uhf低功率小型天線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、UHF低功率小型天線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)低功率小型天線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)?前言?談天線?天線格調(diào)?天線的特性?鞭狀天線?短鞭狀天線?平面螺旋天線前言前言最近有幾個(gè)小型的無(wú)線電網(wǎng)路系統(tǒng)正在發(fā)展當(dāng)中，比較有名氣的包括有藍(lán)芽系統(tǒng)(BlueTooth)及HomeRF等，這些都是微功率的通訊系統(tǒng)，自然也會(huì)大量牽涉到選用的天線系統(tǒng)。另外，不論是保全或者是汽車遙控等其它民生用途，也應(yīng)用到許多的微功率無(wú)線電通訊。還有許多其它像是影音傳輸?shù)认M(fèi)性電子產(chǎn)品，也應(yīng)用到不少的微

2、功率無(wú)線電系統(tǒng)。在這些應(yīng)用當(dāng)中，最為普遍的首推ISM波段(註1)的應(yīng)用，因?yàn)橐勒諊?guó)際電訊聯(lián)盟(ITU)的規(guī)範(fàn)，使用ISM波段不需要申請(qǐng)執(zhí)照，也就是該波段是屬於開(kāi)放性的，因此這裡也就以ISM波段應(yīng)用的天線為例子來(lái)做說(shuō)明，其中使用最普遍的頻率是434MHz及916MHz(註2)。一般開(kāi)放性資料庫(kù)當(dāng)中，有關(guān)UHF小型天線的資料非常有限。對(duì)於微功率無(wú)線電通訊相關(guān)產(chǎn)品而言，天線的品質(zhì)非常重要，因?yàn)樗髟琢擞行У耐ㄓ嵕嚯x，因此天線的選用與設(shè)計(jì)是非常

3、重要的。此類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，於天線設(shè)計(jì)方面，除了成本考量外，還必須要選對(duì)天線的種類，才能達(dá)到最好的成本性能比。除此之外，與發(fā)射機(jī)及接收機(jī)的匹配與調(diào)諧也非常重要，為了要有最佳的整體性能，設(shè)計(jì)者自然要懂得天線的工作原理，以及應(yīng)用時(shí)的一些重要考慮因素。本文最主要的目的是希望能夠協(xié)助此類天線的非專業(yè)設(shè)計(jì)者，能夠從有限的基本知識(shí)中，以很有效率的方式，完成最佳的天線設(shè)計(jì)。在未進(jìn)入主題之前，先以淺顯的方式來(lái)介紹早期天線發(fā)展的歷史，雖然這是以業(yè)餘無(wú)線電的

4、眼光及角度去看的，但是早期無(wú)線電的發(fā)展與業(yè)餘無(wú)線電的發(fā)展，幾乎是可以畫(huà)上等號(hào)的，因此，這實(shí)際上也可以說(shuō)是無(wú)線電天線的發(fā)展史。些獅子會(huì)員都很快地能保持平衡，這想必其中有人運(yùn)力，使蹺蹺板在極短的時(shí)間內(nèi)保持平衡。DIP回到家後，馬上拿了一條導(dǎo)線接到機(jī)器外殼上頭，另一條導(dǎo)線則接發(fā)射機(jī)輸出，這就成為一組嶄新的天線，其實(shí)此天線就是後來(lái)所稱的DIOPLE天線，是為了記念Diople，而以他的名字來(lái)命名?！鰴厽袈?lián)想出來(lái)的虛接地在QST上讀過(guò)WhireG

5、rowndedBalancedLionfedDipole天線之後，一位名叫CountHerpoise的歐洲貴族，他發(fā)現(xiàn)自己的檯燈不只兩條線，而是三條線，因?yàn)檫@國(guó)家的電力系統(tǒng)是330V，這雖然很正常，但是他想到為什麼北美地區(qū)也要有三條線。這也就促成他發(fā)明了虛接地線，而此理論當(dāng)時(shí)很少人知道，甚至有人不以為然。不過(guò)今日對(duì)天線有興趣者，必定知道，虛性接地是必須的，而這些虛接地通常也稱做Counterpoise，用發(fā)明者的名字來(lái)稱呼它以資紀(jì)念。另

6、外也在QST上讀過(guò)WhireGrowndedBalancedLionfedDipole天線的VonTrap，由於他家空間不夠大，所以沿著天線每隔幾英呎左右繞幾個(gè)圈，好把過(guò)長(zhǎng)的部份纏繞起來(lái)，並且在纏繞的電感上並聯(lián)電容，這也就是崔伯雙偶極(TRAPDipole)天線的誕生。從美國(guó)QST雜誌發(fā)行有史以來(lái)，寫(xiě)過(guò)有關(guān)天線發(fā)展史的，我全讀遍了(註4)。其中最富傳奇色彩的是物理學(xué)家MriesNimatch，他的朋友們都暱稱他做Mo，他是第一位提出天線

7、理論，有關(guān)饋送到長(zhǎng)條天線的功率，有些不會(huì)被輻射出去。他為了徹底了解這一理論，有關(guān)功率發(fā)射出去的有多少，以及被反射回來(lái)的有多少，而發(fā)明了駐波比錶（駐波比現(xiàn)在英文正名為StingWaveRatio而當(dāng)時(shí)SWR是SeeWhatReturns的縮寫(xiě)，意思是有多少功率被折返）。為了紀(jì)念駐波比錶發(fā)明者，以前曾有人把駐波比錶稱做MoNimatch。很多有關(guān)簡(jiǎn)易的駐波比錶製作，從早期的文章中不難找出來(lái)做參考。當(dāng)然懶惰的現(xiàn)代人，到店裡掏出腰包，便可以把一

8、個(gè)價(jià)昂但很精美的駐波比錶帶回家。QST照例報(bào)告了極為成功的MonimatchedWhireGrowndedCountHerpoiseBalancedLionfedTrapDipole天線。這一系列的發(fā)展下來(lái)，很像印度教的導(dǎo)師精神。最後一位承襲者是RaoulRom，他發(fā)現(xiàn)蹺蹺板上兩端物體互異，但是調(diào)整距離也可以達(dá)到平衡。從前文一系列發(fā)展下來(lái)，我們可歸納出以下幾點(diǎn)總結(jié)：※無(wú)線電機(jī)器，有一條導(dǎo)線接著之後，性能便好的不得了，這導(dǎo)線就稱為天線(A