對講機天線到底有多重要?通信效果好不好全靠它了!
發布時間:2021-01-26天線是任何一個無線電通信系統都不可缺少的重要組成部分。各類無線電設備所要執行的任務雖然不同,但天線在設備中的作用卻是基本相同的。任何無線電設備都是通過無線電波來傳遞信息,因此就必須有能輻射或接收電磁波的裝置。
所以,天線的第一個作用就是輻射和接收電磁波。當然能輻射或接收電磁波的東西不一定都能用來作為天線。
天線的另一個作用是”能量轉換”。大家知道,發信機通過饋線送入天線的并不是無線電波,收信天線也不能直接把無線電波送入收信機,這里有一個能量的轉換過程,即把發信機所產生的高頻振蕩電流經饋線送入天線輸入端,天線要把高頻電流轉換為空間高頻電磁波,以波的形式向周圍空間輻射。反之在接收時,也是通過收信天線把截獲的高頻電磁波的能量轉換成高頻電流的能量后,再送給收信機。顯然這里有一個轉換效率問題。天線增益越高,則轉換效率就越高。
那么怎么來讓天線能夠發揮最大的作用呢?這其實是一個多因素的綜合考慮的事情,通常包括天線電波波段、通聯雙方的方向(位置)、通聯的遠近距離、天線架設方式、使用場景(民用或是商用?)以及選購成本等因素,除此之外,還要考慮輸入阻抗、頻帶寬帶、輸入功率、中心頻點、增益、駐波、方向圖等天線特性。(結尾會彩蛋,看看別人的天線是個啥樣子)
那下面我們需要一個一個來說一說影響的因素:
1、電波波段:在無線電技術中,波段這個名詞具有兩種含義,其一是指電磁波頻譜的劃分,例如長波、短波、超短波等波段。其二是指發射機、接收機等設備的工作頻率范圍的劃分。目前每一種天線都有自己固有的頻段和波段,一般來說,單波段的天線在使用性能方面優于多波段天線。
2、通聯雙方方向(地理位置):如果是固定兩個點位置的通聯,建議選用定向天線,這樣效果會更好,也更穩定。而如果是移動的兩點或多點,就必須使用全向天向。
3、通聯的遠近距離:不同的位置、距離也是決定了應該考慮不同類型的天線,每種類型的天線覆蓋的輻射范圍與效率也是有所區別的,比如在相同情況下,八木天線的效果就比全向天線好不少。
4、使用場景:什么場景就該用什么樣的天線,比如拿在手上設備所使用的天線就要小巧,架在車上的就要風阻小,不易折,還有基地臺肯定首選效率高的天線。
5、架設方式:在架設時一定要考慮架設場地(高低、山區、河流?)、極化方向等因素。一般來說,我們知道的V形天線架設高度是波長強相關的,車載使用的天線則最好安裝在車頂中部或側翼,而UV段的八木天線就要側立安裝,產生垂直極化電波,這樣才能使得效益最大化。
6、選購成本:玩無線電還是“無限墊”,取決于每個HAM自己的選擇,這里咱們建議要選擇性價比最好的來玩,如果手頭寬闊,就買品牌的,品牌天線性能沒的說,要是手頭緊但忍不住想玩,就去買些廉價的或者去淘一些二手的天線,也是不錯的選擇。
7、輸入阻抗:主要是考慮連接時天饋系統匹配的問題,這里涉及到電臺/基臺發射模塊、饋線及天線等相關設備。一般來說,阻抗匹配優秀天饋是可以降低駐波值,減少電信號傳輸過程的損耗,提高通聯的效果。
8、頻帶寬度:在中心頻點的頻帶范圍內,天線效率較高,增益較大。此外,在短波通聯中常應用天調以擴大頻帶寬帶,讓天線工作效果達到最佳。
9、中心頻點:是天線性能最好的工作頻點,居于這個點上的天線效率最高、增益最大,駐波最小,所以建議HAM將常用頻率范圍的中間值定為天線的中心頻點。
10、輸入功率:天線都有一定的輸入功率限制,由電臺輸入至天線的功率不能超過天線最大承受功率,根據經驗來說,一般天線最大承受功率的 2/3情況下,既不損害設備,也有益于增加效果,這一點在選購天線的時候一定要注意。
12、方向圖:天線的方向圖是表征天線輻射特性(場強振幅、相位、極化)與空間角度關系的圖形。方向圖有助于分析信號覆蓋與傳輸數據,一定程度上可以提高通聯效果,尤其是在依靠天波或地波傳播信號的短波通聯時,一定要根據天線架設的高度、波長等信息分析波形方向圖。
很多HAM在安裝制作自己的天線時,都會誤認為天線越長,發射或接受信號的效果就越明顯。其實不然,只有在最合適的范圍內,天線的作用才能發揮到最大。理論上來說,當天線的長度為無線電信號波長的1/4時,天線的發射和接收轉換效率最高。
總之,天線是任何一個無線電通信系統都不可缺少的重要組成部分。合理慎重地選用天線,可以取得較遠的通信距離和良好的通信效果。