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除了阻抗、方向图（增益）和极化外，天线还有一些其他有用的特性。 1、收发互易性 谐振天线在接收上的很多特性或参数在发射时也是一样的。天线的接收和发射方向图是一样的。当接收天线正对着其辐射最大方向时，它传给接收机的信号强度也最大。在相同的测量方法下，接收天线和发射天线的阻抗也是一样的。 天线处于接收状态下时，它是接收机的信号来源，而不是功率的负载（天线处于发射时才是这种情况）。当接收天线的阻抗与接在其上的负载相一致时，天线才会有最大的输出。我们说天线与它的负载'匹配 。 在满足一定条件时，天线在接收状态下的增益和在发射状态下是一样的。其中一个条件是在这两种情况下负载阻抗都必须和天线阻抗相匹配，以使两种情况下天线都可以传输出最大的功率。另外，作比较的天线的架设时方向应正确，以使它能对测试中的信号有最大的响应。也就是说，天线的极化应与信号的极化相一致，并且其架设方向应满足天线的最大增益方向对准信号源。 但是，在通过电离层反射的长距离发射和接收中，天线的接收和发射可能并不是完全互易的。这是因为电磁波并不是总是按相同的路径传播，所以在发射和接收时间不同时，可能会有所差别。另外，如果电磁波的反射涉及超过一层电离层时，即使沿着相同的路径，有时在一个方向上接收不错，但在另一个方向就比较差。 电磁波的极化在电离层中通常会发生改变。不管发射天线是什么极化方式，到达接收天线的电磁波是趋向于椭圆极化的。可以认为垂直极化的天线相对于水平极化天线在接收和发射上的性能可以认为是一样的。但总的来说，不管电离层使电磁波发生什么样的变化，在一个方向上发射性能好的天线它在相同方向上的接收性能也不会差。 2、按频率比例缩放 任何天线尺寸的设计都可以按照用于其他频率或另一个业余频段的天线尺寸进行缩放。天线的尺寸可以按照下式进行计算。  其中 D 为缩放后的天线的尺寸， d 为天线原尺寸， f₁为原天线的工作频率，f₂为缩放后天线的工作频率。 从上面公式可以看到，如果已有一公布的天线尺寸，比如说在14 MHz ，可以把其尺寸按比例缩放后使其工作于18 MHz 或其他所需频率。类似地，我们可以在 VHF 或 UHF 频段通过实验得出天线的尺寸，然后把它缩放到 HF 频段。例如，由公式，可以把39.0英寸长的144 MHz 天线缩放到14 MHz : D =144/14X39=401.1英寸，即 33.43英尺。 对天线进行缩放时，天线的所有尺寸都必须缩放，包括天线单元长度、单元间距、主梁直径和单元直径。长度和间距都可以用上面的方法直接缩放，但单元直径就有点麻烦。例如，假设设计14 MHz 天线时，先得出 144 MHz 天线的数据，而这副144 MHz 天线的单元为直径为3/8英寸的圆柱。如果直接缩放到14MHz，天线单元也应为圆柱形，其直径为144/14X3/8=3.86英寸。在现实主义的立场，直径为4英寸是可以接受的。但一个长33英尺直径为大约4英寸的圆柱是多么笨重啊（而且很贵，更不要说它的重量了）！唯一可行的方案是另外选择单元直径了。 直径缩放 在偶极型天线设计中，简单地把单元直径直接缩放而不对单元长度进行修正并不十分令人满意。这是因为改变单元直径就改变了原设计方案的波长直径比，这样就改变了天线单元的谐振频率。必须对天线单元的长度进行修正以补偿直径偏差所产生的效果。 但是，准确地说，直径缩放的目的并不是保持单元的谐振频率不变，而是保持工作频率上自电阻与自电抗之比不变﹣﹣也就是说缩放后的 Q 值应该相等。在使用缩节形的管子作天线单元时，这一点并不总能准确做到。 缩节形的天线单元 可旋转的定向天线的天线单元通常是用金属管架成的。在 HF 波段中常用的方法是使用像望远镜那样的缩节形的管子。管子的中心部分直径较大，而末端则相对较小。这样不仅可以减轻重量，也可以减小天线的材料成本。 缩节形天线单元的长度修正 缩节形天线单元在效果上改变了它的电长度。也就是说，两根长度相同的天线单元，一根是圆柱形，另一根是缩节形，大家的平均直径一样，但它们并不会谐振在同一个频率上。要得到相同的谐振频率，缩节形单元必须取得长一些。 Dave Leeson (W6NL，曾用呼号W6QHS）编写了一个计算缩节形单元长度的程序。这个程序是基于 Schelkunoff 在贝尔实验室中的研究成果写出来的，这在 Leeson 写的《八木天线的物理设计》( Physical Design of Yagi Antennas ）一书中有详细说明。 |
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