常用短波鞭状天线性能优化方法

通过 | 5月 25, 2022

提高鞭状天线的效率,必须增大辐射电阻和减小损耗电阻,通常的做法有加天线顶负载、加电感线圈、埋设地线或地网或架设平衡网。

2. 2. 1加顶负载

加顶负载就是在天线顶端增加小球、圆盘或辐射叶等负载器,使得天线的顶端辐射面积增大。 相应地天线体与地之间的等效分布电容增大,容抗减小,顶端辐射电流增大,整个天线上的传导电流分布变得均匀,相当于增加了天线的有效高度,从而提高了鞭状天线的效率。

2.2.2加电感线圈

加电感线圈就是在天线最上一节的底部增加一个电感线圈,从等效电路角度来看,可以抵消天线的一部分容抗,改善天线的传导电流分布,增加有效高度,提高天线的效率,但是电感线圈的电感量不能太大,否则会因等效损耗电阻太大,反而使天线效率降低或在某些频率上,天线的输入阻抗变为感抗,使得电台的调谐发生困难。

2.2.3埋设地线和地网

鞭状天线的损耗,除较小的导线损耗和绝缘损耗外,主要是地面损耗,地面损耗的大小决定于地面的导电性能,因此针对固定台站一般采用埋设地线或地网,对移动台站一般采用铺设平衡网的方法,以减小地面损耗,改善短波天线等效地平面的导电性能。

(1)地线和地网

用来作为地线的材料一般使用金属板、金属管或导线等金属物体。为避免生锈,地线通常用铜线或镀锌导线。地线埋地深度一般为0.2 m ~0.5m,为了改善接地效果,可以选择较为湿润的地面或在埋设地线的区域灌注淡盐水,减小地面损耗的更好方法是在天线底部的地面下敷设间隔密集型辐射状地网。地网通常由 15 根或更多辐射状导线组成,导线直径为2 ~3 mm,长度应接近波长的二分之一,至少应不短于天线高度。在地网的中心用金属管或几根铜线绞合后做成集流环,然后用粗铜线或绞合铜线引至机房。为改善接地效,可将几根长2 m以上的镀锌钢管打入地下作为接地体,上端接到集流环上,所有连接处都必须接触良好,如果尺寸较小的固定式鞭状天线,可适量减少辐射状导线的数量。

(2)架设平衡网

对于不便于埋设地网的固定站,可采用平衡网代替地网,平衡网就是安置在天线和地之间的导体,它可由多根导线、金属板或通信车的车体的外壳构成。通常由4 ~8 根导线组成的平衡网,架高一般为0.5 m ~ 1 m,导线长度为0.15~ 0.2倍的波长,平衡网有时也可以直接铺设于地面上,对于需要移动加装车载短波电台的通信车, 可以利用车体外壳代替平衡网,或者在车顶敷设几根辐射线作为平衡网。驻车通信时还可将平衡网辐射线拉直引到车外地面上, 以提高天线增益。

发表评论