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DIY:半波偶极调频天线的制作全过程

 共同成长888 2020-02-27
                                想要快速取得进步,亲自动手进行某项产品的设计时最好不过的了。对于初学者来说,第一次动手进行设计最好选择感兴趣并且较为简单的。本篇文章介绍了一种比较简单的基础类调频用陋室敝天线(半波偶极FM天线),对其设计和制作过程进行教学讲解,有兴趣自己动手制作收音机的朋友不妨看一看。 我国的调频广播频率(校园广播除外)覆盖范围:87.5∽108MHz,则中心频率为98 MHz,经计算,此频率电磁波的波长λ中心≈3m,中心半波长为1.5m。考虑在空气中传播衰减,半波振子的长度一般为中心半波长的95%。 陋室敝天线(半波偶极FM天线)制作 1-1 2-1 偶极子天线 最常用的天线是中心驱动的半波偶极子天线,如图1所示。制作办法是:将一条粗铜线(或铜管、铝管,或用同轴电缆的屏蔽层)焊到BNC插座上。粗铜线的长度大约是1/4波长,即75/f 米, 其中f是发射频率(兆赫)。如果不确定使用的频率, 就用70cm。这样的部件需要两套,图2显示怎么样把这两套部件连在一起。在上面的部件粗铜线应该只与BNC插座的中心连接,而在下面的部件粗铜线应该连接到BNC外壳。 偶极子天线的原阻抗是75欧姆。由于偶极子的两半是对称的(即平衡的),和同轴电缆(不平衡的)连接时需要有一个“1:1 平衡-不平衡变压器(balun)”。这个变换器最简单的制作办法是把电缆绕直径大约10-20cm的4-5个圈。 天线应该垂直放置, 在电缆和天线之间应该留出至少50cm空当。 利用电视拉秆天线作为FM偶极子天线 一般的双角电视拉秆天线可用作FM半波偶极子天线用。这种天线一般自带一个由高频变压器构成的balun,但要事先试验一下这个变压器能否经受你要发射的功率(线圈和磁芯不发热即可)。Balun的另一种解决办法是直接用同轴电缆作为馈线,将其饶直径大约10cm的4-5个圈(参看以上介绍)。 天线应该垂直放置,每条拉秆拉到75/f米长,两拉秆应成一直线,而不应该是V形的。电缆和天线拉秆不应平行靠近,而应留出至少50cm空当。 相对与全向天线,半波偶极天线的增益为 2.15db, 三单元八木天线的增益为 7.7db ,所以如果需要DX远方调频电台,还是八木天线效果好。不过八木天线也有缺陷,方向性太强,日常使用起来不方便,不可能每听一个台就跑到外面转一下天线方向。 理论准备 调频广播波段中心频率位98MHZ,波长=300/f=300/98=3米 1/4 波长为 0.75米。 单波段偶极天线是最容易制作的天线,只需一些多股铜线,3个塑料或者陶瓷绝缘子,即可开始制作。一副1/2波长的偶极天线,需要两段导线,每段的长度是1/4波长。 4-1 一副1/2波长的偶极天先是最容易制作的FM天线,你只需要一些多股铜线,3个塑料或者陶瓷绝缘子即可,你可以用15Ω的同轴电缆将天线与电台连接起来。不过天线中的振子的长度并不正好是1/4波长,因为电波在导线中行进的速度与在真空中的不同,一般都要短一些,所以有一个缩短因子。 所以振子长度取 (286/f) /4 = 0.73米。 材料准备 5-1 振子,6平方铜线两条,各长80厘米。 四分PVC水管两条,各长80厘米,作横杆,最好联塑牌,质量比较好。 四分PVC水管一条,作竖杆,长四米(长度自己顶)。 六分PVC水管一条,长3.5米八分PVC水管一条,长3米(整个天线做完后,把四分管套在六分管中,再把六分管套在八分管中,加强主杆的强度,实践证明,这样总长度 4米的主杆可以抵御台风鹦鹉和黑格比)。 工具:钢锯、电工胶布、电工防水胶布、扎带、卷尺、剪刀、钳子、PVC管粘合胶水。 固定振子 6-1 把振子两端用防水胶布包好,然后用扎带把振子固定在横杆上。                         

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