Quad Antenna 自製方形定向天線/VHF 145MHz
本帖最後由 hinojimmy 於 2021-10-11 08:34 編輯上篇文中.....
https://www.radio.club.tw/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=15878&pid=315094&fromuid=1766
想做看看方形定向天線VHF 145MHz, 開始訂材料.
1. pve水管 管徑50, 為主桿 110cm *1 支,
2. 玻纖桿 7mm *8支
3. 硬銅裸線2.5mm平方 10M
4. 箭尾*8
5. 透明塑膠軟管若干
透過網路上的資料, 再經過4nec2軟體計算,
1. 4nec2 主要資料畫面
2. 設計草圖數據
3. ˋ4nec2 3D完成示意圖
4.4nec2 史密斯圖
5. 4nec2 SWR駐波比圖
看似完美144-146波段, SWR 1.2 以下的夢幻
材料到齊後, 開工動手做, 一天輕鬆做, 完工!!
上圖是網路上抓的圖, 8分神似, 但不是我做的
下面的完工 測試
對面大樓和天線一樣高度!
天線分析史密斯圖
SWR 圖重點在主頻率最低點落在143左右,142--145.5均在SWR 1.5以下
可惜145.50以後, 猛然高飛了!
4nec2數據上, 主頻率雖然設定在145, 卻變成143, 可能設定上要重新斟酌.
測試使用上正常!!
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第一次使用定向天線, 在測試的時候,有些疑問??
定向天線是否很容易被大樓阻擋, 因為我某方向測試收訊時,
有大樓的方向時, 車天線收遠方訊號時, 常常比定向天線好!
沒大樓方向時, 方形定向天線, 有時會突然比車天線收訊增加4-5(使用車機)格收訊.
所以不知道這情形是正常嗎, 這DIY Quad Antenne 方形定向天線成功嗎??
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2021/10/10補充.
收訊台南友台, 車天線收得到, 方形定向天線收不清,
收訊還是沒車天線好, DIY 這天線, 沒我預想的成果!繼續努力............................
天線給電部 扼流線圈要不要取消
還有給電饋線直接往下垂 可能比較好
有量測RETURN LOSS 嗎? 這個跟增益有關係
感謝分享DIY經驗!
{:4_115:}{:4_115:}
超 級 感 謝 分 享 經 驗 ..............................................................
{:4_211:} {:4_211:} .........................................
本帖最後由 hinojimmy 於 2021-10-12 18:19 編輯
jplin 發表於 2021-10-11 22:19
天線給電部 扼流線圈要不要取消
還有給電饋線直接往下垂 可能比較好
感謝建議, 再來改進測試!
RETURN LOSS是甚麼?該如何量測, 感謝您的分享!{:4_162:}
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補充:
剛google查詢!!
VSWR 可以轉換 RETURN LOSS,
www.telestrian.co.uk/cgi-bin/www.telestrian.co.uk/vswr.pl
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取消了供電饋線圈, SWR圖顯示沒太多差異, 和之前的圖差不多
https://www.radio.club.tw/data/attachment/forum/202110/09/181658j5jfu4ffi77fqu4e.jpg
感謝分享{:4_133:}{:4_133:}{:4_133:}{:4_133:}{:4_133:} 感謝分享!{:6_309:}{:6_309:}{:6_309:} Return Loss 可由SWR 換算....RL=20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1) (基本上跟增益無關 )
>>> 4nec2數據上, 主頻率雖然設定在145, 卻變成143, 可能設定上要重新斟酌.
應該是實際銅線沒有像模擬軟體般的"筆直",實務稍長, 導致 頻率偏低一些.
>>> 收訊台南友台, 車天線收得到, 方形定向天線收不清,
試試旋轉一下主桿, 改變一下電波極化方向, 看看是否有改善, 理論上要比一般車天線好
>>> 還有給電饋線直接往下垂 可能比較好
確實, 饋線在輻射場裡面, 會影響...
或許可以也一併放進去模擬...
本帖最後由 bv3fg 於 2021-10-16 04:33 編輯
調整 Yagi 變化最明顯的 3 個參數：輻射體的長度、 輻射體與反射體的間距，輻射體與第一導波體的間距。
1. 有關收訊不好的問題 ==> 饋電點在下方，所以目前為水平偏波。
你把饋電點放在菱形的最下面，這是水平偏波。饋電點應該要在左側或右側的角，才是垂直偏波。
<<上圖是網路上抓的圖, 8分神似, 但不是我做的>> 這張照片，因為拍攝角度的關係，很容易空間迷向。注意看它的立桿與十字架線棒及 Cable 的走向， 你就會發現它的饋電點就是在菱形左或右側的角。
下面 6 張圖是 Loop 饋電點與場形的關係，藍色線是水平偏波的場形，紅色線是垂直偏波的場形。(軟體使用 MMANA-GAL Basic，模擬條件為 Free Space。圖片右下角的文字及天線饋點是我註記進去的，非軟體原生畫面)
小結：不管是方形或菱形架設，在上下方饋電為水平偏波，在左右側饋電為垂直偏波，在 45 度位置饋電則水平與垂直偏波兼具，但各有不同場形。
2. 有關 Cable 是否要繞到天線外面
理論上，Cable 繞到天線外面，可避免不預期的效應。實務上，若與偏波面垂直或位於電場互相抵消的位置則影響不大。以你目前的架設，為水平偏波，第一段 cable <<從饋電點沿架線棒到主桿>> 為垂直向，與水平偏波垂直；第二段 cable <<沿主桿到反射器後方>>則與水平偏波垂直，也與垂直偏波垂直；第三段 Cable <<沿立桿往下>>，因為已經在反射器後方，影響不大。若將來你將饋電點移至左側或右側(垂直偏波)，第一段 cable 則變成水平向，也是與偏波面垂直。 ==> 所以這樣 ok
3. 有關駐波最低的點在 143 左右
3.1 我將你的尺寸輸入軟體也跑了模擬，得到的結果差不多。你實做的線型與模擬相近，只是中心不如預期，其實已經做得不錯了。
3.2 VHF 以上的天線對於尺寸很計較，例如 145 與 146 波長才差 14mm，使用接線端子、Cable 剝開延伸出來的部份，都算是有效長度，如果未考慮進去就會變太長。電線搭接焊接，則有重疊部分，如果未考慮進去就會變太短。建議你要檢查丈量一下實際完工尺寸。
3.3 目前你的反射器與輻射器的間距為 31cm，如果變為 41cm 似乎比較好。
下面有 4 張圖，前兩張是依你目前尺寸模擬出來的阻抗與SWR，下面兩張是間距變 41cm 的阻抗與SWR。
↓原尺寸阻抗
↓原尺寸 SWR
↓加大間距阻抗
↓加大間距 SWR
本帖最後由 hinojimmy 於 2021-10-18 10:45 編輯
bv3fg 發表於 2021-10-16 04:27
調整 Yagi 變化最明顯的 3 個參數：輻射體的長度、 輻射體與反射體的間距，輻射體與第一導波體的間距。
1. ...
調整 Yagi 變化最明顯的 3 個參數：輻射體的長度、 輻射體與反射體的間距，輻射體與第一導波體的間距
這收到學習了! 長度, 間距.
https://www.radio.club.tw/data/attachment/forum/202110/09/180521kprdxxa5d7z77jxx.jpeg
這張圖片正如您所說, 一開始看以為是方形, 而不是菱形.
饋電點, 本想說左右也好, 下方也可, 但不知道會影響多大,
天線場型, 後輩愚昧, 為何我看起來垂直和水平差不多呢?
https://www.radio.club.tw/data/attachment/forum/202110/09/180034blx5ujv96ngzn5qu.jpg
2. 有關 Cable 是否要繞到天線外面
已經改變過, 好像前後比較差異不多!
3. 有關駐波最低的點在 143 左右
如您所提, 建構天線時, 雖然預定建構的數據寫在那邊. 但要裁切時,
例如(12.53cm).....這種公分以下的切割, 還真的是很大概12.5, 甚至還不是12.5(用捲尺超不準的)就裁了.加上饋電點的固定, 似乎也會跑掉應該要的數據, 這我再來確認測量一次.
----------------------------2021/10/18補充
經過再次裁短一點饋電點, 原來似乎長了快1公分, 儘量縮短後, 太緊繃太緊會造成玻纖桿彎曲變形,
縮短後, 駐波比測量波段仍是中心點停在143.00, 145.50起飛SWR2.0以上
31cm，如果變為 41cm 似乎比較好
感謝建議, 下次修改測試完再報告上來!
----------------------------2021/10/18補充
31-41cm, 更改完畢, 天分儀測量沒啥差異太大, 唯獨感覺收訊變好了,
原本使用的車天線收不到的, 這Quad antenna可以抓到, 當然這不是360度全向性的天線, 必須某方向抓到訊號!
手機1w, 左營到小港(約15km), 友台收滿(視條件而不一定), 收發都ok!
感謝OM, BV3FG提供詳細分析解說, 會再對這首支diy -- Quad Yagi Antenna--進行調整.
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