水平偶极天线的架设方法

第五节水平偶极天线的架设方法

水平偶极天线标准情况下的阻抗是73欧姆，图一是标准的设立方法，天线的元件方向成一直线，两边的支柱可利用大楼或其它杆状物如竹竿代替也可以。当您的无线电设备操作的电波频率低时，若要架设一标准的水平偶极天线，就必须在较宽广的平面上来架设。这是都市最大的限制。但是，不一定要作成标准水平偶极天线，也可以驾成倒V型(如图二)，如此一来面积长度就可以节省很多，同时也只需用到一根中心支柱。

5.1水平偶极天线角度与阻抗的关系

水平偶极天线给电部角度为180度时的阻抗是73欧姆；从180度角度开始变窄，它的阻抗也会随之渐渐地下降。150度时是68欧姆，120度时是58欧姆，105时刚好是50欧姆，更窄的角度90度时是42欧姆，60度时刚降列23欧姆。

因此，如果用50欧姆的同轴电缆线作为天线的传输线时，150度的角度是最理想的。图三是水平偶极天线的角度离地高度与阻抗的比较。

从这个图表可知道：当水平偶极天线的角度一样，而天线的地上高度不一样时，也会有可能产生阻抗不同的情形。例如：您的水平偶极天线张开角度为120度时，天线的离地高度是0.56波长、0.73波长、1.15波长时(21MHz的情况是7.95米、10.37米、16.33米)，这时候天线的阻抗却降到了50欧姆了。

要想架设一组高效率的水平偶极天线，就必须注意上列事项。除此之外，下列项目也请特别注意：天线元件尽量避免靠近电华配线和电力线。

天线主体四周如果离一般电线太近的话，不但会影响改变天线的阻抗，而且会产生电波干扰。一个波长以上的距离最理想，两者无法兼顾时，也请尽量避免天线元件和电线平行，而且利用一高一低或相互交叉之方式架设。在遇有钢筋水泥大厦、钢铁、和其它金属类的情况下亦有相同之影响，所以也请特别注意。

5.2平衡与不平衡转换器(BALUN)的使用

水平偶极天线本身是平衡式(BALANCE)，但同轴电缆线准却是不平衡式(UNBALANCE)，迎接不平衡式的电缆线列平衡式的天线时，就需要使用到平衡与不平衡转换器，但是一般市售的转换器价格QI却比一组自制的简单偶极天线价格高，在这种情况下，不用转换器也是可以的，只要上述事项都能够注意到，实际使用起来也没有问题。

水平偶极天线在调整时，可以先将天线元件的两端顶留30公分左右垂直悬着，再一边注意看驻波比表,一边一次剪掉3～5公分左右长度，一直到驻波比最低为止，这是最简单的调整方法之一。

架设倒V型水平偶极天线时，最重要的是要注意人身的安全间题。因为当无线电机发射时,水平偶极天线本身会产生高周波电流，而共两端的高周波电压最强。所以，若要架设此天线，请尽量架设在人身触摸不到的地方，这样才比较安全，或者请标示危险注意标志。

5.3 短波天线尺寸计算

一、计算方法：用电磁波的速度（光速）30万公里除以频率等于该频率的波长，再除以4就是1/4波长为单边振子长度，再去93--97%（非真空，光速必须加权）的缩短率：比如：频率7.05兆的单边振子长度为：10.64米，加上0.3米作为修剪余量；频率14.22兆的单边振子长度为：5.3米，加上0.3米的修剪余量；频率21.26兆的单边振子长度为：3.53米，加上0.2米的修剪余量即可；再用天线测试仪测定每对振子的谐振频率，开始频率低，慢慢修剪到相应谐振频率为止。主干高度如果在8米，阻抗应该差不多50欧姆，驻波会低于1.3。

二、倒V天线单边振子长度数据及计算方式如下：水平、倒V天线计算公式

1/4波长水平、倒V天线长度的计算公式：光速/频率/4*95%=（单臂）长度

21.400MHz天线的计算长度300000/21.4/4*95%=3330mm

14.270MHz天线的计算长度300000/14.27/4*95%=4993mm

7.05MHz天线的计算长度300000/7.05/4*95%=10107mm

29.60MHz天线的计算长度300000/29.60/4*95%=2667mm

以上仅仅是按照公式计算所得的长度，每个波段的天线最好是预长300mm左右，固定好位置后，用驻波表监测着逐步裁剪到最理想驻波的长度。或者使用发信机结合驻波表，监测每对振子的谐振频率（驻波低于1.2的频点)，边测边剪（随着谐振频率的升高，振子也在缩短，直到达到您所要的中心频点都低于等于1.2即可)。

例如：假设我们的目标频率是21.400MHz上述天线SWR最小值时候的频率读数是

19.896MHz。读数差=21.400MHz-19.896MHz=1.504MHz=1504KHz。计算得知15米波段每KHz 对应修剪长度为0.025cm： 15米波段半波振子总修剪值=1504X0.025=37.6（cm），振子两边对称剪去37.6/2=18.8（cm）。修剪振子要留有余地，差别越小越要细心，防止修剪过多。还要注意测试人员尽量远离天线振子，或站在偶极天线中间馈电点附近测试，减少人体干扰。

另外，使用天线测试仪时，可以指示天线振子谐振时的阻抗，不断调整天线的夹角和高度可以改变阻抗，尽量调整阻抗接近50欧姆即可。

三、反之计算44米（1/2波长）双极天线的最佳通信频率：

300000000*95%/(22×4)=3238636.37HZ=3.24MHZ

双极天线属于窄带天线，一般来讲其符合奇数定律，即在3.24MHZ的3、5、7倍左右通信效果较好。但一般实际还是要以天线测试仪测试结果为准，主要看驻波比是否接近1。越接近一，说明天线阻抗匹配的好。而在驻波比较大的频率上通信必须安装天调，否则容易损坏电台。

四、水平偶极天线角度与阻抗的关系如下：

水平偶极天线给电部角度为180度时的阻抗是73欧姆；从180度角度开始变窄，它的阻抗也会随之渐渐地下降。150度时是68欧姆，120度时是58欧姆，105时刚好是50欧姆，更窄的角度90度时是42欧姆，60度时刚降列23欧姆。