双线J极子天线的制作和测试

 
J极子（J-Pole）天线由一个1/2波发射元（右图A部分）和一个1/4波驱动匹配器（右图B部分）构成，它等价于一个从末端驱动的偶极天线，因其导体呈J型，故称为J极子。右图是用300欧姆电视天线扁馈线制作的J极子天线（适用于30W以下，简称双线J极子天线）。

双线J极子天线有容易制作、便于携带、便于隐藏等特点。以下详细介绍其制作步骤： 

1. 计算真空波长：L=300/f 米，其中f是发射频率（兆赫）
2. 计算长度A、B、C：A=0.5*0.94*L，B=0.25*0.87*L，C=0.053*0.87*L。这里0.94和0.87是扁馈线的波速系数。例如，对于f=93MHz，A=152cm， A=70cm，A=15cm。
3. 割一段长A+B+1cm的300欧姆电视天线扁馈线。将其中底端的1cm剥去绝缘，将两条芯线焊在一起。
4. 从底端往上量C，将5mm长的一段绝缘剥去，左线焊上50欧姆同轴电缆的芯线，右线焊上同轴馈线的屏蔽线，见下图C、D。（调整长度C可调天线的阻抗。）
5. 从底端往上量B，将左线在此处剪断5mm，见下图B。
6. 将同轴电缆饶直径大约10cm的4-5个圈，固定在C以下，这样就构成了天线所需的balun，见下图C。
7. 在天线的顶端用绝缘线拴一个鳄鱼夹，用来悬挂天线用，见下图A。

　

下图是双线J极子天线的实例照片。A是悬挂在高楼墙角的天线整体，B、C、D是有关天线的细节放大照片。

　

双线J极子天线可以如下图一样卷起来，便于携带。

　

描述天线效率的重要的参数是驻波比（SWR），驻波比越接近1.0越好；1.0代表反射波是零，驻波比<1.6（对应5%的功率被反射回来）就相当好了，驻波比>2.5（对应20%的功率被反射回来）时就有发射功率太大而烧坏发射器的危险。

驻波比测量表一般可同时测量输出功率（forward power）和反射功率（reflected power），因此一般又称为射频功率表（RF power meter）。下图是一种射频功率表的照片；背后的TX端接发射机输出，ANT端接天线或假负载（下图接的是假负载）。

我们用斩魔一号发射机作信号源，将其发射功率调到93MHz，将按以上方法自制的双线J极子天线立挂在地下室里（以减小远距离发射功率），改变C的长度测量天线的驻波比。在改变C后我们也同时调整发射机的匹配电路使其输出功率最大。下面使我们的实验结果：

C (cm) 输出功率(W) 反射功率(W) 驻波比 24 4.8 1.7 3.8 21 5.2 1.0 2.6 18 5.0 0.8 2.3 15 6.0 0.3 1.6 12 4.0 1.0 3.0 9 2.8 1.5 5.8

本文关键字：制作  无线-遥控类，电子制作 - 无线-遥控类