本帖最后由 pt-26 于 2015-2-28 17:36 编辑
无线通信天线的有源振子（简单说就是能感应无线信号有输出的振子）大都由1/4波长的传输线组成，此时的复合（交流）阻抗是50欧姆（电视广播是75欧姆）。1/4波长的有源振子分开路型和近端（远端）短路型。只是输出的相位有差异。所以，有些天线用万用表测直流电阻是短路的，有些是开路的。为了避雷方便，高处的天线大都选用直流短路型。
“三、四叶”的天线，属于特殊外形的天线，一片“叶”的“交流”阻抗高于50欧姆（本人未推算、测试过），所以，“多瓣”并联，就是根部直流短路，并不能代表“交流”阻抗短路了；至于它的增益，理论上应该比1/4波长的振子高，但国内的（爱好者）生产商的知识、工艺、材料就难保证了。看看网上一些讨论，都是“天马行空，贻笑大方“（仅从专业眼光看）。
这里普及一些高频电磁波传输的一些特性（理论推导就免了，毕竟要学一学年，非常枯燥），高频电磁波在传输线（电缆、波导）中是以三角函数的波形传输的，也就是传输线的特点尺寸处（根据波长计算）可以开口而不泄漏。到达负载末端（天线处），如果阻抗Z不匹配（Z＝R+jr，关键是r虚阻，与频率相关的计算全在这部分，要为零），电磁波就会反射回来。简单的说：发射机功放输出的功率，如果天线不匹配，高频电磁波的能量就会从输出端到天线端后在反射回功放，造成功放发热损坏，（接收机端是逆推）。
在调试中，我们一般使用假负载（纯50欧姆大功率电阻加散热片，注意不能有电容、电感性，与频率有极大关系，价格昂贵）吸收能量。这里要强调的是：一、电磁波在传输线中传输是有衰耗的，电缆越细、频率越高，衰耗越大；二、广播电视电缆是75欧姆的；三、接插件也有损耗（频率越高，讲究越多）；四、大伙见到哪些细电缆，别看那么短，吃掉你（衰减）－1db是最起码的。如果加上接插件，1W输出，吃掉（衰减）0.3W是最起码的！...... 所以，内行看一个产品，跟其他人的眼光不同的。有人问：如果我们要接长线。多粗的电缆怎么才行？每种电缆都有一张表，标明在什么频率下损耗多少，1.0G左右一般用7/8”电缆（有甘蔗那么粗），100M损耗－4db左右（吃掉一半以上），2.4G、5.8G衰耗极大（不是线性关系）！微波一半用矩形波导（方管子），里面是空的，插头中间什么都不接（难以理解吧）。
微波天线是一个受分布参数影响很大的部件，很多爱好者不懂什么叫分布参数，这里简单解释一下，几乎所有的元件、导线都存在电容、电感，只是数量的大小，可随着电磁波的频率增高，其交流的阻抗开始剧变（公式免了）。一个云母、陶瓷、甚至空气，在微波段成了半导体或导体，频率越高，“导电”性能越好。相反，一个普通的导线（哪怕是镀金、银）绕个形状，微小的电感，成了“电阻”了，频率越高，”阻抗“越大。2.4G、5.8G甚至一根短直镀金线都是大电感。微波天线制作时，你用什么做支架？用什么材料做振子？用什么做外壳？架设时附件的材料？空气的湿度？走线间隔的距离等成了要考虑的因素，别看一根成品天线非常简单，”照葫芦画瓢“做一个，性能迥异，有的根本不能用（阻抗发射变化，中心频率跑了）。在美国几家的著名的天线厂商售出的每根天线上（低价除外），都附测试表，上面非常清楚的标明该天线在频段内的各种参数（每根天线都要调试的）。
这里再谈谈微波段以上的高频天线：专业人员可以一眼从一些天线的外观上看出该天线的工作波段、增益、用途。
这里先谈天线的高增益是如果达到的，天线的归类分：棒状、八木、抛物面等。
棒状天线要实现高增益，全都是由若干个1/4波长的开路、短路电缆串并联组成（相位叠加），每个单元的绝对增益是2.15dbi左右，相对增益为0dbd（相对增益就是与标准1/4波长为标准比较而得）。那么高增益全向天线，肯定很长。1.0G（10dbd）大概是4M左右；频率越高，电缆的损耗越大，就得采用更加粗的电缆才行。那就意味着越粗的天线，工作频率越高。
我们看美国枪战大片，不知道大伙有没有细心观察一些美军在阿富汗、伊拉克的武装悍马车后面的天线，有一根特别粗，那就是1.0G以上频率的6dbd增益全向传输天线，美**来战场数据、图像传输移动端用；我们也可以在小区里，看到中国电信2.4G WIFI的固定天线，有小手腕那么粗，60CM以上长度4dbd左右增益（别听国内厂家忽悠的数据）。
八木、抛物面天线是定向天线，其它的定向天线都是原理以此变形而来，如平板、短距天线。
八木天线是有一个平衡有源振子（种类可以很多种，不局限在1/4波长，但阻抗复杂，要进行阻抗变换和平衡非平衡转换），一、二个反射振子，多个引向振子组成，它的原理是根据高频电磁波的波长，在各个振子感应的的相位差，叠加在有源振子上。一般超过5个单元以上八木天线的增益增加的有限了。从有源振子的尺寸上我们可以判断出它的工作频率，从振子的数量上可以判断出它的增益。
抛物面天线是有一个抛物面体（可以是栅状，栅状可以根据极化方式简化），一个有源振子组成。有源振子可以有不同种类方式，甚至可以再加装小反射面。有源振子装在抛物面的焦点处，抛物面天线变形，即引入了虚焦的“短距”天线。同样，根据抛物面的大小可以判断天线的增益，根据振子可以看出大概的工作频率。
想到那就写到哪里，因要以通俗的语言表达复杂抽象难懂的东西，难免出错，大伙探讨吧。以后有机会写一下天线的水平、垂直波瓣，架设使用技巧。本人搞无线移动通信35年（不是今天的公共蜂窝通信系统），从30MHz到2.4G，从语言、数据到图像，天天想的如何提高通信覆盖，在全球范围内选购各家产品，做大型无线系统方案设计、施工、调测，大家关心的东西，恰恰是我的专业和工作，希望能抛砖引玉。
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发表于 2015-2-28 17:30
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楼主
细心阅读，认真学习真正的技术知识文章，获益不浅
