业余无线电的天线（电台专题） - 无忌摄影论坛
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标题: 业余无线电的天线（电台专题）
[1 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
参加中国业余无线电协会以后，架设和陆续调整了家里固定台、车台的天馈系统，手台的天线也更换了几次，每次都要采用各种方式进行学习和提高，现在把收集到的老师们地经验和理论陆续收集在这里，方便屋脊地火腿们使用探讨。
1 天线工作原理及作用是什么？
&&天线作为无线通信不可缺少的一部分，其基本功能是辐射和接收无线电波。发射时，把高频电流转换为电磁波；接收时，把电滋波转换为高频电流。
2 天线有多少种类？
&&天线品种繁多，主要有下列几种分类方式：
　按用途可分为基地台天线（base station antenna）和移动台天线（mobile portable antennas），还有就是手持对讲机用的天线（handhold transceiver antennas)。基地电台俗称棒子天线；车载天线俗称苗子；手台天线由于绝大部分是橡胶外皮的因此俗称橡胶天线或橡胶棒儿。
　　按工作频段可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波。
　　按其方向可划分为全向和定向天线。
3 如何选择天线？
　　天线作为通信系统的重要组成部分，其性能的好坏直接影响通信系统的指标，用户在选择天线时必须首先注重其性能。具体说有两个方面，第一选择天线类型；第二选择天线的电气性能。选择天线类型的意义是：所选天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求；选择天线电气性能的要求是：选择天线的频率带宽、增益、额定功率等电气指标是否符合系统设计要求。因此，用户在选择天线时最好向厂家联系咨询或在往上对比分析其技术指标。
4 什么是天线的增益？
　 增益是天线的主要指标之一，它是方向系数与效率的乘积，是天线辐射或接收电波大小的表现。增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求，简单地说，在同等条件下，增益越高，电波传播的距离越远，一般基地台天线采用高增益天线，移动台天线采用低增益天线。
5 什么是电压驻波比？
　　天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时，产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成的磁波，其相邻电压的最大值和最小值之比是电压驻波比，它是检验馈线传输效率的依据，电压驻波比小于1.5，在工作频点的电压驻波比小于1.2， 电压驻波比过大，将缩短通信距离，而且反射功率将返回发射机功放部分，容易烧坏功放管，影响通
信系统正常工作。
电压驻波比& & & & 1.0& & & & 1.1& & & & 1.2& & & & 1.5& & & & 2.0& & & & 3.0
反射功率%& & & & 0& & & & 0.2& & & & 0.8& & & &&&4.0& & & & 11.1& & & & 25.0
传输功率%& & & & 100& & & & 99.8& & & & 99.2& & & &&&96& & & & 88.9& & & & 75.0
6 什么是天线的方向性？
　&&天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力，这就是天线的方向性。衡量天线方向性通常使用方向图，在水平面上，辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线，有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。全向天线由于其无方向性，所以多用在点对多点通信的中心台。定向天线由于具有最大辐射或接收方向，因此能量集中，增益相对全向天线要高，适合于远距离点对点通信，同时由于具有方向性，抗干扰能力比较强。
7 如何理解天线的工作频带宽度？
　　天线的电参数一般都于工作频率有关，保证电参数指标容许的频率变化范围，即是天线的工作频带宽度。一般全向天线的工作带宽能达到工作频率范围的3-5%，定向天线的工作带宽能达到工作频率的5-10%。
8 如何选取电缆及电缆长度？
　　移动通信系统常使用特性阻抗为50欧的同轴电缆作为馈线。为了有效地把电波传输到天线接口，应尽量减小馈线的传输损耗。传输损耗取决于电缆的直径和长度，同一频率下电缆直径越大，损耗越小，电缆越长损耗越大， 原则上，要求电缆的传输损耗不宜超过3分贝。下表列出常用电缆的衰减值（db/m），用户可根据自已情况，合
理选择电缆型号及长度。
频率型号& & & & 150MHz& & & & 400MHz& & & & 900MHz
SYV-50-7& & & & 0.121& & & & 0.203& & & & 0.295
CTC-50-7& & & & 0.060& & & & 0.100& & & & 0.165
CTC-50-9& & & & 0.050& & & & 0.085& & & & 0.135
CTC-50-12& & & & 0.040& & & & 0.060& & & & 0.105
进口10D-FB& & & & 0.040& & & & 0.070& & & & 0.110
9 如何选择天线安装地点？
　　由于地形和环境的影响，天线接收到的电磁波是直射波、反射波及散射波的叠加，其结果决定了接收点处的场强幅度和相位，并直接影响天线的应用效果。因此，选择天线架设位置应注意以下几个方面：
　　a、 天线的发射或接收方向应避开障碍物（楼房、铁塔、桥梁等）；
　　b、 天线架设地点应尽量远离干扰源（高压线、航线、铁塔、公路等）；
　　c、 天线应尽量架设在附近的制高点；
　　d、 如有几付天线同在一个铁塔上工作，应特别注意它们之间的左右和上下的间距，以防相互耦合影响系统性能。
10 天馈系统应如何安装？
　　首先将天线、馈线和配套零部件按产品说明的要求组装好，然后在天线的支撑位置，用卡具固定于塔杆的天线支架上，并使天线与塔杆的平行间距大于使用波长，减少塔杆对天线性能的影响。在天线端口处，将馈电线用连接器（或称电缆头）与天线接好，弯一个直径约五十倍于馈电线直径的圆环固定于天线支架上，避免连接器部位
直接受力而断线或损坏。
11 天馈系统如何防水？
　　天线与馈电线主要是靠连接器连接，采用自粘性橡胶密封带，将其拉伸后，以半搭形式缠绕在接连器上，可起到良好的密封防水作用。另外，在馈电线进入室内处弯一个返水弯，可避免雨水沿馈电线进入室内设备。
12 如何检测天馈系统？
　　天馈系统架设好后，应由专业技术人员使用专用检测仪器进行检测。通常可在发射机和天馈系统之间串接通过式功率计，检验设备发射机功率和反射功率的大小来判断系统工作是否正常。
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[2 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
甚高频（VHF）的通讯距离起决于天线的增益、高度，发射机输出功率、接收机灵敏度、电磁环境及有无障碍物等。
& & 本页提供一计算图表，您通过它可以大致算出预定通信系统的通讯距离。右边公式是如下系统的计算值：
*甲台为基地台，架设于10楼高度，采用6dB玻璃钢基地台天线，电缆长度为40米，发射功率25W，接收机灵敏度0.5微伏。
*乙台为移动手持式对讲机，采用3dB拉杆天线，发射功率5W，接收灵敏度0.5微伏。
*根据以上数据在下图中查得对应的分贝值，如右式计算出结果分贝数（X轴，参考电平），即可查出（Y轴，通讯距离）甲乙两机通讯距离为53公里。
& & 从图表中可看出，提高天线的增益、接收机的灵敏度和双方天线的高度比提高发射机功率更有效。
& & 以上计算出的得数是一般通信环境（无干扰、无大障碍物）的通讯距离，和实际环境通讯距离会有些误差。
[3 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
举例说明：
以+8dB为X轴，向上查得斜线对
应点的Y轴数值即为系统通讯距离。
[4 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
天线的工作频率范围（频带宽度）
无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围（频带宽度）内工作的，天线的频带宽度有两种不同的定义------
一种是指：在驻波比SWR ≤ 1.5 条件下，天线的工作频带宽度；
一种是指：天线增益下降 3 分贝范围内的频带宽度。
[5 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信
号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。 可以这样来理解增益的物理含义------为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号。
如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要100W的输入功率，而用增益为 G = 13 dB = 20的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100 / 20 = 5W . 换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。
半波对称振子的增益为G = 2.15 dB 4个半波对称振子 沿垂线上下排列，构成一个垂直
四元阵，其增益约为G = 8.15 dBi
dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源 。
如果以半波对称振子作比较对象，则增益的单位是dBd 。
半波对称振子的增益为G = 0 dBd （因为是自己跟自己比，比值为1，取对数得零值。） ；
垂直四元阵，其增益约为G = 8.15 – 2.15 = 6 dB。
[6 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
常用钻石车载天线的一点资料。
[7 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
几种常用的短波天线
１．八木天线（Ｙａｇｉ Ａｎｔｅｎｎａ） 八木天线在短波通信中通常用于大于６ＭＨｚ以上频段，八木天线在理想情况下增益可达到１９ｄＢ，八木天线应用于窄带和高增益短波通信，可架设安装在铁塔上具有很强的方向性。在一个铁塔上可同时架设几个八木天线，八木天线的主要优点是价格便宜。
２．对数周期天线（Ｌｏｇ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ａｎｔｅｎｎａ） 对数周期天线价格昂贵，但可以使用在多种频率和仰角上。对数周期天线适合于中、短波通信，利用天波信号，效率高，接近于发射期望值。与其它高增益天线相比，对数周期天线方向性更强，对无用方向信号的衰减更大。
３．长线天线（Ｌｏｎｇ－Ｗｉｒｅ Ａｎｔｅｎｎａｓ） 长线天线优点是结构简单，价格低，增益适中。与八木天线和对极周期天线比，长线天线长度方向性和增益低。但其优势在于，由于其增益与线长度有关，用户可以找到最佳接收线的长度和角度。通过比较信号波长，计算出线的长度，非常适合于远距离通信。当线长４倍波长在仰角为２５度时与双极天线比增益高３ｄＢ，当线长８倍于波长时，增益高６ｄＢ，仰角下降到１８度，图１为长线天线增益示图。
４．车载移动天线（Ｍｏｂｉｌｅ Ａｎｔｅｎｎａｓ） 移动天线一般工作在２．０～２５ＭＨｚ频段上，为垂直极性天线，性能与机械特性有关，天线长度较短，在低仰角工作时，发射效率适中。在通常情况下，车载天线仰角应大于４５度，因为天线长度较短，是低效天线。在汽车上，机械特性限制了天线的选择，但天线可以放置为倒&Ｌ&型，这样增加了天线的垂直辐射面，可以提高发射效率，倒&Ｌ&天线适宜用于中短波通信。
[8 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
无线电电波的传播
无线电波传播（radio wave propagation）
频率从几十赫（甚至更低）到30000千兆赫左右（波长从几万千米到0.1毫米左右）整个频谱范围内的电磁波，称为无线电波。发射天线或自然源辐射的无线电波，通过介质或受到介质分界面的影响，而到达接收天线的过程，称为无线电波传播。无线电波在介质或介质分界面的影响下，有被折射、反射、散射、绕射和吸收等现象。接收点的无线电信号，也有衰减和干扰出现。为了确定无线电系统的频率、功率、增益、灵敏度、信号噪声比和工作方式等，都需要对无线电波传播特性有所了解。
根据何种介质或何种介质分界面对电波传播产生主要的影响，可将常遇到的电波传播方式分为：（1）地波传播（电波传播主要受地球表面的影响）。（2）对流层电波传播（电波传播主要受对流层影响）。（3）电离层电波传播（电波传播主要受电离层影响）。（4）地—电离层波导电波传播（电波传播主要受电离层下缘和地面的影响，此外还有埋地天线、地壳中电波传播、火箭喷焰、再入等离子体鞘套和核爆炸等影响）。
各种频段的无线电波的传播方式和特点及其应用，可见各有关词汇。
　 地波传播（propagation of ground wave）
沿地球表面的无线电波的传播，称为地波传播。其特点是信号比较稳定。在讨论地波传播问题时，一般是将对流层视为均匀介质（有时认为对流层的折射指数垂直梯度为常数），电离层的影响不予考虑，而主要考虑地球表面对电波传播的影响。半导电性地球表面的影响，一方面使地波的垂直方向电场强度远大于水平方向电场强度，并因在地面上产生感应电流，使地波有较大的衰减；另一方面，由于地球是椭球形，在视线距离以外，地波传播可以认为是围绕弧形地球面的绕射传播。垂直偶极子所产生的地波垂直电场E通常表示为
其中：E0为理想导电地面上的垂直电场，ν称为衰减因子，它是频率、距离和地面电参数的复杂函数。一般说来，频率愈高，地面电导率愈低，地波随距离衰减就愈快。计算地波，有相应于高天线、低天线、近距离（视线传播）和远距离（超地平传播）的一般解答，但通常是查阅图表。
在视线传播的情况下，如果收发天线离地高度远大于波长，接收点处的地波，可归结为直射波与地面反射波相干涉的结果。因为这种情况下对流层的折射影响必须考虑，所以将它归入对流层传播。微波中继通信即是这种传播方式。在超地平传播的情况下到达接收点的地波为绕过弧形地面的表面波。中波和长波多利用地波传播，但在一定的条件下，也出现它们的电离层反射波。
对流层电波传播（tropospheric radio propagation）
无线电波在对流层与平流层中的传播，简称为对流层电波传播。对流层的折射指数，在20千兆赫以下的频率以及其他大气窗口，与频率无关，因而对流层通常是一种非色散介质。由于折射指数的空间变化，电波射线会因折射而弯曲。在对流层中，气体分子与水汽凝聚物（云、雾、雨、雪等）对电波有吸收与散射作用。波长长于3厘米的电波，所受的吸收十分微弱，计算场强时可不考虑。波长短于3厘米时，需要考虑水汽和氧的吸收。在毫米波与亚毫米波频段，对流层有许多吸收较小的频带，通常称为大气窗口。
按物理机制或传播情况的不同，对流层电波传播可以分为下列四种传播方式：（1）视线传播，应用于微波中继通信与卫星通信、超短波与微波的定位测速；（2）对流层散射传播，应用于米波与分米波的超地平通信；（3）障碍绕射传播，对于短波高端、超短波和微波无线电通信电路，当电路上存在山峰时，出现障碍绕射传播，在某些情况下还会有障碍增益；（4）大气波导传播，当对流层的折射指数梯度满足一定的条件时，对于米波至厘米波的无线电射线会出现大气波导传播。
电离层电波传播（ionospheric radio propagation）
这是指无线电波在电离层中的传播。在这种情况下的电波传播，往往要受地磁场的影响，将电波分裂成寻常波和非常波，此现象称为磁离子分裂。对应于它们二者的折射指数比较复杂，特别还依赖于地磁场强度和传播方向，故电离层是一种各向异性的色散介质。在一定条件下，可以忽略地磁场的影响，这时电离层的折射指数只依赖于电波频率、碰撞频率和电子浓度。在这种情况下电离层是一种各向同性的色散介质。
短波段的电波，在电离层中受到折射和吸收，在一定条件下能在电离层反射，回到地面。中频段的电波，通常在电离层的D层（70~90公里）和E层（100~120公里）中受到吸收，在F层中反射。甚高频段电波，基本能透过电离层，少数情况在一定条件下，也能在电离层反射，它在电离层中发生的散射现象能加以利用。微波段电波能透过电离层，它的折射很小。长波、超长波波段的电波，大部分在电离层低层的下缘被反射。
依据物理机制的不同，电离层电波传播可以分为下列三种传播方式：（1）短波经电离层反射的传播，这是应用很久而且很广的传播方式，用于通信、广播和超地平雷达等；（2）甚高频经电离层不均匀体散射传播；（3）甚高频经流星余迹反射的传播，后两种传播方式，已经用来建立通信电路。
此外电离层电波传播的各种效应，可作为探测电离层结构的各种手段，如脉冲反射，法拉第旋转、多普勒频移、非相干散射、部分反射等。
还有一些实际问题，如核爆炸产生的附加电离区对电波的作用、火箭喷焰与再入等离子体鞘套对电波的影响等，都与电离层电波传播紧密相关。
地--电离层波导电波传播（radio propagation in the earth-ionosphere waveguide）
以低电离层下缘和地面为两壁，构成的同心球壳形波导，称为地--电离层波导, 在其中的电波传播称为地--电离层波导传播。长波以及波长更长的无线电波，当它们的辐射源处于地与低电离层之间时，辐射的电磁波能量，基本上限制在地--电离层波导中传播，能以较小的衰减绕过弯曲地面。它们的传播机理，可用“波跳”和“波导模”两种理论加以解释：“波跳”理论认为电波在地与低电离层之间是以地波和天波方式传播的，波的总场可表为地波与各跳天波的各场分量的级数和；“波导模”理论则认为电波在地--电离层波导之间的传播与微波在金属波导中的传播有些类似，波的总场可表为代表各阶波导模的各场分量的级数和。在某些情况下，两种级数和可以等效。考虑到级数解只有当它具有快收敛特性时才具有实用意义，因此，波跳理论多用于长波，波导模理论多用于甚低频、音频以及极低频的电波传播。
地--电离层波导的传播方式，用于远距离可靠通信、远距离无线电导航、标准频率与时间信号的广播以及对电离层的研究等。
　 极低频与音频电波传播（propagation of extremely low frequency (ELF) and voice frequency (VF) radio wave）
频率从30赫到300赫(波长从10000千米到1000千米)的无线电波称为极低频无线电波，频率从300赫到3000赫(波长从1000千米到100千米)的无线电波称为音频无线电波。此两频段的无线电波以横电磁(TEM)波模方式在地--电离层波导中传播，无多模干涉现象，传播衰减随频率降低而减小，在100赫左右时，衰减率仅有1~2分贝/千公里;可以穿透电离层以哨声模方式沿地磁力线在地面上的两个磁共轭点间多次往返传播，或偏离地磁力线在外层空间传播；在低频端，因波长可与地球周长相比，将产生地--电离层空腔谐振(舒曼谐振)现象。
这两频段的主要特点是：由于频率低，在海水中的衰减比其他频段都小，故透入海水最深，但是天线很大，设备很昂贵。音频电波可用于水下核潜艇的指挥通信；利用雷电辐射的音频电波，可以研究电离层与外层空间的结构。
甚低频电波传播（propagation of very low frequency (VLF) radio wave）
频率从3千赫到30千赫(波长从100千米到10千米)的无线电波称为甚低频无线电波或超长波。
在此频段内，辐射的电磁波能量，除了在低频端有一部分可穿透电离层以哨声模方式传播以外，基本上都限制在地面和低电离层下缘所构成的地--电离层波导之中，其传播机理多用波导模的概念来解释，但对高频端的近距离传播，用天、地波的概念有时也可得到有效解释。根据传播的不同特点，其全球性的作用区可分为四种传播区域：(1) 地波区；(2) 多模干涉区(在此区内同时存在几个模)。(3) 单模区(仅存在一个最低衰减模)。(4) 长短大圆路径干涉区(同时存在长、短大圆路径两种信号)。波导模的传播衰减率与相速取决于频率、地面电导率、太阳天顶角、传播方向与地磁场水平分量间的夹角、地磁纬度和太阳活动性等因素。
此频段的优点是：(1) 传播衰减小，作用距离远甚至达到全球；(2) 传播相位较稳定，且有良好的可预测性；(3) 受电离层扰动的影响小，传播情况稳定；(4) 透入海水能力较强。此频段的缺点是：(1) 因频率低，数据率比较低，通常约每分钟15~60个字；(2) 大气噪声干扰大；(3) 需要大的发射天线，设备较贵。
甚低频广泛应用于远距离的可靠通信(这时数据率低不是主要的，而可靠性是主要的)，还应用于远距甚至全球的无线电导航；标准频率和时间信号的广播；对水下潜艇的通信等。同时也可用于低电离层研究和雷爆定位等。
低频电波传播（propagation of low frequency (LF) radio wave）
频率从30千赫到300千赫（波长从10千米到1千米）的无线电波称为低频无线电波或长波。
长波以地波和天波两种方式进行传播，地波作用距离可达公里，天波在白天经D层反射。而在夜间经E层反射，经一跳或多跳传播，作用距离可达几千公里以至上万公里。一般说，在200~300公里以内地波占优势，公里以上天波占优势，在两者之间，天地波同时存在。在某些应用中，天波通常被视为有害干扰，但在此波段，可根据天地波脉冲相对时延，采用区分天、地波技术以排除天波影响。从而使地波作用距离得到充分的利用。
长波主要用于远距离精密无线电导航，标准频率与时间信号的广播、可靠通信、低电离层的研究等。
中频电波传播（propagation of medium frequency (MF) radio wave）
频率从300千赫到3兆赫（波长从1000米到100米）的无线电波称为中频无线电波或中波。
中波可以用天波和地波的方式传播。使用地波传播时，因为波长较短，地面损耗较大，绕射能力较差，所以传播的有效距离比长波近，但比短波远，一般为几百公里。又因中波的频率在电离层临界频率以下，电离层能反射中频天波，但白天因D、E层的吸收作用大，故天波不能有效反射；在晚上，D、E层的吸收显著减小，天波显著增强，且作用距离可大大超过地波。由于天、地波或各跳天波间的干涉，在夜间远距离上产生明显的衰落现象。中波电离层传播还存在独特的交叉调制效应。
中波主要用于近距离广播与无线电导航，535~1605千赫是国际规定的中波广播段。还可用它的交叉调制效应研究低电离层。
高频电波传播（propagation of high frequency (HF) radio wave）
频率从3赫到30兆赫（波长从100米到10米）的无线电波，称为高频无线电波，又称短波。
通常短波是经电离层的反射而到达地面。所以短波广泛应用于各种距离的定点通信、国际通信及广播、船岸间的航海移动通信和飞机地面间的航空移动通信等。
车辆移动电台和军用战术小型电台，也有用短波的地波传播方式通信的，因为短波段的地波，随距离增大而衰减很快，故只用于近距。
短波波段的优点：相对长、中波段而言，得到相同传输效果，其发射功率较小，设备较简单，成本较低。电波经电离层反射或电离层地面间多次反射，可实现远距离（数千到万公里）的通信。但是短波也有严重的缺点：（1）通信不稳定。国为电离层传播有跳距现象，选择工作频率时有最高可用频率的限制。为了适应电离层的日变化、季变化和11年太阳黑子周期的变化，必需在不同的时间选用不同的频率。如果通信距离较近（数百公里），还应考虑射仰角随电离层的变化。选频不适当和天线仰角不适当，常是通信中断的原因。电离层骚扰和核爆炸的影响，也可造成通信中断。（2）短波电台过分拥挤，互相干扰。这个由于历史造成的问题，日益严重。当前解决的办法是采用单边带制，并把不是必需在本波段的业务，移到别的波段去。（3）短波有严重的衰落，通常采用各种分集接收来克服。
甚高频电波传播（propagation of very high frequency (VHF) radio wave）
频率从30兆赫到300兆赫（波长从10米到1米）的无线电波，称为甚高频无线电波，又称米波或超短波。除了这频段的低端还有可能被电离层反射外（在太阳活动高年及Es层），一般来说，它将穿透电离层而不被反射。因此这一频电波主要传播方式是视线传播以及对流层和电离层的散射传播。在一定条件下，也可采用障碍绕射传播。这一频段主要应用于调频广播、电视广播、陆上移动通信、航空移动通信、海上移动通信、定点散射通信、雷达、射电天文学等方面。
微波传播（propagation of microwave）
频率从300兆赫到300千兆赫（波长从100厘米到1毫米）的无线电波（即分米波、厘米波及毫米波）称为微波。微波与其他频段的电波相比有如下的特点：微波天线的辐射波束可做得很窄，因而天线的增益较高，有利于定向传播。其次微波的频率很高，信道容量很大。这一波段的传播方式，主要是视线传播，低端部分也有用对流层散射传播的。
由于微波具有上述特点，目前应用的范围很广，如用于定点及移动通信、导航、雷达定位测速、卫星通信、中继通信、气象以及天文学方面等。
[9 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
无线电百科一：
无线电波是指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波。无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。
无线电技术的原理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。 通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。
麦克斯韦最早在他递交给英国皇家学会的论文《电磁场的动力理论》中阐明了电磁波传播的理论基础。他的这些工作完成于1861年至1865年之间。
海因里希·鲁道夫·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz）在1886年至1888年间首先通过试验验证了麦克斯韦尔的理论。他证明了无线电辐射具有波的所有特性，并发现电磁场方程可以用偏微分方程表达，通常称为波动方程。
1906年圣诞前夜，雷吉纳德·菲森登（Reginald Fessenden）在美国麻萨诸塞州采用外差法实现了历史上首次无线电广播。菲森登广播了他自己用小提琴演奏“平安夜”和朗诵《圣经》片段。位于英格兰切尔姆斯福德的马可尼研究中心在1922年开播世界上第一个定期播出的无线电广播娱乐节目。
[10 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
无线电百科二：
关于谁是无线电台的发明人还存在争议。
1893年，尼科拉·特斯拉（Nikola Tesla）在美国密苏里州圣路易斯首次公开展示了无线电通信。在为“费城富兰克林学院”以及&全国电灯协会”做的报告中，他描述并演示了无线电通信的基本原理。他所制作的仪器包含电子管发明之前无线电系统的所有基本要素。
古列尔莫·马可尼（Guglielmo Marconi）拥有通常被认为是世界上第一个无线电技术的专利，英国专利12039号，“电脉冲及信号传输技术的改进以及所需设备”。
尼科拉·特斯拉1897年在美国获得了无线电技术的专利。然而，美国专利局于1904年将其专利权撤销，转而授予马可尼发明无线电的专利。这一举动可能是受到马可尼在美国的经济后盾人物，包括爱迪生，安德鲁·卡耐基影响的结果。1909年，马可尼和卡尔·菲迪南德·布劳恩（Karl Ferdinand Braun）由于“发明无线电报的贡献”获得诺贝尔物理学奖。
1943年，在特斯拉去世后不久，美国最高法院重新认定特斯拉的专利有效。这一决定承认他的发明在马可尼的专利之前就已完成。有些人认为作出这一决定明显是出于经济原因。这样二战中的美国政府就可以避免付给马可尼公司专利使用费。
1898年，马可尼在英格兰切尔姆斯福德的霍尔街开办了世界上首家无线电工厂，雇佣了大约50人。
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无线电百科三：
无线电的最早应用于航海中，使用摩尔斯电报在船与陆地间传递信息。现在，无线电有着多种应用形式，包括无线数据网，各种移动通信以及无线电广播等。
以下是一些无线电技术的主要应用:
声音广播的最早形式是航海无线电报。它采用开关控制连续波的发射与否，由此在接收机产生断续的声音信号，即摩尔斯电码。
调幅广播可以传播音乐和声音。调幅广播采用幅度调制技术，即话筒处接受的音量越大则电台发射的能量也越大。 这样的信号容易受到诸如闪电或其他干扰源的干扰。
调频广播可以比调幅广播更高的保真度传播音乐和声音。对频率调制而言，话筒处接受的音量越大对应发射信号的频率越高。调频广播工作于甚高频段（Very High Frequency，VHF）。频段越高，其所拥有的频率带宽也越大，因而可以容纳更多的电台。同时，波长越短的无线电波的传播也越接近于光波直线传播的特性。
调频广播的边带可以用来传播数字信号如，电台标识、节目名称简介、网址、股市信息等。在有些国家，当被移动至一个新的地区后，调频收音机可以自动根据边带信息自动寻找原来的频道。
航海和航空中使用的话音电台应用VHF调幅技术。这使得飞机和船舶上可以使用轻型天线。
政府、消防、警察和商业使用的电台通常在专用频段上应用窄带调频技术。这些应用通常使用5KHz的带宽。相对于调频广播或电视伴音的16KHz带宽，保真度上不得不作出牺牲。
民用或军用高频话音服务使用短波用于船舶，飞机或孤立地点间的通讯。大多数情况下，都使用单边带技术，这样相对于调幅技术可以节省一半的频带，并更有效地利用发射功率。
陆地中继无线电(Terrestial Trunked Radio, TETRA)是一种为军队、警察、急救等特殊部门设计的数字集群电话系统。
蜂窝电话或移动电话是当前最普遍应用的无线通信方式。蜂窝电话覆盖区通常分为多个小区。每个小区由一个基站发射机覆盖。理论上，小区的形状为蜂窝状六边形，这也是蜂窝电话名称的来源。当前广泛使用的移动电话系统标准包括：GSM，CDMA和TDMA。少数运营商已经开始提供下一代的３G移动通信服务，其主导标准为UMTS和CDMA2000。
卫星电话存在两种形式：INMARSAT 和 铱星系统。两种系统都提供全球覆盖服务。 INMARSAT使用地球同步卫星，需要定向的高增益天线。铱星则是低轨道卫星系统，直接使用手机天线
通常的模拟电视信号采用将图像调幅，伴音调频并合成在同一信号中传播。
数字电视采用MPEG-2图像压缩技术，由此大约仅需模拟电视信号一半的带宽。
无线电紧急定位信标 （emergency position indicating radio beacons，EPIRBs）， 紧急定位发射机或 个人定位信标是用来在紧急情况下对人员或测量通过卫星进行定位的小型无线电发射机。它的作用是提供给救援人员目标的精确位置，以便提供及时的救援。
数字微波传输设备、卫星等通常采用正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）。QAM调制方式同时利用信号的幅度和相位加载信息。这样，可以在同样的带宽上传递更大的数据量。
IEEE 802.11是当前无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）的标准。它采用2GHz或5GHz频段，数据传输速率为11 Mbps或54 Mbps。
蓝牙（Blueteeth）是一种短距离无线通讯的技术。
利用主动及被动无线电装置可以辨识以及表明物体身分。（参见射频识别）
业余无线电是无线电爱好者参与的无线电台通讯。业余无线电台可以使用整个频谱上很多开放的频带。爱好者使用不同形式的编码方式和技术。有些后来商用的技术，比如调频，单边带调幅，数字分组无线电和卫星信号转发器，都是由业余爱好者首先应用的。
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无线电百科四：
所有的卫星导航系统都使用装备了精确时钟的卫星。导航卫星播发其位置和定时信息。接收机同时接受多颗导航卫星的信号。接收机通过测量电波的传播时间得出它到各个卫星的距离，然后计算得出其精确位置。
Loran系统也使用无线电波的传播时间进行定位，不过其发射台都位于陆地上。
VOR系统通常用于飞行定位。它使用两台发射机，一台指向性发射机始终发射并象灯塔的射灯一样按照固定的速率旋转。当指向型发射机朝向北方时，另一全向发射机会发射脉冲。飞机可以接收两个VOR台的信号，从而通过推算两个波束的交点确定其位置。
无线电定向是无线电导航的最早形式。无线电定向使用可移动的环形天线来寻找电台的方向。
雷达通过测量反射无线电波的延迟来推算目标的距离。并通过反射波的极化和频率感应目标的表面类型。
导航雷达使用超短波扫描目标区域。一般扫描频率为每分钟两到四次，通过反射波确定地形。这种技术通常应用在商船和长距离商用飞机上。
多用途雷达通常使用导航雷达的频段。不过，其所发射的脉冲经过调制和极化以便确定反射体的表面类型。优亮的多用途雷达可以辨别暴雨、陆地、车辆等等。
搜索雷达运用短波脉冲扫描目标区域，通常每分钟２－４次。有些搜索雷达应用多普勒效应可以将移动物体同背景中区分开来
寻的雷达采用于搜索雷达类似的原理，不过对较小的区域进行快速反复扫描，通常可达每秒钟几次。
气象雷达与搜索雷达类似，但使用圆极化波以及水滴易于反射的波长。风廓线雷达利用多普勒效应测量风速，多普勒雷达利用多普勒效应检测灾害性天气。
微波炉利用高功率的微波对食物加热。（注：一种通常的误解认为微波炉使用的频率为水分子的共振频率。而实际上使用的频率大概是水分子共振频率的十分之一。）
无线电波可以产生微弱的静电力和磁力。在微重力条件下，这可以被用来固定物体的位置。
宇航动力: 有方案提出可以使用高强度微波辐射产生的压力作为星际探测器的动力。
是通过射电天文望远镜接收到的宇宙天体发射的无线电波信号可以研究天体的物理、化学性质。这门学科叫射电天文学。
[13 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
电离层传播：
& & 由于太阳和各种宇宙射线的辐射，引起空气分子的电离，而形成了电离层。电离层分三层。D层（距地面高度60--80Km）、E层（100--120Km）、F1层（200Km）、F2层（200-900Km），中波和短波都能借助电离层的反射传播到较远的距离，最常用用于短波通信。短波频率为（1.5MHz--30MHz）。百年前，三声短促而且微弱的讯号，向世界宣布了无线电的诞生。一九○一年，扎营守候在讯号山(Signal Hill位于加拿大东南角)的意大利科学家马可尼，终于接收到了从英格兰发出的跨过大西洋的无线电讯号，这个实验向世人证明了无线电再也不是仅限于实验室的新奇东西，而是一种实用的通讯媒介。此后短波用作全球性的国际通讯媒介便开始发达起来了。
& & 虽然马可尼的试验结果令人相当振奋，可是当时一般人认为无线电传播方式类似光波，发射之后，绝对沿直线方向进行传播，从英国到加拿大，再怎么说也无法完成直线的无线电通讯(因为地球表面是弧形的）。当时的科学理论更证明，从英国发射后的无线电波一定直驱太空，怎么可能扺达加拿大？可是从马可尼用简陋的无线电设备征服长距离通讯的试验记录来看，白天，讯号可以远达七○○英哩，晚间更远达二○○○英哩以上，这些试验数据，使得以往的理论所推断出来的必然结果，开始发生动摇了。
& & 与此同时，MR.KENNELLY及MR.HEAVISIDE不约而同地分別提出了同样的看法：就是在地球大气层中有电子层的存在，它可以像镜子般，把无线电折射回地球，而不致于沿着直线方向直奔太空，由于这种折射回返的讯号，使得远方的电台可以互相通讯，这种对无线电波有如镜子般作用的电子层称做KENNELLY HEAVISIDE层，但现在一般称之为电离层（lonosphre），而短波远距离广播和通讯之所以如此发达就是受了电离层之益。
[15 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
各种范围内无线电波的传播和应用。
[16 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
再转一篇通俗易懂的好文,发信人:leowood(手工翻译版)
什么是“最好”的天线？
无论何时，一旦听到提问中有“最好”两字我就有点心生胆怯。原因是某个东东对特定人或环境而言可能是最好的，而对其他人或环境而言却并非如此。
所以我们换个角度来讨论，我们应该持什么样的标准来选择天线？
首先，寻找那些您不感兴趣频率的天线是没有意义的，您要考虑是准备接收HF或是接收VHF/UHF？
对于任何一类天线，下一步是决定极化方向。通常是水平极化和垂直极化的某一种。水平极化意味着天线辐射单元平行于地面被安装，而垂直极化的天线振子垂直于地面。
从性能的考良出发，极化方式对视距接收的通讯而言是非常讲究的。当两个台的极化方式不一致时可能会损失20dB或更多的功率。事实上这仅仅对视距通讯适用。如果依赖F2或类似的电离层传播，并没有太大的差别。
在HF段，最大的区别是“辐射角”。你可以发现一个较低辐射角的天线比一个较高辐射角天线有着更远的辐射距离。
那么，对天线的买家而言这是否意味着什么？一句话，垂直极化的天线有着较低的辐射仰角。除非水平天线的安装高度超过它的最低频率波长的1/2，水平天线的辐射仰角要高于垂直天线。同样钟情垂直天线也基于安装空间的考虑。一个垂直天线往往占用很少面积的地盘，而水平天线（如DIPOLE)占用的面积要多得多。
为什么水平天线如此流行？这里有很多理由。价格便宜，且不容易受到噪声的污染。一个dipole天线加上安装的费用只有25美圆或更低。而多数的垂直天线至少需要100美圆。
OK!那么什么是“定向天线”？一个有方向性的天线是理想的天线。不仅仅是你可以将信号辐射向某一个方向以聚集发射功率，而且通过这种“定向天线”或“八木天线”的构造，允许你切除或削弱你想要收听的信号方向后面的干扰。这称之为“前后比”。一个天线不仅有6个dB或更高的前向增益。同样也可以削弱背后的信号场强达20dB或更多。
为什么这样的天线不是人手一个？因为这种天线有点昂贵，同常被架设在至少半波长高度的空中以获得较低的辐射仰角，同时还应该装备旋转装置使得这种天线真正有用。
在VHF段，事情变得有一点点复杂，仅仅是一点点而已。如果你在VHF频率上操作FM,成功的关键是使用垂直极化。如果你使用SSB或CW做QRP，你可以从水平极化中获益。
好了，让我们再来讨论增益。6dB增益究竟意味着什么？假设你和其他人联络，你们两个人都使用0增益天线，你增加发射功率两倍，如从50瓦到100瓦，你可以从接收机的场强表中看到信号强度有3dB的增加，如果你再次将发射功率从100瓦增加到200瓦，你可以从接收机的表头中再次看到信号场强有3dB的增加。如果要再次增加3dB，你必须将你的发射功率从200瓦增至400瓦。
增益也同样可源自天线。6dB增益的天线的效果等同于将你的发射功率翻两番，从50瓦增至200瓦。另外，通联另一方的电台也可从中获益，当对方发射的时候，他的信号到达你的接收机会增加6dB。这是非常便宜的功率。如果双方电台都拥有6dB增益的天线..............Wow!
如果你想减弱某个电台的信号，你可以将定向天线背朝信号方向，这可以削弱信号达20-25dB之多。假设这个电台的功率为100瓦，信号场强将被减半削弱达7次。这样就没有多少信号留下，也许干扰你的电平相当于1瓦功率的电台。
八木天线是真正令人激动的天线，有不少的优点。然而，应用有下降的趋势。因为架设一个定向天线的费用比架设水平偶极子电线的费用要高，还要考虑到安装机构如铁塔的费用。如果你并不能将定向天线对准某个电台，这个天线就不能发挥效用，所以你还不得不考虑旋转装置和连接电缆的费用。
那么什么是“最好”的天线？这是个非常好的问题，有很多答案，天线选择的法则是：高架天线的比低架天线要好，大天线比小天线要好。记住这个两个原则你就永远不会错！
[17 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
常用馈线、馈管信号衰减值。
[18 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
平衡装置：平衡/不平衡转换器或者叫巴仑。
信号源或负载或传输线，根据它们对地的关系，都可以分成平衡和不平衡两类。
若信号源两端与地之间的电压大小相等、极性相反，就称为平衡信号源，否则称为不平衡信号源；若负载两端与地之间的电压大小相等、极性相反，就称为平衡负载，否则称为不平衡负载；若传输线两导体与地之间阻抗相同，则称为平衡传输线，否则为不平衡传输线。
在不平衡信号源与不平衡负载之间应当用同轴电缆连接，在平衡信号源与平衡负载之间应当用平行双线传输线连接，这样才能有效地传输信号功率，否则它们的平衡性或不平衡性将遭到破坏而不能正常工作。如果要用不平衡传输线与平衡负载相连接，通常的办法是在粮者之间加装“平衡－不平衡”的转换装置，一般称为平衡变换器 。
一般常见的75欧姆扁馈线是平衡线，50欧姆同轴电缆是不平衡线。
[19 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
什么是天线的驻波比一：
只有阻抗完全匹配，才能达到最大功率传输。这在高频更重要！发射机、传输电缆（馈线）、天线阻抗都关系到功率的传输。驻波比就是表示馈线与天线匹配情形。
不匹配时，发射机发射的电波将有一部分反射回来，在馈线中产生反射波，反射波到达发射机，最终产生为热量消耗掉。接收时，也会因为不匹配，造成接收信号不好。
如下图，前进波（发射波）与反射波以相反方向进行。
[20 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
天线的驻波比二：
完全匹配，将不产生反射波，这样，在馈线里各点的电压振幅是恒定的，如下图中左部分（a），不匹配时，在馈线里产生下图右方的电压波形，这驻留在馈线里的电压波形就叫做驻波。
[21 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
天线的驻波比三：
驻波比（SWR）的S值的计算公式为下图：
& & 当然还有其它的驻波比计算方法，不过计算结果是一样的。
& & 驻波比越高，表示阻抗越不匹配，业余玩家，做到驻波比小于1.5就算可以了。
& & 最后提醒一点，天线的好坏不能单看驻波比，现在大家如此迷信驻波比的原因很简单，就是因为驻波表好便宜、好买。不要因为天线驻波比很低就觉得一切OK，多研究天线的其它特性（如方向性）才是真正的乐趣。
[22 楼] 作者: 啊劳& & 时间:
这么好的帖子！楼主辛苦了！
挺摄影无绩!
[23 楼] 作者: 卖女孩的大火柴& & 时间:
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[24 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
感谢啊劳帮顶。
TO：卖女孩的大火柴。我对军机不了解，只能找朋友问了一下相关资料：
1、十瓦单边带频率合成短波电台，工作频率1-5.999MHz，功率可调至25W(通讯距离将有很大提高)。
2、小八一短波电台，工作频率1.5-12MHz，发射15W等幅报、调幅话。
3、通251短波电台，俗称硅两瓦电台，全半导体化团营短波73型电台。电台的工作频率：1.5-6MHZ，发射功率：2瓦。重12KG。
朋友说，小八一好一点，可以涉及3.5M和7M。
[25 楼] 作者: 卖女孩的大火柴& & 时间:
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[26 楼] 作者: lymex& & 时间:
不错的资料，楼主辛苦。5楼的那个表是我做的。
[ 00:00 补充如下]
原贴在这里：http://www.hellocq.net/forum/showthread.php?t=61426
看能否连接过来
[27 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
lymex，不好意思了，用了前辈的东西了，谢谢。
[28 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
从外观来分类各种常用的短波天线 （一）
常用的短波天线主要分为3类，第一类是垂直天线（GP），第二类是偶级天线（DP），第三类为八木天线（YAGI）。除此之外，还有框型、钻石型、碟型等等，这里我们主要讨论前三类天线，其中重点探讨偶级天线及其变形。从使用来看，GP天线主要用于近距离—中距离通讯，尤其是近距离通讯依靠地波传送，效果非常好。而DP天线的近距离通讯效果惨不忍睹。由于高度的限制，普通爱好者不可能架设很高的天线，一般来说5-10米高度的GP天线适合自己架设。但是对于短波波长来说，这样的高度是远远不够的，例如180米波，即使1/2波长也有90米高，对于普通爱好者来说这是根本不可能实现的。因此5-10米高的短波天线如果希望用于短波全段就必须加感，这样发射的效率就很低了。
通常GP天线用于21-29M频段较为普遍，再低的频段就不再使用GP天线了。此外，GP天线的防雷也比较难做，总不可能在天线旁边树一根比天线还高的铁管做避雷针吧？
[29 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
从外观来分类各种常用的短波天线 （二）
这是一支典型的DP天线的结构，其中红色部分为绝缘子，和两端的牵引绳隔开。主振子长度为1/2波长*0.95缩短率。为何要采用1/2波长呢？这是因为1/2波长中心抽头后两端各为1/4波长，这样天线的阻抗为50欧姆，才能够和发射机相匹配。
DP天线主要采用天波通讯，远距离通讯的效果非常好，且架设简单，不需要竖起很高的天线，制作成本低廉，因此为大多数无线电爱好者所采用。DP天线有许多变形，下面我向大家一一做个介绍。
[30 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
从外观来分类各种常用的短波天线 （三）
倒“V”天线，这是DP天线的一种变形方式，这样做的一则可以节省天线的占地面积，另一方面，可以改善原先DP天线的近距离地波通讯效果。 但这样做之后，天线具有了方向性，参见图中的最大辐射方向。
[31 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
从外观来分类各种常用的短波天线 （四）
由于短波发射机可以工作在0-30M的各个波段，因此单一长度的天线就不能满足我们的需要了，而为每一个波段分别制作一根天线又不现实。
这样，我们就需要一根多波段的倒“V”天线。这样做的好处是节省占地面积，又不需要几根天线来回切换。但这样做的坏处是各波段振子相互影响，需要逐个修剪振子的长度，以达到最佳的匹配状态。
[32 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
从外观来分类各种常用的短波天线 （五）
偶级天线需要制作两半一模一样的振子，对于有经验的HAM来说，一个小时就可以制作完成一副多波段天线。那么对于新手来说，有什么好办法可以立刻使用到手的机器呢？当然可以！下面我们就来谈谈单极天线。 图中所示的就是一根单极天线的原型。只要振子的长度足够长，就可以涵盖各个频段。单级天线只有一根振子，如果用作多频段天线，需要使用天线调谐器来适合不同的频段。
[33 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
从外观来分类各种常用的短波天线 （六）
这也是单级天线的一种：WINDOM，译称温顿天线，又称偏馈天线。其振子长度为1/2波长*0.95，馈电点偏离中点14%，馈线为单根导线。
[34 楼] 作者: 摄影无绩& & 时间:
从外观来分类各种常用的短波天线 （七）
单极天线也可以做成多波段，这就是一支多波段单极天线，中心需要加1:5平衡/不平衡转换器。
值得注意的是，单极天线可能带有高压，因此发射机必须可靠接地，天线振子也要放置在无法触及的地方，以防触电。
其实短波天线并不神秘，只要经过调整都可以很好地工作。例如我自制的“W”型天线，是倒“V”天线的一种变形，使用效果也很满意。