关于天线材料的选取和焊接问题需要说明几点。
第一,如果我们没有铜管焊接的条件、经历,那么天线可以按照所示尺寸,直接弯折成为一个整体“U”状的J型天线,安装部分的铜管可以省略不计,也可以不焊接法兰盘。
固定天线的时候,我们只需要一段绝缘管材过渡即可。
第二,制作天线如果没有铜管等合适管材,同时也为了降低成本,根据个人的成功经验,可以用薄壁镀锌铁管焊接成为J型天线,这样可以省略三通和弯头的焊接问题,同时,有条件的话,可以对天线整体进行镀铜处理,防止氧化、锈蚀。
自制UV双段J天线--参考图
图示数据要根据图5双段超级J型天线制作、安装数据修改!
!
!
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 增益 UV 波段 超级 天线
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)