高增益四菱形无线数字电视接收天线制作

  高增益四菱形无线数字电视接收天线制作高增益四菱形无线数字电视接收天线制作 高增益四菱形无线数字电视接收天线制作高增益四菱形无线数字电视接收天线MHz，,,,,，, ,,, ,, ,, ,,,,,,,。,,,,,。,;, , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,，,,,,，辐射器距反射板约 8.2 cm 细调之 至接收讯号最强 反射板到五金行购镀锌铁网来作辐射器使用一般 1.0 的 PVC 单心电线绕制辐射体详图:,,, ,, ,, ,, ,,, 此处交叉 但不短路 ,, , ,...

  高增益四菱形无线数字电视接收天线制作 高增益四菱形无线数字电视接收天线制作高增益四菱形无线数字电视接收天线MHz，,,,,，, ,,, ,, ,, ,,,,,,,。,,,,,。,;, , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,，,,,,，辐射器距反射板约 8.2 cm 细调之 至接收讯号最强 反射板到五金行购镀锌铁网来作辐射器使用一般 1.0 的 PVC 单心电线绕制辐射体详图:,,, ,, ,, ,, ,,, 此处交叉 但不短路 ,, , , , , , , , , )( 此处不交叉 形成 , , 中央 gt lt 处接 , , 5c2v 同轴电缆 同轴电缆中心导体接一边 , , gt 外部导体接另一边 lt , , , , ,, 此处交叉 但不短路 ,, , , , , , , , ,,, 将 5c2v 同轴电缆接在 gtlt 处 直接往后透过铁丝网引出 增益约有 15dbi 上下 水平波束角约 60 度到 70 度之间 利用 PVC 水管及木螺纹钉作为支撑骨架即可 若还要提高增益 可再加装导波环四组 ,,,, ,, ,,,,,,,,,,,。,,,,;, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, 每个导波环置放于辐射体前方约 18cm 处细 加装导波环后 水平调之 至信号最强 加装一组四个导波环增益可达 17dbi 上下 波束角会减小.. 辐射器或导波环的骨架固定例此处以导波环为例: 木螺纹钉 ,, , ,,, , ,,此处绕线 ,, ,, ,,, , , , , ,。, , , , , ,,,,,，,，,,,,, (。 , 。) ,,,,,，,，,,,,, , , , , , , , , , ,, ,, 。 如此绕线就可以 ,,, ,,, 在同一平面 , , , , ,, , ,, , ,,, ,,, ,,,,,,,, ,,上 ,, ,,, ,, ,, , ,, , , , , , ,。,,,,,。,, ,,,, , , , , 。 ,,,,,，,，,,,,, ,,, (。 , 。) , ,,,,,，,，,,,,, ,, , , , , , , , , ,, ,, ,,, ,, 此天线很适合安装在墙面上或绑在水塔侧边.. 若觉得您的接收讯号不佳 试试这个自制天线 我拿它在宜兰可以收到台北竹子山的讯号.. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ --- 信号强度的差距 若排除天线频率响应的问题 主要是看转播站位置 距离及接收与发射天线的辐射涵盖图形 另直射波与反射波也会有所关系.. 在无线电领域 基本的评估方式如下理想状况: Ri Po - Co Ao - 92.4 - 20 log D - 20 log F Ar - Cr Ri : 接收到的信号准位 单位 dbm Po : 发射机输出功率 单位 dbm Co : 发射机电波馈送电缆传输损失 单位 db Ao : 以接收者的位置观察 发射机天线在此角度的增益 单位 dbi 通常发射天线增益会以最大增益方向角 度的增益值来标示但是以广播发射站而言 会因接 收者位置的不同 相对于天线角度的不同 而呈现不 同的增益.. 92.4 : 真空传播衰减常数 若频率单位改用 MHz 时 常数 值则为 32.4 因为 20log FGhz 60 20log FMHz 同理 若距离单位改用公尺或英里 也是如此转换 我个人是喜欢用 92.4 的常数.. D : 接收点到发射点间的距离 单位公里 F : 所使用频率 单位 GHz Ar : 接收器天线增益 单位 dbi 但若发射站位置不在该天 线最大增益方向 记得扣除相对增益.. Cr : 接收器传输电缆传输损失 单位 db 以上式子是电波在真空中 理想状态下的传输这里要特别提到一点是 式子中 似乎频率越高 传输衰减越严重故有些文章会如此描述 但实则不然 式子中频率越高 衰减越多是因为天线的长度随着所使用波长的缩短而缩短 故等效截收截面积跟着缩减的关系 也因为是面积 故用 20 log 而不是 10 log.. 由此式子我们也不难得知 距离每增一倍 在其 它条件都不变的情况下 接收信号准位少 6db 故距离增一倍 若要维持相同的接收信号强度 除了增加功率 6db 外 就是要提升天线db.. 这是理想状况的式子 在真实的情况下 我们还会碰到障碍物所引起的绕射 反射等多重影响 这就用到 quot夫累聂quot 带的评估 这在以后有兴趣时 再来谈谈.. 至于为何要乘上 1.01 主要是环型天线 波长时 虚数阻抗几近为零天线谐振 此时其阻抗值约为 100 ohm 我们看这种天线结构 刚好主要是两个环型并接 故可得到 50 ohm 的天线 ohm 的接收系统时 因阻抗不完全匹配 其 SWR 会稍高 但因为是接收系统 没有发射机 故不用担心因阻抗不匹配而损坏发射机 更何况加上反射板时 天线整体会呈电感性 阻抗也会增加 用在 75 ohm的接收系统 不会有啥大问题..转载请注明出自中国无线论坛 wlanbbs/本贴地址:wlanbbs/thread-1871-1-1.html 单一组四个环的不须特别做阻抗匹配 但要再合并多个时就需要.. 这种利用两组环形天线并联 加上反射板的天线 记得好像是一位德国人发明的 因为效能良好 尤其是在 UHF 频带 制作也简单 水平波束角宽 且为 阻抗在50ohm 附近 在 UHF 及微卫星通讯的业余自制天线 常被采用.. 水平极化 一个环形天线的圆周长等于所使用波长乘上 1.011.1 时 处于谐振状态 且等长线段涵盖最大截面积是呈现圆形 在此状况下 环形天线有效截面比 dipole 大 故约比dipole 天线db 的增益 已知

  dipole 天线dbi 故一组环形天线dbi 当将两组环形并接时 截面积增一倍 增益加 3db 再加上反射 故双环形天线加上反射板 增益可达 板 将朝后的能量往前送 增益再增一倍 3.1533 9.15dbi 实作上可通过调整到反射板的距离 将波束集中一些 故可获得约 912 dbi的天线增益 而四环形天线 环形数量比双环形多一倍 有效截面积多出将近一倍 故增益约可达 1215dbi.. 我们以 4 菱形天线来看其动作原理.. 假设馈电缆中心导体接天线右侧激励点quot lt quot 外部导体接天线左侧激励点 quot gt quot 那么呈现在天线的高频电波相位如下: , ,, ? ? ,,,, , ,, , , ? ?,,, ,, , ,, ? ? ,,,, , ,, , , ? ? 此处接同轴电缆中心导体 定义相位为 0 度 ,,, )( , 换言之另一侧相位就是 180 度 在经过四分 ? ? 之一波长的单边长度 电波延迟移相 90 度, , 再经过四分之一波长单边长度 电波再移相, , 成为 180 度到左侧 从图面箭头路径可知 从? ? 上到下 所有天线激励均左右同相位 依天线,, 收发等效原理 接收天线所截收下来的电波,, 在馈电点相位都一样 故波幅增加..? ? 但因为实际环周长是比所使用波长还长 再, , 考虑导体传送电波时应有的波长缩短因子, , 故实际上每经过单边长度后 电波延迟所呈? ? 现的相位增加比 90 度还多 故像这样的迭,, 接 以中心点起算到上下两端 以两个环形一共四个 为限 再多也提升不了多少增益且当以此天线为发射天线的立场观之 较大部分的能量集中在靠近中央的两个环上 故若再增加迭接数量 提升的效果很有限..若还要再提升增益 有几个方法:1.利用导波板四个环:作用原理如同 YAGI 的导波器 在增加一组导波板时 增益约可增加 3db 在天线方向上再增加导波板数量 适当调整距离间格导波板数量每增一倍 增益多 3db 而实际上如同 YAGI 的导波器并不到 3db 那么多 且有一定极限..下图是运用在 2.45 GHz 的频率上 若要用在 DVB-T 的频带 记得换算波长:2.利用反射板: 作用原理如同碟形天线.数个四菱形天线 利用功率分配合成网络 将每个天线的讯号合并在一起 在 UHF带 因为有现成的分配合成器 且 价位低廉 不像在 SHF 带那么昂贵 建议直接购用现成的分配成器即可 就如同将两个 YAGI 天线迭接一般 须考虑各个分支电缆长度 让每个天线所截收下来的信号 到达合并点时须为同相位 但因为,菱形天线的水平波束角相当宽 若想让天线最大增益方向不是在正前方时 可以增减各个分支电缆的长度 让在某方向的电波 经由各个天线接收下来到达合并点时能够同相.. 如下图 希望天线组增益最大方向是斜向左侧 N 度同相位的位置 , , ,, 各个天线所接收的电波相位 以最左边的 , , ,, 天线为零度来当基准 则 , ,, , X x / C / F 360 , , ,, ,, 电波路径长 Y y / C / F 360 , ,, ,, , Z z / C / F 360 ? ,?, ? ? ? ? ? ? , , , , 所使用的电缆长度 ,，, ,，, ,，, ,，, c1.c2.c3.c4 须让电 , , , , 波传送到合并器时 , , , , 相位一样 那么天线 ;,, ;,, ;,, ;,, 最大增益方向就会 , , , , 朝向左侧 N 度的位置 , , , , 这样的做法 就如同 , , , , 相位数组天线一般.. , , , , 此处以 c1 的电缆出口 ，,,,,,,,,,,,,,， 那么 c2 相位 , , 延迟就是 -X C3 为 -Y , , C4 为 -Z 那么电波为 0 度 到 , , 达合并器时 相位就 , , 会一样.. 另外要注意 一般 VHF/UHF 的功率合并分配器 其每组分支出口的相位有可能相差180 度 譬如一分二二合一 其两组输出相位可能刚好相反 视分配合成器的结构而定 须把此项因素考虑进去 通常的做法是若发现此种现象 将天线馈电点位置左右互换即可.. 这里要注意的是 电波在电缆中传送的速度较真空慢 故利用电缆长度来达到电波相位延迟 须先查

  得知电波在该种电缆的波长缩减比例 以 RG58 来说 这个值约为 0.66换言之 300MHz 的电波在线M 该电波在真空中传输一公尺远的点 电压与原点同相 故利用一米长的 RG58 传输该电波 在电缆出口处的电波相位与电缆入口比较将会是 L/ C/F0.66 360 1 米 / 光速/300MHz 0.66 360 185.5 度.. 而 SHF 因为频率高 一般市售 VHF/UHF 功率合成分配器 变压器结构 不适用 此时可通过电缆来制作 大体上有两种方式 一是共振线法 一是迭接并接法 参考以下我以前写的网页mysite/ch...ant-network.htm 网页中的数值 是以 50 ohm 阻抗的系统来举例 75 ohm 的系统也可用 只是共振线的取得较困难 尤其是 1 to 2 时 其共振线ohm 两种数值前者特别难找到这样的电缆 后者倒是可以用 rg585052ohm 而 1 to 4 及迭接合并法则没这样的困扰.. 这里顺带一提 使用共振线法 因为频率不同 共振线长度就需要不同 故共振线方式只能用在窄频带.. 而底下这张照片中的 16 菱形天线 是利用迭接法将四组四菱形天线合并 故每两组天线的馈电点左右相反 而分支电缆长度都相同 故最大增益方向垂直于天线面 也就是朝向您的方向.. 这个天线排列方式 其水平波束角相当窄 约在 1020 度之间 若全部以垂直方式来合并如同下图方式 则水平波束角与原 4 菱形同 但垂直波束角约只有 3 度: / ?共 16 个 / / / / / / / / / / / / / / / ? 至于所制作出来的天线大小 请各位以天线单边长来绘图想象一下吧.... 当初我所制作的那个拿来收台北数字电视讯号的 4x 含一组导波 印象中高近 90 cm 厚近 30cm不做导波装置会薄很多 宽约 3040 cm 忘了 故线 菱形 则天线 米 若想垂直方向迭接 天线 米.....gtltquot 最初由 antion 发表 车机建议还是使用全方位的垂直天线比较适当。因为在车天线上装上反射板，天线会变成有方向性，可能会影响行动时的收视讯号喔～除非您车辆定点收 视。转载请注明出自中国无线论坛 wlanbbs/本贴地址:wlanbbs/thread-1871-1-1.html 嗯 是可以 但是一般全向性垂直天线为垂直极化 极化不匹配 会有损失 其实只要做出水平极化的全向形天线即可: 建议可以试着装设环型天线 如双菱形的型态 而不加反射板 若车用机有自动天线切换装置空间分集接收型 大多为拥有两组天线输入接座 找看看 看是否有四输入的机型 则装设两组 分别朝向相差 90 度的方向.. 因为不加反射板的双菱形 其辐射图场是类似赫芝天线 quot 字型 ,,, , , , , / / , , , , , , ,,,,,, ,,,,,, 从上往下看 , , , , , , / / , , , , ,,, 因此如下图摆放 那么左边的天线接收前后方向出入屏幕方向 右边摆放接收左右方向 因此不管波源在哪个方向都可涵盖到.. 左边天线 右边天线 左边天线 右边天线 ,, , , ,, ,, , , ,, ,, , , ,, ,, , , ,, 从前后看 从侧边看 每一组天线各接往接收机其中一组天线输入端子接座 若制作技巧足够者 可以试着将它们复合在一起: ,,, ,,, ,,, ,,, 每一组天线也一样各接往接收机其中一 组天线输入接座 若接收机是单一天线输入型态者无空间分集 可以借鉴上次在pczone 所讨论的全向性天线的做法 将每个环的方向个别朝向相差 90 度的面向如下图: , ,, , ,, ,, , ,, ,从前后看 从左右看 或者如下图: ,, , ,, , , ,, , ,, , ,, , ,, ,, , ,, , 从前后看 从左右看 或者像渔船的通信天线如下图: , , ,,, 这两组天 ? , , ? ? , , ? 线端子接 在一起， ? , , ? 在一这两组天 ,,, 线端子接 起， 接同轴中心 , , 接同轴外部 从侧面看 从底侧往上看 不然将个别朝向不同方向的方向性天线 利用合并分配器连结后成一路后 接到接收机也能: 前 ,,,,, ，,,,,,， , , , , , , , ? , , 左, ,,?,?,, ,右 , , ? , , , , , , , ，,,,,,， ,,,,, 后 ,:代表合并器 从上下往下上看 若是两组天线 的合并器两组 以两组天线为一单位 分别接续两组 个别接到接收机天线输入端头.. 若您的接收机为具备四组天线输入端子的空间分集接收机 那么将个别天线接往各端子会是最佳组合.. --------------------------------------------------------------------------------最初由 chenyu6 发表 看过这篇文章觉得quot菱形天线quot好像很不错 所以我想制作一个山贼兄的quot菱形天线quot我不是读电子那些公式我看不懂 有那位好心的大大能告诉我那quot菱形天线quot要怎么做才可以给接收机用 谢谢 -------------------------------------------------------------------------------- 要制作它是很简单的 材料到五金行及水电行买: 1.充当反射板的镀锌铁丝网 铁丝不要太细 最好有 1mm 直径以上 免得容易破掉网孔大小至少要能穿过同轴电缆.. 2.制作辐射器用的电线 一般的电源导线即可 导体直径建议至少 1mm 以上 免得容易断掉.. 3.用来当支架的水管 用四分管即可 若想要做得漂亮 可搭配一些 T 型管.. 4.自攻自攻牙螺钉 就是尾巴尖尖 可以直接锁进木头的那种.. 再来就是制作天线 首先您要决定如何利用水管制作天线骨架的几何型态 简单的参考做法如下图: ps:此处以双菱形举例 仅是举例 希望您自己动动脑看以啥方式是最好的 我自己做的 是用另外的方式.. 水管 ? 铁丝网 ‖ ? 将电线绕制在螺钉上 作为辐射器 ‖ ? ‖……，…, ? 自攻螺钉 同轴 ‖水管, 电缆 ‖,…，…, ? ‖ , ,,,,,,,? ‖ , ‖,…，…, ‖水管, ‖……，…, ‖ ‖ ? ?调整距离 侧 面 图 铁丝网 ? ，，，，，，，，，，， , : 自攻螺钉 ，，，，，，，，，， ，，，，,,,，，，， , : 水管 ，，，,，，，,，，， ，,〈,,,,,〉,， ※ : 接同轴电缆 ，，，,，，，,，，， ，，，，,，,，，，， , , ，，，，，※，，，，， , , ，，，，,，,，，，， , , ，，，,，，，,，，， ( 。 ) ，,〈,,,,,〉,， , , ，，，,，，，,，，， , , ，，，，,,,，，，， , , ，，，，，，，，，， ，，，，，，，，，，， 同轴电缆接续图，辐射器 左侧 ”,”接中心点右侧 正 面图 ”,”接电缆外部导体. 水管 同轴电缆 穿过铁丝网 绕过垂 铁丝网 ? ‖ ? 直的那支水管即可 建议绕过的 ? ,‖ 方向是在接外部导体的那一侧 ,,,,,,‖,,,, ? ,,,,,,,,, 适当调整距离 ? –:,,:,,:– ? 水管 , , , ? ??? 辐射器 自 攻 螺 丝 俯 视 图 辐射器边长 以中心频率为 600MHz 为 12.6 cm ? 12.6 cm 为方便制作 取 13 cm 也可以.. , ,, , ? 〈 〉 , , , , 由此可知 双菱形辐射器高等于 12.6 / sqr2 4 12.6 / 1.414 4 36 cm : ,, ,, ,, , 而四菱形高就约为 72 cm.. 但这单指辐射器本体 因为反射器36 cm ,, 必须比辐射器还大 故以双菱形来说 就至少需用40 20 的铁丝网 而四菱形的反射器至少需为 80 20 的铁丝网 而我因为是制作,菱形 所以当初是购买一尺未经裁切的量高约,尺来制作的. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ---------转载请注明出自中国无线论坛 wlanbbs/本贴地 址:wlanbbs/thread-1871-1-1.html 1. 这样的摆放方式是 quot水平极化quot ,, ,, ,, ,, 相当符合目前转播站发送的电波极化方向.. 此外这种天线从上往下 故您所谓的 2 度 应是指天线倾斜的程度 但在垂直面的看 其波束角约有 60 度 波束角 也不只 2 度 我想您家里接收到的强度与质量 大概只落在临界点附近 在这样的环境下测试 测不出天线应有的波束特性 故可以的话 最好加上反射板后 到空旷可直视转播站的地点测试看看.. 2.宜兰属平原地带且幅员距离最远仅 45KM 上下 排除建物阻挡外 均可直视转播站故信号良好是应当的 而双菱形天线行动状态下使用 因为车辆方向随时在改变 而此种天线有方向性 故很可能您在测试时 电波源时常落在该天线波束角外 若要让它对四面八方的电波源都可接收 可以借鉴之前的举例 尤其是用四菱形弯成下图的方式: ,, , ,, ,, ,, , ,, , ,, , ,, ,, , ,, , 从前后看 从左右看 信号强度的差距 若排除天线频率响应的问题 主要是看转播站位置 距离及接收与发射天线的辐射涵盖图形 另直射波与反射波也会有所关系.. 在无线电领域 基本的评估方式如下理想状况: Ri Po - Co Ao - 92.4 - 20 log D - 20 log F Ar - Cr Ri : 接收到的信号准位 单位 dbm Po : 发射机输出功率 单位 dbm Co : 发射机电波馈送电缆传输损失 单位 db Ao : 以接收者的位置观察 发射机天线在此角度的增益 单位 dbi 通常发射天线增益会以最大增益方向角 度的增益值来标示但是以广播发射站而言 会因接 收者位置的不同 相对于天线角度的不同 而呈现不 同的增益.. 92.4 : 真空传播衰减常数 若频率单位改用 MHz 时 常数 值则为 32.4 因为 20log FGhz 60 20log FMHz 同理 若距离单位改用公尺或英里 也是如此转换 我个人是喜欢用 92.4 的常数.. D : 接收点到发射点间的距离 单位公里 F : 所使用频率 单位 GHz Ar : 接收器天线增益 单位 dbi 但若发射站位置不在该天 线最大增益方向 记得扣除相对增益.. Cr : 接 收器传输电缆传输损失 单位 db 以上式子是电波在真空中 理想状态下的传输 这里要特别提到一点是 式子中 似乎频率越高 传输衰减越严重故有些文章会如此描述 但实则不然 式子中频率越高 衰减越多是因为天线的长度随着所使用波长的缩短而缩短 故等效截收截面积跟着缩减的关系 也因为是面积 故用 20 log 而不是 10 log.. 由此式子我们也不难得知 距离每增一倍 在其它条件都不变的情况下 接收信号准位少 6db 故距离增一倍 若要维持相同的接收信号强度 除了增加功率 6db 外 就是要提升天线db.. 这是理想状况的式子 在真实的情况下 我们还会碰到障碍物所引起的绕射 反射等多重影响 这就用到 quot夫累聂quot 带的评估 这在以后有兴趣时 再来谈谈.. 至于为何要乘上 1.01 主要是环型天线 波长时 虚数阻抗几近为零天线谐振 此时其阻抗值约为 100 ohm 我们看这种天线结构 刚好主要是两个环型并接 故可得到 50 ohm 的天线 ohm 的接收系统时 因阻抗不完全匹配 其 SWR 会稍高 但因为是接收系统 没有发射机 故不用担心因阻抗不匹配而损坏发射机 更何况加上反射 75 ohm的接收系统 不会有啥大问板时 天线整体会呈电感性 阻抗也会增加 用在 题.. 所谓的 Dopplequad 就是 daul quad 也就是之前写的 2x quad antenna 它的理论增益约 3.15 3 3 9.15dbi 辐射体到反射体的距离与反射体大小及密度 都会决定该天线的阻抗特性及辐射图场 一般来说 反射体比所使用半波长还长即可 更长一点 在某个范围内波束角会小一点 波束更集中 而距离的选择 大致上是所使用波长的 1/6.5左右 但没有确切的数据 因为这与您所使用的反射体结构与密度及大小有关 须经实作调整.. 若您还想再提升增益 可以试着以下做法: 1.增加导波环 2.将两个环远离中心点那端 适当拉远离反射板 如下图: 侧面图: , , ,, ,, ,? , , ,,,,,,, ,,,,,,, 顶视图: 将这端点远离反射板 ? ,, ,, ,, ,, ? 将这端点远离反射板 建议可以试着装设环型天线 如双菱形的型态 而不加反射板 若车用机有自动天线切换装置空间分集接收型 大多为拥有两组天线输入接座 找看看 看是否有四输入的机型 则装设两组 分别朝向相差 90 度的方向.. 因为不加反射板的双菱形 其辐射图场是类似赫芝天线 quot 字型,,, .

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