題:
使用垂直(單極)天線進行發射和接收是否需要接地層?
Steve
2017-01-18 04:12:45 UTC
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我在這裡閱讀過這篇文章:

https://electronics.stackexchange.com/questions/77256/why-do-some-radio-antennas-require-a-path -to-ground-and-some-Do not

,其中表示

天線系統需要一個“地平面”才能形成無線電波。有了偶極子,天線的一半就成了您的地面。在垂直方向上,下面的物體必須提供接地以完成RF波。這通常是通過放射線實現的,放射線可以附著在垂直天線的底部,也可以埋在地下天線下方。金屬桅杆/塔架(已閃電接地)的存在可能有助於/干擾接地平面,但是它不被認為是天線接地。

但是,例如,船上2m的垂直線沒有接地平面。兩個問題。
  1. 我是說地平面會產生最佳輻射,但這種輻射仍然會在沒有一個輻射的情況下發生。船用天線仍然可以到達地平線,儘管可能需要高度和更大的功率。

  2. 接收天線是否需要接地層?

  3. ol>

    感謝閱讀

水是一個很好的地面飛機。
我在船上看到的至少垂直部分是垂直安裝的偶極子。
接地層有助於提高SWR的穩定性。水確實使地面更穩定。這就是為什麼一些商用AM天線建在潮濕的,有時是沼澤的地區。
請注意,您鏈接的文章僅在單極子上下文中談論地平面。
您所說的“垂直天線”到底是什麼意思?您是說垂直的天線還是“單極”天線,俗稱“垂直”天線?
這就是問題所在。對於我的AM電台,我們使用四分之一波塔和120根導線(相距3度)來提供另一個四分之一波的圖像。我見過的任何人都無法承受不需要接地平面的半波垂直。提示:如果在樂隊的高端,有時可能會使用一些負載,因此塔的高度可能為179英尺。但這並沒有縮短半徑,但這意味著它們不必進行著色。油漆保養變得昂貴。照明也是可選的,但我們始終,始終為每個塔照明。飛行員把我們當作了導航。
七 答案:
Kevin Reid AG6YO
2017-01-18 04:38:40 UTC
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每個天線都有兩半,在饋電點(同軸電纜或其他傳輸線所在的位置)相交。這兩個半部都會影響天線的特性(輻射方向圖,效率等)。

垂直元素和地平面對於這兩個半部來說只是一種可能性 。如果您從接地平面天線上省略了接地平面,那麼發生的情況只有兩種可能性:

  • 您的天線無效-輻射/接收效果不好。
  • 在其他設計中,同軸電纜饋電的天線的後半部分是同軸電纜的屏蔽層,而(lili)另一半則是“後半部分”。

(如果適用)天線安裝到的導電金屬結構。我不知道船上的天線通常如何,但是我敢打賭那裡有金屬結構。

這個可以正常工作,但是有兩個潛在問題:

  • 此導電形狀並非專門設計為天線,因此可能沒有最佳的特性(不規則輻射圖,有損,錯誤阻抗等)。
  • 它可能更靠近其他電子設備,操作員等,因此(用於接收)會吸收額外的噪聲,或者(用於傳輸)會在不需要的地方傳遞大量的RF能量。

如果您僅對現在的接收感興趣,請安裝盡可能多的天線,不要太擔心。如果您發現需要更好的天線性能,請安裝適當的接地平面或其他設計的天線。

在HF上,是否仍需要進行一些嘗試以相對低阻抗的方式連接到地球,海洋或其他東西?例如,讓同軸電纜位於地面上以垂直饋電並不能很好地工作:對地球的阻抗遠高於同軸電纜上的共模阻抗,因此大約是一個徑向的垂直。
@PhilFrost-W8II而不是弄清楚如何更好地解釋它,而是刪除了HF位,因為它並不是答案的真正必要。
Mike Waters
2017-01-21 03:03:10 UTC
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安裝在非金屬表面上的任何垂直面都應在其下方(以及與之相連的同軸電纜屏蔽層)下面有類似金屬片或λ/ 4銅帶的放射狀(尺寸合適)那)。否則,屏蔽層的外部將嘗試充當迴路,並在其上施加共模電流。效果如何取決於許多因素,但這不是最大化交流範圍的正確方法。

在所有物理定律中,沒有一個更好-事實證明,底部送料的垂直(垂直單極子)或倒L型需要“推”一些東西才能最有效。稱“某物”為平衡地,放射狀或任何您想要的東西;但要有效,它必須存在。

K5UJ很好地說道:“放射狀的原因是收集RF電流並將其返回到饋電點,因為您沒有天線的另一半可以做到這一點,

如果我們做出這樣的陳述:例如並沒有必要在λ/ 4垂直方向上增加平衡,那麼我們最好也說打開百葉窗不會使房間更明亮。當然,也許我們可以看到自己的路,但是當我們讓陽光照進來時,生活會變得更好。或者,有人可以說我們真的不需要汽車上的輪胎。當然,有足夠的離地間隙,我們可以在輪輞上四處行駛,但是在裝有橡膠的情況下駕駛汽車是否不是不是更有趣? 同樣,適當的RF接地可使輻射信號更強,同時防止同軸電纜屏蔽層外部出現不必要的共模電流。

來自此網頁

Nitpick:如果它未安裝在地面上(例如安裝在建築物的屋頂上),則僅稱為平衡地。
2e0sir
2017-05-08 17:15:10 UTC
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如果垂直天線在船上,則水將反射另一半。更好的是它的鹽水。至於公路車輛,則車輛會在遠離地面的地方建立起容量屏障。

Richard Fry
2018-01-06 23:22:52 UTC
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請注意,一些作者認為,升高的徑向線的主要功能/目的是將升高的垂直單極天線(例如垂直的接地平面天線)與地球屏蔽。

這的確看似直觀,但實際上相對於其底部的成對的λ/ 4水平徑向半徑和中心饋電的λ/ 2垂直偶極子對驅動的λ/ 4接地平面的自由空間輻射方向圖非常相似(請參見下面的NEC4.2分析) 。在其他條件相同的情況下,對於這些配置的兩者的輻射方向圖,由於來自地球或其他表面的反射而引起的任何影響/變化都將幾乎相同。

水平升高的徑向線之間相隔180°的水平跨度,則它們的淨遠場輻射基本上為零。這是由於射頻電流在該對的每一側以相反的物理方向流動時,來自該對的一側的輻射與該對的另一側異相180度的結果。垂直接地平面天線發出的所有有用輻射均來自沿實際位於水平半徑上方的垂直導體流動的射頻電流。

如下圖所示,高架共線的接地平面天線的水平徑向線不會屏蔽位於其上方的同樣豎直的垂直導體,使其不會與地球發生相互作用或向地球輻射。它們是將天線系統連接到源(發射機)的r-f“地面”迴路的電流路徑的一部分。 沒有這樣的路徑,沒有天線系統會產生有用的輻射。

  • 單極天線所使用的在埋入式徑向上流動的射頻電流的源是射頻電流在單極子的λ/ 2內在地球中流動,這是該單極子發出的輻射的結果。在埋入徑向的公共點處的電流之和恰好等於可以/將要流過的r-f電流

  • 在高架單極天線上使用的,在高架徑向上流動的射頻電流的源頭是直接與t-f源(發射器)連接的導線,使用全物理傳導路徑,例如天線系統輸入端子和發射器之間的同軸傳輸線的外導體。

高架徑向功能與埋入式徑向功能大不相同。

NEC4.2 Analysis:

Benjie
2017-01-21 02:07:48 UTC
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某些類型的垂直天線需要“接地層”,有些則不需要。大多數垂直是1/4波(不是偶極子),並且需要一個“地平面”來完成“虛擬偶極子”。另一方面,垂直的5/8波不需要“地平面”,通常用於帶有玻璃纖維車身的船隻,例如Corvettes。

“垂直的5/8波不需要'地平面'”。為什麼這麼說
2e0sir
2017-05-08 17:23:48 UTC
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在少量開放的良好地面上垂直放置將可以很好地使用1/4波徑向線。不幸的是,這並不總是可行的,因此大量的徑向線成為常態。有多少取決於您所反對的環境。反複試驗加上倫敦杜松子酒可能是一個完美的答案。

2e0sir
2017-05-08 17:27:06 UTC
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從天線上獲得一個好的1/4的空氣扼流圈也會改善情況...再加上一瓶好的倫敦杜松子酒。

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