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天線是一種能量轉換器，它的作用是將發信機輸出的高頻震蕩信號轉換為電磁波向空中輻射，另一方面，把從空中接受到的電磁波轉變成高頻震蕩信號傳輸給收信機。

天線的家族非常龐大，有很多天線是我們在生活中根本遇不到的，所以不用深究。但是作為業余無線電愛好者，我們還是應該了解一下我們身邊常用的天線，在這篇文章中我們主要談談 GP 天線。

GP 天線的英文全稱是：Ground Plane Antenna，即“帶接地面的天線”，也可以稱為“地平面天線”或簡稱為“接地天線”。

GP 天線是我們在 U/V 段通訊時最常使用的天線類型，其家族成員包括了車載鞭狀天線、玻璃鋼基地天線、手持設備上的小型天線等。由于在 U/V 段通訊中多采用垂直極化方式，這些天線通常采用垂直方式進行架設，所以，這些天線又叫做“垂直接地天線”。

首先，我們來看看天線輻射與波瓣示意圖，其中，蘭色物體代表天線振子，綠色半透明物體代表輻射波瓣。我們可以看到：在典型的單極天線工作時，輻射的電磁波形狀類似于一個蘋果，天線振子四周的電磁波平均分布，沒有方向性。這是最簡單的垂直天線的輻射情況。

垂直天線輻射模型

有些時候，我們會聽到關于天線的增益與方向性，下面的圖就展示了當兩段振子疊加后所產生的變化?？梢钥吹剑寒攦啥握褡盈B加后，波瓣形狀變得扁了一些，輻射的能量更集中于水平方向，這就形成了在水平方向上的增益，提高了天線的“效率”，現在市售的玻璃鋼基地天線大多采用這種結構，也有很多朋友根據這個道理自制高增益天線。當然，要使天線產生增益并非只有這一種方法，在這里就不過多討論了。

天線增益

了解了天線的輻射，我們再來看看 GP 天線的情況。

GP 天線一般由同軸電纜饋電，內導體接振子，外導體接于“接地面”?！敖拥孛妗本褪俏覀兂Ｕf的“地網”。下圖是典型的 GP 天線在接地面為無窮大時的輻射情況，電波基本沿水平方向輻射，這是理想的狀態。

理想輻射狀態

然而，在制造天線時，我們不可能把接地面做到無窮大，必須縮小到我們可以承受的范圍，但是那樣又造成了輻射方向的改變。下圖就是當接地面的直徑縮短到 4 倍波長時的情形：輻射的最大方向離開了接地面，向上傾斜。

輻射仰角A

下圖：當接地面進一步縮小時，電波輻射的仰角可達 30 度左右。

輻射仰角B

為了使電波按照人們預想的方式進行輻射，人們想出了很多辦法，來避免上面提到的情況。下圖就是一個例子：將接地面的形狀改為錐形，輻射方向得到了控制。

錐形天線

地網輻射模型

下圖所示的就是我們最常見到的車載鞭狀天線的模型。在用吸盤吸附于車頂后，雖然輻射方向仍有上仰，但是由于車體的金屬板充當了“接地面”，輻射方向已經得到了很好的控制。

常用車載天線輻射模型

在使用時，有的朋友用卡邊將天線固定在車上，但是這時由于電場分布不均勻，會降低天線的效率。所以我認為：天線最好用吸盤吸附在車頂中央，這樣有利于電場的平均分布，從而使得天線發揮出最大的效能。

GP 天線除了上面說的玻璃鋼基地天線和車載鞭狀天線外，還有其他不同的形式。

如：用半徑為 1/4 波長的圓盤代替 1/4 波長的垂直振子，下面配合圓錐形接地面組成為盤錐天線（Kandoian），盤錐天線在相當大的頻寬內，最大輻射方向總是沿水平方向的。

又如：1938 年，George H. Brown 與 Jess Epstein & Robert Lewis 用四根 1/4 波長的導體代替實體接地面，形成類似于玻璃鋼基地天線的形式。在這種形式的基礎上，作為改進，在天線的饋電端并聯一段 1/4 波長的短路同軸電纜，它不僅拓寬了阻抗頻帶，而且在發生雷電沖擊波時保護傳輸線。

另外，通常用于手持移動通訊設備的可伸縮鞭狀天線（俗稱拉桿天線）也是 GP 天線的一種，這中天線的好處是振子長度隨時可變，可以工作在不同波段內。

現在，越來越多的朋友加入 HAM 這個行列，領取了電臺執照，并準備通過交驗通聯卡片升為三級。這時候，問題也來了：通聯卡片上有“天線”（ANT）一欄，不知道怎么填寫。其實關于這個問題我已經和很多朋友在頻率上交流過，在這里再說明一下：玻璃鋼基地天線、車載鞭狀天線、手持移動通訊設備的鞭狀天線這些最常見的天線都屬于 GP 天線，如果您用的是這類天線，只要在“天線”一欄填上“GP”就可以，如果您用的是“八木-宇田”天線，就填寫“YAGI”，如果您想告訴對方您使用的是 14 單元的“八木-宇田”天線，那么“14 ELE YAGI”才是正確的表示方法。