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水平偶極天線的有效架設方法

No.01   1991 Sep.   p96~97,   by 野井宣孝 / JJ1RID



天線有千百種,唯獨水平偶極天線 (DIPOLE ANTENNA) 簡單經濟,效率又高。

Fig 01
圖一:標準水平偶極天線
Fig 02
圖二:倒 V 型偶極天線
Fig 03
圖三:

    水平偶極天線標準情況下的阻抗是 73Ω,圖一是標準的設立方法,天線的元件方向成一直線,兩邊的支柱可利用大樓或其他桿狀物如竹竿類代替也可以。當您的無線電設備操作的電波頻率低時,若要架設一標準的水平偶極天線,就必須在較寬廣的平面上來架設。這是都市人最大的限制。但是,不一定要做成標準水平偶極天線,也可以架成倒 V 型 (如圖二),如此一來面積長度就可以節省很多,同時也只需用到一根中心支柱。

水平偶極天線角度與阻抗的關係

    水平偶極天線給電部角度為 180°時的阻抗是 73Ω;從 180°角度開始變窄,它的阻抗也會隨之漸漸地下降。150°時是 68Ω,120°時是 58Ω,105° 時剛好是 50Ω,更窄的角度 90°時是 42Ω,60°時則降到 23Ω。

    因此,如果用 50Ω的同軸電纜線作為天線的傳輸線時,150°的角度是最理想的。圖三是水平偶極天線的角度及離地高度與阻抗的比較。

    從這個圖表可知道;當水平偶極天線的角度一樣,而天線的地上高度不一樣時,也會有可能產生阻抗不同的情形。例如:您的水平偶極天線張開角度為 120°時,天線的離地高度是 0.56 波長、0.73 波長、1.15 波長時 (21MHz 的情況是 7.95 米、10.37 米,16.33 米),這時候天線的阻抗卻降到了 50Ω了。

    要想架設一組高效率的水平偶極天線,就必須注意上列事項。除此之外。下列項目也請特別注意:

天線元件盡量避免靠近電話配線和電力線

    天線主體四周如果離一般電線太近的話,不但會影響改變天線的阻抗,而且會產生電波干擾。一個波長以上的距離最理想,兩者無法兼顧時,也請儘量避免天線元件和電線平行,而且利用一高一低或相互交叉之方式架設。在遇有鋼筋水泥大廈、鋼鐵、和其他金屬類的情況下亦有相同之影響,所以也請特別注意。

平衡與不平衡轉換器 (BALUN) 的使用

Fig 05
固定綁好後的天線

    水平偶極天線本身是平衡式 (BALANCE),但同軸電纜線卻是不平衡式 (UNBALANCE),要連接不平衡式的電纜線到平衡式的天線時,就需要使用到平衡與不平衡轉換器,但是一般市售的轉換器價格卻要比一組自製的簡單偶極天線價格高,在這種情況下,不用轉換器也是可以的,只要上述事項都能夠注意到,實際使用起來也沒有問題。

    水平偶極天線在調整時,可以先將天線元件的兩端預留 30 公分左右垂直懸著,再一邊注意看駐波比表,一邊一次剪掉 3~5 公分左右長度,一直到駐波比最低為止,這是最簡單的調整方法之一。

    架設倒 V 型水平偶極天線時,最重要的是要注意人身的安全問題。因為當無線電機發射時,水平偶極天線本身會產生高周波電流,而其兩端的高周波電壓最強。所以,若要架設此天線,請儘量架設在人身觸摸不到的地方,這樣才比較安全,或者請標示危險注意標誌。

    八、九月份颱風多,須特別加強固定天線;颱風來臨時,更應收起天線,以策安全。 END

Fig 04
老火腿 Tim 陳 (BV2A) 為天線做防颱準備。



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