發射天線的制作,tranmission antenna

電臺的發射天線尤為重要。一個5W的發射器加上一個增益為8dBi的天線，和一個20W的發射器加一個增益為2dBi的天線對接收方來講效果相同。天線的增益是其發射效率的標志；半波長偶極子經常被作為比較天線效率的基準，其增益是2.15dBi。

天線、饋線電纜、放大器的輸出級的阻抗匹配也很重要。如不匹配, 傳送到天線的功率可能比放大器的輸出功率小很多，在最壞的情況下會燒壞功放管。天線和饋線電纜的阻抗通常是50或75歐姆。 

另外,天線應安裝在較高位置，如樓頂、山上。對于FM頻率, 發射功率不是影響傳送范圍的最重要因素, 比較重要的是，應該能從接收者比較清楚地看到發射天線，而中間沒有大樹和高大的建筑阻礙信號。但天線可用在微波爐里加熱而不發熱的材料掩蓋起來。如果你投入一點努力來發現一個好地點, 你可以用一個小發射機把信號發送相當遠。

以下介紹最實用的幾種天線。對于小功率（<30W）電臺，雙角電視拉稈天線、雙線J極子天線、簡易GP天線最為簡單、實用；對中大功率，用銅管或鋁管制作的J極子、偶級子、LOG周期偶極陣是最好選擇。

天線發射元長度的重要性

你會發現以下的介紹中強調天線的長度為1/2或1/4波長，為什么呢？因為天線的長度不對時，其阻抗和設計值差很多，導致發射效率降低。例如，正確制作的半波偶極子天線的阻抗是75歐姆純電阻性，如果將其長度減半，其阻抗則變為15-400j歐姆，即15歐姆電阻、400歐姆電容性感抗。天線阻抗的電阻性部分是對發射有效的部分，而感抗部分只造成反射波，將能量反饋回發射機。這一現象一般用駐波比（SWR）描述，駐波比越接近1.0越好，1.0代表反射波是零。請參看此實例：  “雙線J極子天線的制作和測試”。

如果不用饋線電纜，天線的感抗可用外加的可調電感或電容銷去，此謂天線的匹配調諧。例如上例的縮短一半的偶極子天線，可用一個400歐姆感抗的串聯電感銷去天線的400歐姆電容性感抗，使天線變成15歐姆純電阻性。但這同時要求發射機的輸出放大器的阻抗小于15歐姆，這在電路設計上有一定的困難，天線的頻寬也變得很窄。

電波在空氣中的波長是 L=300/f 米，其中f是發射頻率（兆赫），例如100兆赫對應的波長是3米。

利用電視拉稈天線作為FM偶極子天線

一般的雙角電視拉稈天線可用作FM半波偶極子天線用。這種天線一般自帶一個由高頻變壓器構成的balun（如左圖的小盒子），但要事先試驗一下這個變壓器能否經受你要發射的功率（線圈和磁芯不發熱即可）。Balun的另一種解決辦法是直接用同軸電纜作為饋線，將其饒直徑大約10cm的4-5個圈（參看以上介紹）。

天線應該垂直放置, 每條拉稈拉到75/f米長，兩拉稈應成一直線（向上圖A一樣），而不應該是V形的。電纜和天線拉稈不應平行靠近，而應留出至少50cm空當。

GP天線

GP天線（1/4波發射元加接地反射面的天線）和半波偶極子天線相當，因為上面的1/4波發射元經接地面反射形成一個鏡像，二者構成偶極子。理想的接地反射面是一個很大（大于波長）的金屬面，但不容易實現。

一個簡單有效的GP天線如圖右A所示，它包括同樣長度的5個發射元（radiator）。在中心的發射元只與BNC插座的中心連接，發射信號；其它的4個連接到BNC外殼，起到接地反射面的作用。發射元的導線長度大約是 75/f 米, 其中f是發射頻率（兆赫）。下面的4個發射元不應該平直伸出來, 而是應該向下彎曲30-45度角，這樣的天線有50歐姆阻抗, 可直接接到一條50歐姆電纜上（不用平衡-不平衡變壓器）。

圖B顯示怎樣用BNC插口底座制作GP天線。中間發射元的金屬線（粗銅線、銅管、鋁管，或用同軸電纜的屏蔽層）焊接到BNC插座的中心焊柱上, 而下面的4個發射元焊接到螺栓孔上。可以制作一個地座放置這種天線，也可以象圖C那樣將天線掛在高處。

J極子（J-Pole）天線由一個1/2波發射元和一個1/4波驅動匹配器構成，它等價于一個從末端驅動的偶極天線，因其導體呈J型，故稱為J極子。右圖A是一個J極子天線實例，B是用直徑3-10mm的銅線或銅管制作的J極子天線（適用于大功率），C是用300歐姆電視天線扁饋線制作的J極子天線（適用于30W以下，簡稱雙線J極子天線）。

雙線J極子天線有容易制作、便于攜帶、便于隱藏等特點（右圖C）。關于雙線J極子天線的詳細介紹及制作步驟，請參看此文： “雙線J極子天線的制作和測試”。

超J極子（super J-Pole）天線有多個1/2波發射元，增益更高，例如下圖的超J極子天線（垂直放置）具8dBi的增益，缺點是天線很長，垂直方向的發射角變小。

LPDA天線（LOG周期偶極陣）

LPDA天線（LOG周期偶極陣）是一種容易制作、頻帶寬、高增益的天線。但LPDA天線是有方向性的，只向前方發射。