PAC-12天线攻略(地网)复习过程
变形金刚之PAC-12完整版
HAM DIY的变形金刚之PAC-12多功能短波天线做HAM好长时间，一直有DIY天线的冲动，期间也不断学习、试验、搜集这方面的知识，硬盘上都存储了几个G了，UV天线除了Y AGE和50厘米的GP做了还好用以外，其他都不甚理想，后来干脆不做了，还是买个钻石的X510比较超值，这两年玩短波的过程中又激起了我的冲动，试验性做了几根出来，简单测试一下，效果还不错，做一批出来大家使用，帮我改进一下、完善一把，不胜感激；由于本人业余时间不多，学习无线电知识也不多，不对的地方还望批评指正，在此先行道谢。
HAM DIY的变形金刚之PAC-12多功能短波天线是pac-12便携天线、钻石单段车载天线的有机结合和变形，集pac-12便携天线的便携性、低辐射仰角和快速方便架设、钻石单段车载天线的车载机动性的优点和长处，最初设计是单波段固定加感线圈，后来因为工艺和方便携带问题而改为可调式。
变形金刚之PAC-12多功能短波天线在短波3-50多波段具有良好的效率和驻波比，固定使用在14-50M有1/2、3/4、1/4、1/1等不同谐振波长选择使用，效率自然高；同时采用大家公认的高效率加感模式—顶部加感，通联效率有了很大的提高，加粗了振子直径，增加了有效收发面积，提高了接收增益和发射带宽；优质的不锈钢材料制作强度高耐腐蚀，经久耐用；有待开发的在3-50M全频包括非HAM专用频段、U段、V段、水平架设改善近距离通讯盲区等等其它频率收发试验等待您的参与，增加了可玩性。
外观和形式并不是判定是否是一根好移动天线主要因素！关键的是它必须要具有高性能和良好的拆装性、便携性、高可靠性和耐用性。
试验证明变形金刚之PAC-12多功能短波天线在进行快速安装、调整、通联、移动应用等试验中足以满足一般需求，是一条具有实际效率及优越性能的短波移动天线！变形金刚之PAC-12多功能短波天线DIY目的：HAM专用的多功能、多用途、多波段、低辐射仰角、高增益、高效率、单人携带架设方便易用、功率范围大、近距离无盲区。
【经典再现】天线知识及实战
【经典再现】天线知识及实战非常全面的天线知识及实战秘籍，曾经的经典，今天依然适用！1 天线基础知识在无线通信系统中,与外界传播媒介接口是天线系统。
天线辐射和接收无线电波:发射时,把高频电流转换为电磁波;接收时把电磁波转换为高频电流。
天线的型号、增益、方向图、驱动天线功率、简单或复杂的天线配置和天线极化等都影响系统的性能。
1.1 天线增益增益是天线系统的最重要参数之一,天线增益的定义与全向天线或半波振子天线有关。
全向辐射器是假设在所有方向上都辐射等功率的辐射器,在某一方向的天线增益是该方向上的场强。
定向辐射器在该方向产生辐射强度之比, 见图1。
dBi 表示天线增益是方向天线相对于全向辐射器的参考值,dBd是相对于半波振子天线参考值。
1.2 方向图天线的辐射电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形,称为方向图。
用辐射场强表示的称为场强方向图,用功率密度表示的称之功率方向图,用相位表示的称为相位方向图。
天线方向图是空间立体图形,但是通常应用的是两个互相垂直的主平面內的方向图,称为平面方向图。
在线性天线中,由于地面影响较大,都采用垂直面和水平面作为主平面。
在面型天线中,则采用E平面和H 平面作为两个主平面。
归一化方向图取最大值为一。
在方向图中,包含所需最大辐射方向的辐射波瓣叫天线主波瓣,也称天线波束。
主瓣之外的波瓣叫副瓣或旁瓣或边瓣,与主瓣相反方向上的旁瓣叫后瓣,见图2:全向天线水平波瓣和垂直波瓣图,其天线外形为圆柱型;图3: 定向天线水平波瓣和垂直波瓣图,其天线外形为板状。
通常会用到天线方向图的以下一些参数:●零功率波瓣宽度,指主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。
●半功率点波瓣宽度,指最大值下降到0.707(即下降3dB)点的夹角。
●副瓣电平,指副瓣最大值和主瓣最大值之比。
●前后比等。
1.3 极化极化是描述电磁波场强矢量空间指向的一个辐射特性,当没有特别说明时, 通常以电场矢量的空间指向作为电磁波的极化方向,而且是指在该天线的最大辐射方向上的电场矢量来说的。
复习
平均功率密度之比。D
Dmax
4
0
2
0
F 2 , sin dd
G D
近似计算方法： 天线的波束范围ΩA指归一化功率波瓣图在球 面上的积分
A HPHP
θHP 、 ΨHP：在E面和H面上，以弧度为单位的波 瓣宽度。
G
电偶极子：长度l<<的流有电流的导线。
特点：由于l<<，因此电偶极子上的电流I处 处相等。
自由空间中电偶极子的辐射场：
60Il jkr E j sin e r Il jkr H j sin e 2 r Er E H r H 0
• 辐射电阻
l R 80
2
2
• 磁偶极子的辐射电阻
A R 320 2
4
2
相比之下，磁偶极子的辐射电阻比电偶极子 小很多。
对称振子
一 电流分布
二 辐射场和方向性函数 三 辐射功率和辐射阻抗
四 输入阻抗
五 谐振长度和通频带
对称振子
两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一 波长。全长与波长相等的振子，称为全波对称振子。
离终端/4处为电流的波腹，再经/4处为电流 波节，依次重复；
在振子上的电流经过零值时，电流相位改变 1800； 振子输入端的电流值由电长度l/ 决定； 振子两臂相对应点的电流相等。
二 辐射场和方向性函数
Em 60I m r coskl cos coskl sin
•平面波：电场强度和磁场强度矢量都在同一个平面内， 而且在任何两个不同点处的平面都是相互平行的。
•如果平面波等相面上场强的幅度均匀不变，则称为均 匀平面波。 均匀平面波为横电磁波： E S = H S = 0
第1章 天线基础知识(课件)
螺旋天线、喇叭天线和反射面天线等。
第1章 天线基础知识
天线的分析方法:麦克斯韦电磁场方程(“场”分析法)
“路”分析法: 将系统看成由分立元件及连接导线组成.
“场”分析法: 将系统看成分布系统. “场”:在全部或部分空间里的每一个点,都对应某个物理 量的一个确定的值,称为在这个空间确定了该物理量的 场.
第1章 天线基础知识
对于线性媒质,某点的电极化强度P正比于该点的电场强
度E。在各向同性媒质中某点的P和E方向相同,即
P xe 0 E
式中χ e为电极化率,它是没有量纲的纯数,不同的介质
就有不同的χ e。
D 0 E xe 0 E 0 (1 xe ) E 0 r E E
(3)Eθ 和Hφ 的比值为常数，称为媒质的波阻抗，记
为η。对于自由空间 E
0 120 H 0
(1―4―6)
第1章 天线基础知识
(4)Eθ 和Hφ 与sinθ成正比，说明电基本振子
的辐射具有方向性，辐射场不是均匀球面波。
因此，任何实际的电磁辐射绝不可能具有完全
的球对称性，这也是所有辐射场的普遍特性。 电偶极子向自由空间辐射的总功率称为辐 射功率Pr，它等于坡印廷矢量在任一包围电偶 极子的球面上的积分，即
第1章 天线基础知识
(4) 按天线特性分类：按方向特性分，有定向天线、全
向天线、强方向性天线和弱方向性天线；按极化特性 分，有线极化(垂直极化和水平极化)天线和圆极化天 线；按频带特性分， 有窄频带天线、 宽频带天线和超 宽频带天线。 (5) 按馈电方式分，有对称天线和非对称天线。 (6) 按天线上的电流分，有行波天线和驻波天线。 (7) 按天线外形分，有V形天线、菱形天线、环行天线、
地球站12米天线安装调测介绍
·69·卫星与有线传输网络总第100期地球站12米天线安装调测介绍李 良（辽宁卫星广播电视地球站）【摘 要】本文介绍了大口径卫星天线的安装、调试原理，并结合实例叙述了具体实现方法。
【关键词】天线；抛面；精度；IDPMS软件作者简介：李 良，辽宁卫星广播电视地球站，高级工程师，主要从事广播电视技术管理工作 。
辽宁卫视高清节目本地上星工程中，12m 卫星天线安装调测是一项重要环节，天线抛面的安装精度直接关系到天线增益参数，辽宁地球站采用“数字摄影测量技术”，利用IDPMS软件（智能数字摄影测量系统）对12m口径天线反射面的面板进行高精度调整，本文将介绍12m卫星天线抛面的调整方法及IDPMS软件的使用。
辽宁地球站12m天线抛面由80块曲面梯形金属板拼接而成，每块曲面梯形金属板均由6个螺丝固定在骨架上，螺丝分两段，上段用于固定曲面梯形金属面板，下段连接骨架，同时可用于调节曲面梯形金属板平整度。
天线抛面平整度的精度是否符合天线的理论模型，最终影响着天线发射和接收的增益。
在理论模型中，12m天线处于一个三维直角坐标系中，馈源中轴线为Z轴，Z轴与面板交点为原点，馈源侧方向为正方向，过原点做垂直Z轴的XY平面，XY轴方向任意。
因为每个螺丝的指向都与Z轴方向接近，受XY坐标影响很小，规定将需要调整的数值记为ΔZ（注意ΔZ 不是Z坐标误差）。
需要指出，馈源位置使用普通螺丝固定，基本不需要调整。
大口径卫星天线C波段和Ku波段的面板调整精度是一样的，每块板材上6个螺丝的ΔZ的均方根要小于0.5mm。
在没有“数字摄影测量技术”和IDPMS软件以前，大口径卫星天线是使用经纬仪调整，大致方法是：卫星天线面板拼装完成后，在吊装到天线基座之前，将抛面整体置于地面并严格保持水平；先不装馈源，将经纬仪放置于馈源约1.2m高处，再将N米长有刻度钢尺一端固定于原点，则Z轴、钢尺和经纬仪的激光成三角形；当激光正好打到所需刻度点时，该点就是该处面板理论上的位置；由于判断该点位置只能用人眼，误差较大，加之该操作需在夜间进行，并受温差影响较大，虽然理论上可以达到精度要求，但是在实际操作调试过程中耗时费力，操作繁琐，调试一部大口径卫星天线耗时在15~20天，甚至更长的调试周期。
天线复习——精选推荐
选择、填空部分1、线天线：单极子天线、偶极子天线、半波振子、无限小偶极子、小振子、有限长振子；（带振子）口面天线：喇叭天线、口径天线、反射面天线（抛物面天线）；微带天线：矩形贴片、圆形贴片；阵列天线：带阵列。
，Γ为反射系数，驻波比为衡量负载匹配程度的指标，驻波比越大，2、驻波比：VSWR=1+|Γ|1−|Γ|匹配越差。
驻波比等于1时，完全匹配。
3、半波振子的辐射电阻为73欧姆。
4、微带天线的优点：①易批量加工；②易集成；③体积小，重量轻，剖面低；④便于圆极化；⑤可与各种载体共形；⑥性能多样化。
微带天线的缺点：①工作频带窄；②损耗较大；③功率容量（承受功率）小；④工作效率低；⑤扫描性能差；⑥极化纯度低。
5、分析微带天线通常使用传输线模型法、空腔模型法以及全波分析法。
6、在天线测量实验中，由测试得到的驻波比以及回波损耗，可计算得到反射系数（S11、S22）。
7、在HFSS仿真中，金属表面应分配Perfect E边界条件，空气盒子表面应分配辐射边界条件。
8、天线特性参量分为电路参量、空间参量，电路参量包括天线阻抗、辐射电阻、天线温度；空间参量包括方向图、方向性系数、增益、有效口径、极化。
9、微波通信系统中，发射天线为右旋圆极化天线，接收天线不能选左旋圆极化天线。
（右旋圆极化天线可以100%接收，左旋圆极化天线不能接收，水平极化和垂直极化的天线可以50%接收）。
10、偶极子天线的E面方向图是“8”字形，H面方向图为圆形。
11、天线的定义：作为发射或接收系统的一部分，被设计用来辐射或接收电磁波。
12、围绕天线的空间可分为三个区域，分别是感应近场区、辐射近场区、远场区。
13、E面是指通过天线最大辐射方向并平行于电场矢量的平面；H面是通过天线最大辐射方向并垂直于E面的平面。
14、天线增益是指在在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号功率密度之比。
天线增益与方向性系数的关系：增益和方向性系数之比称为天线辐射效率。
天线复习——精选推荐
第1章天线基础知识1.什么是电基本振子，电基本振子远区辐射场的特点？电基本振子是一段理想的高频电流直导线，其长度l 远小于波长λ，其半径a 远小于l ，同时振子沿线的电流I 处处等幅同相。
远区场特点：p4，包括大小关系、方向关系。
00060sin ,/==377jkr Il E j e H E r q j q m p q h h l e -==W ，对真空，2.远区场坡印廷矢量平均值计算公式(会计算)：p4。
与距离平方、波长平方成反比，与子午角正弦的平方成正比。
电基本振子远区辐射场的主要特性：(1) E θ、H υ均与距离r 成反比，成反比，辐射场的等相位面为辐射场的等相位面为r 等于常数的球面，E 、H 和S av 相互垂直，且符合右手螺旋定则。
(2)传播方向上电磁场的分量为零。
(3)E θ和H υ的比值为常数。
(4)E θ和H υ与sin θ成正比。
(5)辐射功率P r 正比于(Il/λ)2。
如果是近区，电场与磁场相差90度相位差。
3.电基本振子的辐射功率和辐射电阻公式(会计算，p5) 22240()r l P I p l =4.电基本振子和磁基本振子远区辐射功率比较对同样电长度的导线绕制成磁偶极子，在电流振幅相同情况下，远区的辐射功率比电偶极子小几个数量级。
磁基本振子的辐射场是根据电磁对偶性原理推得的。
5.天线的方向函数定义：p8 (,,)(,)60/E r f I rq j q j =归一化方向函数：max max(,)(,)(,)(,)E f F f E q j q j q j q j ==电基本振子的E 面归一化方向函数F (θ,φ)=|sin θ| ，H 面为圆。
6.E 面方向图与H 面方向图如何定义的？p9 E 面方向图：电场强度矢量所在并包含最大辐射方向的平面；H 面方向图：磁场强度矢量所在并包含最大辐射方向的平面。
功率方向图(也有E 面和H 面之分)：Φ(θ,φ)=F 2(θ,φ) 半功率点波瓣宽度(3d B 波瓣宽度)2θ0.5E (E 面)或2θ0.5H （Ｈ面）。
第1章 天线基础知识1
内容：1、基本振子辐射 2、天线参数 3、对称振子 4、天线阵 5、地面导体影响
重点：1、天线参数分析与设计 2、对称振子3、天线阵 难点：天线阵 课时：14课时
第1章 天线基础知识
绪论
1、天线是无线通信、广播电视、导航等工程系统中辐射或接收无线 电波的部件。
2、作用：高频电流
E(r, , 60I f ( , )
r
（1―2―1）
第1章 天线基础知识 z
r
O y
x
图 1―2―1
第1章 天线基础知识
式中I为归算电流，对于驻波天线，通常取波腹电 流Im作为归算电流；f(θ,φ)为场强方向函数。因此，方 向函数可定义为
f ( , ) E(r, , )
60I / r
（1―2―2）
第1章 天线基础知识
1.2.1 方向函数 由电基本振子的分析可知，天线辐射出去的电磁
波虽然是一球面波，但却不是均匀球面波，因此，任 何一个天线的辐射场都具有方向性。
所谓方向性，就是在相同距离的条件下天线辐射 场的相对值与空间方向（子午角θ、方位角φ）的关系， 如图1―2―1所示。若天线辐射的电场强度为E(r,θ,φ)， 把电场强度（绝对值）写成
1（
A）
又由于均匀导波上传播的波，相当于无源情况下的传播，
所以麦克斯韦方程符合 H jE
因为由波动方程已知场源做正弦变化时，
A
1
J e jkr dV
4 V r
因此对于沿Z轴放置的电基本振子，A
1
4
I e jkr dl Lr
又Az在球坐标中的各分量为
Ar A
Az c os Az sin
1.2 发射天线的电参数
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P A C-12天线攻略(地
网)
PAC-12天线攻略
自从2012年4月份七公首次将此天线用于木兰围场测试赛，经过了将近一年时间的测试、使用，迄今为止已用其通联了7O6T、NH8S、3D2C、
5T0SP、5X8C、6V7S、ZC4LI、A61Q、RI1FJ、T30PY、P29VCX、VE2IM 以及伦敦奥运特设台等等众多远征以及稀有DX电台，至于“500W的QRP、59+60dB的QRP”等等皆是由此天线演绎出的传说，随着使用的深入对此天线的特性也有越来越多的了解，网上也有许多朋友希望七公能更详细介绍一下这款天线的具体架设以及使用方法，经过一段时间的准备，现在就将七公架设此款天线的心得体会写于此博客，期待与各位朋友一起分享，当然也肯定会有许多错误之处，不当之处还请各位朋友批评指正，打算分成三个部分来写：“地网制作篇”“天线测试篇”“天线拓展使用篇”。
需要说明的是本篇博客不是一蹴而就的，由于相关测试工作还在进行中再加之工作等等原因，本篇博客的完成也许会经历一段较长的时间，还请各位朋友多多谅解。
地网制作篇关于垂直天线的地网，七公觉得如何强调都不为过，现实中七公看到过一些朋友架设的垂直天线，主杆品类繁多，各式各样的花色品种令人目不暇接，或雄壮或绮丽，然而在观其地网的拉设却令人大跌眼镜，要么没有要么就是随随便便扔一根不知长度的电线在一旁，更认为这是可有可无之物不加重视，对此七公只能苦笑了，经过这一年来的实践，七公认为GP垂直天线地网的重要性远远大于主杆，对其越重视在地网上下的功夫越多，越能得到丰厚的回报，2012年4月木兰围场测试赛，七公首次使用此款天线的时候就拉设了9根地
网，分别是10米的3根、5米的3根、3.4米的3根，分别对应于40米/20米/15米的1/4波长，取得了意外效果，也使得七公对此天线有了新的认识，其后经过反复实践，天线也由最初使用BG4DBZ出品的最初版本换成了现在
BD7JPC出品的版本，无论是在外观、强度还是在实用性上都有了很大程度的提高，下面就先介绍一下七公这款天线的地网制作与配置。
首先，来看看地网长度的取舍，理论上来说1/4波长应该是最佳选择，那么相关波段的数值七公列了一个表如下：
以上的数据只是参考，各位朋友在实际运用中也不必要如此精确与苛求，大概差不多就是行了
地网使用的线径是越粗越好，但很细的线似乎也没问题，七公使用的是当初BD6QBY老弟友情赠送的一卷0.2的线
七公的地网是对照上表，按20米/17米/15米/12米/10米五个波段来截取为一组，一共是三组共计15根
接线头是市场上购买的直径为10的压线头（方便套在直径为10的地钉上）
除了以上的配置以外，七公似乎觉得还不够过瘾，于是找本地的钳工师傅对天线底座再一次做了小小的改动，围着天线底座每120度钻一个直径4毫米的孔，一共3个，然后买来香蕉插头，每个插头压入5根1.5米长的网线，这样一来又有15根地网可以加入，在现有的条件下不断挖掘此款天线的潜力，提高效率就是QRPer七公的追求。
一图胜过千言万语，下面就用图示来看看七公每次是如何来架设PAC-12地网的吧
1、看看合影，这就是七公户外野战时的天线配置
2、专门配备了一把锤子，注意要用橡胶头的，以免在打入地钉的时候损伤地钉上的螺纹
3、打入地钉后，将做好的地网依次套上，注意要呈现360度的均匀分布。
4、拧上底座并将15根地网均匀散开分布拉设
5、最后将3个香蕉头共15根由1.5米网线做的地网插入底座中后来加工好的孔内，这样一个完整的地网就架设完毕了。