…………………(21)
§2.7 有源天线……………………………………………………………………(22)
一、电路…………………………………………………………………………(23)
二、制作…………………………………………………………………………(26)
三、使用方法…………………………………………………………………(28)
四、简单有源天线…………………………………………………………(29)
§2.8有源铁氧体天线…………………………………………………………（31）
一、电路…………………………………………………………………………(32)
二、制作…………………………………………………………………………(34)
三、使用方法…………………………………………………………………(36)
四、工作在1.6~4.5兆赫的有源铁氧体天线…………………(36)
§2.9 环形天线…………………………………………………………………(37)
一、简单环形天线…………………………………………………………(37)
二、囿源环形天线及其制作………………………………………… (39)
三、差分环形天线及其制作…………………………………………（41)
四、倾斜环形天线…………………………………………………………(44)
3 | Page 五、螺旋环形天线…………………………………………………………（45)
六、工作茬短波波段的环形天线………………………………(46)
七、工作在长波波段的环形天线………………………………(47)
§2.10 高频前置滤波器……………………………………………………(47)
一、电路………………………………………………………………………(49)
二、制作………………………………………………………………………(51)
三、使用方法………………………………………………………………(52)
§2.11 可调天线衰减器……………………………………………………（53）
一、用衰减器增强天线的选择性………………………………（54）
二、制作………………………………………………………………………（57）
§2.12 调谐陷波器……………………………………………………………（58）
§ 2.13 天线低通滤波器…………………………………………………（61）
§2.14 天线调谐器…………………………………………………………（64）
一、电路……………………………………………………………………（65）
二、制作……………………………………………………………………（67）
§2.15 短波通信工程Φ常用的天线………………………………（68）
一、笼形水平半波偶极天线………………………………………(69)
二、笼形对称垂直偶极天线………………………………………(70)
三、带导电地网的非对称垂直天线……………………………(71)
四、水平同相阵列式天线……………………………………………(71)
五、菱形天线………………………………………………………………(72)
六、对数周期天线………………………………………………………(74)
第三章电视接收天线…………………………………………………………………(76)
§3.1 架设电视天线应注意的问题…………………………………(76)
§2.2 室内天线………………………………………………………………(77)
§3.2 线性半偶极天线……………………………………………………(77)
§2.4 折合半波偶极天线………………………………………………(79)
§2.5 八木天线………………………………………………………………(80)
§3.6 多频道天线……………………………………………………………(86)
一、扇形天线………………………………………………………………(86)
二、两个折合振子组成的双频道天线………………………(87)
三、隔离滤波器…………………………………………………………(88)
§3.7 八木天线阵…………………………………………………………（91)
一、双层五单元八木天线…………………………………………(92)
二、四层五单元八木天线…………………………………………(95)
三、双层双列五单元八木天线…………………………………(96)
§3.8 环形天线………………………………………………………………(97)
§3.9 有源电视天线……………………………………………………（98）
4 | Page 第四章移动通信天线……………………………………………………………（101）
§4.1 J型半波天线……………………………………………………（101）
§4.2 地网天线…………………………………………………………（102）
一、四分之一八分之五波长天线地网天线…………………………………（102）
二、八分之五八分之五波长天线地网忝线…………………………………（104）
三、伞骨地网天线…………………………………………………（106）
§4.3 J型折合半波天线…………………………………………(106)
§4.4 共线天线………………………………………………………(111)
一、天线结构…………………………………………………………(112)
二、馈电和匹配……………………………………………………(112)
三、二单元共线天线……………………………………………(112)
§4.5 移动式和便携式天线……………………………………(113)
第五章微波天线………………………………………………………………(116)
§5.1 有效孔径………………………………………………………(117)
§5.2 喇叭天线………………………………………………………(118)
§5.3 缝隙天线………………………………………………………(119)
§5.4 微波透镜………………………………………………………(120)
一、介质透镜……………………………………………………(121)
二、金属板透镜………………………………………………(122)
§5.5 抛物面反射天线…………………………………………(123)
一、抛物面反射器的幾何光学性质………………(123)
二、辐射方向图………………………………………………(124)
三、馈电器………………………………………………………(126)
四、结构…………………………………………………………(127)
第六章馈线和匹配………………………………………………………(128)
§6.1 传輸线………………………………………………………(128)
一、传输线的特性阻抗………………………………(128)
二、如何确定电缆的特性阻抗……………………(130)
§6.2 匹配……………………………………………………………(132)
一、半波偶极天线的匹配………………………………(132)
二、折合半波偶极天线的匹配………………………(135)
三、宽频带匹配器……………………………………………(139)
四、馈线与接收机的连接…………………………………(141)
附录……………………………………………………………………………………(143)
参考文献………………………………………………………………………………(144)
无线电波是一种电磁波．在真空中电波以每秒299，792,077米（30万公里）的速度向前传播在传播过程中的每一瞬間，电磁波中的电场(E)方向与磁场(H)方向相互垂直一般来说，它们又都与电波传播的方向垂直电波在自由空间中的结构如图1.1(a)所示。
若发射忝线是一副向空间均匀地辐射电波的全向天线如图1．4所示。那么电波从这一天线辐射出来之后，便会很快地向四面八方均匀地散布开來对于一副距发射机很远的接收天线，它所接收到的电波波阵面可以近似地看成一个平面如果这副天线可以“看见”电场和和磁场的話，在这个平面波阵面上电场和磁场的相互关系就是图1.1(b)所示的样子。图中实线表示电场E虚线表示磁场H。E和H的幅度都会按照电波的频率周期性的变化
如果顺着电场E的方向放置一根导体，那么由于电场E的作用，导体
中的自由电子就会在导体中按照电波的频率周期性地运動这样，在导体中就产生了周期性的感应电流．把这个电流设法引入接收机加以放大，经过检波解调等一系列措施，人们便可得到發射台发出的声音或图像信号这就是接收无线电波的基本原理。能够接收周围空间电波能量的装置就叫做天线刚才所讲的这根导体就昰一副天线。如果这根导体的长度选得适当使电荷从导体一端跑到另一端的过程能够与电场E的周期性变化过程协调起来，我们就说天线與接收频率调到了谐振状态这时，便会有最佳接收效果
电场E的方向称为电波的极化方向。如果E与地平面平行便称之为水平极化；如果E垂直于地平面，则称之为垂直极化广播台和电视台常用线天线发射无线电波，对这种线天线来说大体上可以认为电波的极化和线天線的摆设方向相同。例如若将一个半波偶极天线水平架设，那么它就发射或接收水平极化波。若将它垂直架设它就发射或接收垂直極化波。
无线电波的两个重要参数是它的频率和八分之五波长天线它们之间有如下的关系：
电波一旦发射出来，除了特殊情况之外其頻率一般是不变化的，其八分之五波长天线与传播介质有关若传播介质的介电常数为ε，那么，在这种传播介质中，电波的八分之五波长天线和速度分别为
式中，λ0c分别为电波在真空中的八分之五波长天线和速度。
7 | Page 当我们考虑电波在电缆中传播时必须考虑介电常数的影响。
真空中的介电常数为1.0表1.1中绐出了几种主要介质的介电常数ε0
我国中波收音机的工作频率大约是在535千赫到1.65兆赫。短波收音机的工作頻率大约是1.6兆赫到30兆赫从l频道到12频道的电视播送频率大约是从50兆赫到220兆赫的甚高频(VHF)波段。从13频道到68频道的电视播送频率大约是从470兆赫到950兆赫的超高频(UHF)波段我国电视频道见附录。VHF和UHF波段也常用于移动通信
不同频率的电波，传播的方式不一样从垂直发射天线发出的低频垂直极化波，它紧挨着地面传播称之为地波传播。因为它不断地受到地面的吸收所以，传播距离很短在白天，中波收音机主要是接收地波信号以一定仰角发射的高频无线电波，可以经地球上空电离层的反射而回到距发射机很远的地面，这种传播方式称为天波传播如图1.2所示。短波收音机主要是接收天波信号
VHP波段以及更高频段的电波会穿透电离层，而不能反射回地面所以接收天线必需能“看”箌发射天线，才能收到足够强的信号这种传播方式称为视线传播，如图1.3所示
在图1.3中，在C点架设高hl米的发射天线在B点收看，弧CB即为视線距离R为地球半径，约为6.37xl06米发射天线处于A点，OBA构成直角三角形
因为A1 ＞＞ AB可近似认为视线距离CB = AB = 3.57√h1 公里。可见发射天线架得越高，便鈳以“看”得越远
9 | Page 如果接收天线也架高，设其高度为h2米架在地面上的D点，如图1.3所示同样可以求得地面距离BD = 3.57√h2 公里。所以发射天线箌接收天线的地面距离CD = 3.57×（√h1 √h2）公里。
实际上由于大气的折射作用，电波可以按图1.3中的虚线传播到达地面E处的接收天线。传播距离約比上面的计算值大15%左右所以，实际上视线传播的地面距离为
这也是电视广播的视线传播距离。根据上面的分析可以看出在视线传播情况下，接收天线架得越高越好
由于还存在着散射、折射等其它传播方式，所以有时视线传播的距离可以大大超过上面算出的距离。
§1.3 几种基本天线
天线是一种向周围空间辐射电磁波能量或者从周围空间接收电磁波能量的装置。各向同性天线、赫兹振子接地垂直單极天线以及半波偶极天线是几种最基本的天线。下面简略介绍这几种线
各向同性天线是一种均匀地向各个方向辐射能量的天线，又称铨向天线自由空间中的点源，就可看作这样的天线如图1.4所示。在过源点的任何一个平面内它的方向图都是一个圆。这种天线实际上並不存在研究这种天线的意义在于，一般都以它作为参考来研究其他天线的增益。例如相对于各向同性天线来说，半波偶极天线的功率增益系数为1.64增益G = 2.15分贝
赫兹振子有时又称为赫兹偶极子。它的长度不大于十分之一八分之五波长天线所以，它上面的电流可以看成昰均匀分布的它的示意图，水平面内和垂直面内的方向图示于图1.5相对于各向同性天线来说，它的功率增益系数为1.5或者说，它的增益為G = 1.76分贝
最简单的垂直天线是低端接地的单极垂直振子。完全导电地面的影响可以用单极天线的镜像来考虑常用的单极垂直振子的长度┅般大于八分之一八分之五波长天线。几种典型的接地垂直单极天线及其在垂直面内的方向图示于图
无论在实用中或是在理论研究中半波偶极天线都是一种重要的天线。它的基本结构及方向图示于图1.7
§1.4 天线的基本参数
天线的基本参数包括输入阻抗，方向图、有效高度和增益现以电视广播频段常用的半波偶极天线为例来说明这些参数，如图1.7所示
图1.7所示的半波振子是由沿一条直线配置的两段相同导体组荿。半波振子的总长度大约等于半个八分之五波长天线两段导体的内端点是天线的馈电点。这两点之间的阻抗称为天线的输入阻抗
一般来说，天线输入阻抗分为有功和无功两部分无功部分可能呈电感性或电容性。假如天线调到谐振那么它的输入阻抗的无功部分就等於零。例如调到谐振的直线半波偶极天线的输入阻抗只有有功部分，即为纯电阻约为73.1欧姆。当工作频率稍偏离谐振频率时输入阻抗嘚有功分量变化很小，但出现无功分量当工作频率较谐振频率低时，无功分量呈电容性；较高时呈电感性。
馈线接入天线的馈电点饋线阻抗应与天线阻抗匹配，否则就会增大电压驻波比，引起功率损耗
频率变化时，天线的输入阻抗变化越小天线通带就越宽。
接收天线的方向图表示电磁场在天线中所感应的电动势与信号传来的方向之间的关系
在极坐标系统中，当将最大电动势取为1的时候表示感应电动势与信号传来方向的关系的图形称为方向图。图1.7(b)示出了半波振子在通过振子轴线的任何平面内的方向图在这个图中，振子轴线沿垂直方向当电
13 | Page 波从垂直于振子方向到来时，在振子的接线端感应出最大电动势图中取这个最大电动势值为l。当电波传来的方向与振孓轴线重合时感应电动势为零。假如来波方向在轴截面内与振子轴线成45°角，这时在天线接线端上感应的电动势是最大电动势的0.62图1.7(c)给絀了半波振子在与振子垂直的平面内的方向图，这个方向图是一个圆
天线的方向图取决于天线的结构，例如多元天线的方向图要比半波振子的方向图窄。窄方向图天线能够更集中地接收电台方向传来的信号而减弱其它方向上传来的信号。因此窄波束天线有较强的抗幹扰作用。
方向图的宽度通常用角度来表明在这个角度范围内，电磁场在天线中感应出的电动势不小于最高电平的0.7
对于高增益定向天線，除了主瓣之外一般还有后瓣和旁瓣，统称为副瓣一般来说，我们总是希望副瓣越小越好高增益定向天线主瓣方向图的典型例子見图1.8。在中、短波波段天线的辐射仰角主要取决于天线的架设高度。
有效面积是天线的重要参数之一对于象半波振子这样的线天线来說，
14 | Page 一般称有效长度如果将天线的有效长度乘以天线所在位置的接收信号场强，那么就可得到当信号从最强接收方向传来时在天线接線端所产生的电动势的数值。通常用米作有效长度的度量单位有效长度取决于天线的几何尺寸和工作八分之五波长天线。
对半波振子来說有效长度he = λ/π
式中，λ为八分之五波长天线(米)
天线的电压增益系数表明：天线在匹配负载上所产生的感应应电压超过用全向天线接收同一信号时，在匹配的负载上所产生的电压的倍数功率增益系数则是功率的提高倍数。
例如半波振子天线与全向天线相比，电压增益系数为1.28功率增益系数为1.282 = 1. 64。这是指当信号是从垂直于半波振子的方向传来时，天线接收点之间的感应电动势要比用全向天线接收时高出1.28倍，功率要高1.64倍
当用电压增益系数表示时，天线的增益
所以用这两种方法表示，天线的增益都是一样的我们常用分贝表示一副忝线的增益，半波振子天线的增益为2.15分贝
有时，当我们说一副天线的增益为若干分贝时不是与全向天线比较，而是与半波偶极天线比較查阅天线参数时，要注意这一点例如，一副半波偶极天线若与全向天线比较，它的增益为2.15分贝若与它自
15 | Page 己比较，则它的增益为0汾贝一副三元八木天线相对于全向天线的增益约为7.7分贝，而相对于半波偶极天线则为5.56分贝
在这本书中，我们一般是指相对于全向天线嘚增益归纳来说，半波偶极天线的输入阻抗约为73欧姆增益约为2.15分贝。
§1.5 天线的防雷与接地
我们知道打雷是自然界的一种放电现象。囿时雷电会以雷霆万钧之力击毙人畜，击毁工程设施所以我们应对雷电有足够的了解，充分认识天线防雷的重要性
带电的雷云好象昰电容器的一个极板，附近的云团就会成为另一个极板由于静电感应之故而在靠近的一边带有相反的电荷，两云团之间便会形成一定的電势差在风力的作用下，两个云团越来越接近接近到一定程度便发生击穿放电，这就形成了闪电
如果雷云靠近地面，由于静电感应の故附近地面便成为雷电电容器的另一个极板而带有异种电荷。如果这种电荷不能及时泄放就会越积越多，当雷云压顶的时候便会艏先在电荷容易集中的地物地貌处发生击穿放电而形成落地雷。
雷击释放的能量相差极大雷电的平均瞬间放电电流大约是20千安培，高的鈳达300千安培瞬时功率可以高达数千兆瓦。雷电的持续时间由数秒到数十微秒不等由这些粗略数字可以想见雷电瞬间一击的威力。
由于落地雷总是在地面电荷容易积聚的地方形成加上人们多年调查和观测所得到的经验，一般来说下面一些地形是容易遭受雷击的地方：
丘陵中的局部坡顶，山区中的山脊地带;
2 | Page 半岛形的山岭及起伏陡峭的地形边缘;
平原地带的河床河滩溪岸，临江山坡山顶，平原地区的高哋;
地下水出口和地下水沟道经过的突出地;
地下有导电性矿脉或含矿岩石的山岭高地;
地质上的断层地带，岩石分界地带;
居民区的高墙陈舊建筑物。
雷电的破坏作用是通过雷电的热效应、机械效应静电感应、电磁感应、行波及干扰效应产生的。
雷电通过地面物体放电很夶的电流通过放电物体，使物体溶化烧焦，从而构成破坏
雷击木杆，木杆纤维带电彼此间产生斥力,同时,木杆内的水分受高热急剧蒸囮，体积突然膨胀使木杆、大树劈裂，这便是雷击的机械效应
雷击时，瞬时放电电流峰值高变化快，从形成强大而又快变的电磁波造成对通信的干扰，也可能在环形金属体断口处感应出很高的电磁感应电压
雷电还可在线路上引起向两边传播的行波，干扰通信设备了解了雷电的形成和雷击的效应，便可以采取各种措施防雷
我们从上面看到，地面电荷必须积聚到一定的值才会发生雷击。如果我們设法把地面感应电荷逐渐释放出去或者说，在雷击发生之前逐步将雷击电流引入大地，那就可以避免雷击我们知道，导体上的电荷总是趋向于积聚在曲率半径小的地方所以，导体上的尖缘部分总是积聚电
3 | Page 荷最多的地方因而这些位置容易放电，这就是我们知道的尖端容易放电
的原理地面上有尖顶的塔或任何类似的具有尖顶的物体都能起到这个作用。地面上的电荷通过这些高而尖的导电体把电荷逐渐释放出去便可防止雷击。各种建筑物上的避雷针也是利用这一原理起到避雷作用的。
如果我们架设天线的地方不能得到早巳存在嘚避雷设备的保护我们就必须自己加装避雷针。加装避雷针时要特别注意线路导电性能良好，因为弄得不好反而容易引雷
根据雷电嘚形成，对不同的天线可以制作各种其他的防雷装置但对于业余无线电爱好者来说，加装一个好的避雷针一般就可以了为了确保安全，在雷雨时最好不要使用架设较高的室外天线可以把馈线从接收机上拔出，拉到窗外并与地线相连
天线的接地对于防雷，对于天线的笁作性能都有很重要的作用首先要埋好接地棒，用接触面积较大的铜板、铜棒埋入地下筑紧。如果土地干燥可用盐水浇地，改良土哋的导电性能保证土地和接地棒接触良好。接地棒埋地前要焊出一根粗铜线，以便和地面应接地的天线和设备的地端相连特别要注意焊接处的清洁，因为此处最容易锈坏地面上的连线要尽量短，要牢牢焊好一般来说，不要用水管等导电不良的物体作地线
第二章Φ、短波天线及其附件
本章首先介绍几种简易接收天线，然后介绍改善天线性能的几种电路。在2.15节中介绍短波通信工程中几种常用天線的主要参数。
长线天线也许是最简单的短波远距离接收天线在大多数情况下，这
4 | Page 种天线很容易制作也许，这就是多年来长线天线被廣泛应用的主要原因
理论上，长线天线应当是一根长度至少为数个八分之五波长天线的直导线实际上，用作天线的任意一段导线即使它远非一根直线，都可把它叫做长线天线但是，在高频段其总长度小于两个八分之五波长天线时，也许不能用长线天线这个名词茬短波的低频段，因为八分之五波长天线大约为30米到200米按照长线天线的最低要求，天线长度应为60至400米所以，在这个波段名符其实的長线天线是不现实的。
现代接收机一般都有很高的救灵度实际上，长度大约为10米至40米的长线天线就能得到很好的效果在平时，很短的┅段天线例如长度为5米，把它绕在室内墙壁四周或装在屋顶上，对大多数电台都可获得良好的接收效果。在低频段天线的长度仅為八分之五波长天线的若干分之一，天线效率低所以，工作性能会明显变差因此，如果你想用长线天线接收最好是尽可能使用最长嘚导线作天线。
象其它天线一样长线天线应架设得尽可能高一些，不被建筑物遮挡对接收是大有好处的。
架设长线天线时有几点需偠注意，如图2.1所示
关键的一点是要选用合适的导线。可以选用聚氯乙烯或者较厚外皮的
天线必须与大地或建筑物等其他接地物体绝缘否则，部分信号将会因通地而漏失所以在天线主体部分的两端要接绝缘子。两头的挂绳要用聚丙烯多股绳在天线杆的顶端要安装一个滑轮，将挂绳绕过滑轮然后绑在电线杆的较低部位。这样就可使天线有一定的张力。但不能拉得太紧否则容易被拉断，或者刮大風时会被吹断。解决这个问题的办法是在挂绳上挂一个重物使天线保持所需要的张力，而不是把挂绳绑在支撑杆上或者，在挂绳中接叺一个弹簧当支撑杆在风中稍有晃动时，这两种方法都可使天线保持一定的张力但是，实际上这两种办法并不一定总是有效，天线仍有可能被拉断因为挂绳也许会绞在滑轮上，或者在冷天，挂绳和滑轮可能会冻在一起这都可能使天线容易拉断。在实际应用中朂简单的解决办法就是把天线放松一点。
天线单元垂直架设天线就是垂直极化，水平架设就是水平极化。如果天线单元的方向是介于垂直和水平位置之间天线就是倾斜极化。在接收远距离信号时接收信号的极化方向可以和发射信号不一样，既有垂直极化又有水平极囮传播条件可能会影响信号的极化方向。为了得到最佳效果接收天线的极化方向应与接收信号的极化方向相同。当接收垂直极化的信號时长线天线上那一段垂直引入线是很有用的，见图2.1
虽然长线天线的方向性会随频率的不同而有所变化。但是它有一段至少是部分垂直的引入线，这会减弱天线的方向性田此，通常认为长线天线是一种全向天线
6 | Page 与简单的长线天线相比，半波偶极天线的优点是输出信号比较强方向性要好，信噪比高．虽然它仍是一种简单的天线但架设要稍微困难一点，这是它的不足之处并且，只有在一个限定嘚频段内才有较好的效果。实际上这意味着，半波偶极天线必须针对某一个业余波段或某一个广播波段进行设计图2.2给出了短波波段半波偶极天线的基本结构。
从图2.2中可以看出这种天线由两根等长的导线构成，中间用75欧姆同轴电缆向接收机馈送信号
实际上，不能够潒图2.2那样简单地把天线的两个偶极元接到馈线上去，因为馈线上承受的张力很大会把馈线撕开。图2.3出了一种比较满意的连接方法当嘫，只要两偶极元不靠在一起又能使馈线上的张力不致太大，其他的连接方法也是可以采用的
实际上，由于计多因素会影响天线的有效长度所以，天线的实际长度并不正好是半个八分之五波长天线(天线的电气长度比物理长度略大一些)
如果根据所用频率来计算天线长喥，只要用频率的兆赫数去除143便得到以米为单位的天线长度。所得结果为天线的总长度每个偶极元的长度仅是计算值的一半。
当然忝线不会只工作在一个频率上，而必须工作在一个波段上这时，只要针对波段的中心频率设计天线就可以保证在整个波段上获得很好的接收效果这是因为业余波段和广播波段都比较窄。
这种天线实际上是半波偶极天线的变型图2.4给出了这种天线的结构，看看图2.4就会清楚“倒V型”这个名字的来历。
倒V型天线的结构与半波偶极天线相似它只要一根杆子作为中心支撑杆。初看起来它所需要的空间比半波耦极天线要小。倒V型天线的两个偶极元要比半波偶极天线的稍长一点为了使偶极元有足够的离地高度，要么必需有一根较高的天线支撑杆(对低频波段尤其如此)要么应使两偶极元之间的夹角很大，这就要有很长的挂绳在有现成天线杆可用，或者天线杆容易现场制作的情況下最适于采用倒V型天线。例如通常将这种
8 | Page 天线架在屋顶上，但必须离房顶面足够高
用频率兆赫数去除148，得到以米为单位的天线总長度将总长度除以2便得到每个单元的长度。
§2.4 多频道偶极天线
多频道偶极天线的结构如图2.5所示图中所示的例子，就是三个偶极天线共鼡一根75欧姆馈线的天线单元长度的计算方法与单个偶极天线的算法相同。目前比较流行的多频道偶极天线是工作在10米20米和40米波段的天線。在15米波段上40米波段的天线也能得到很好的效果，并且不会占去很大的地方。若用作接收天线可在11米到49米的所有广播波段
上获得良好的接收效果。
这是一种很简单的天线可在设计波段上获得很好的效果。如果用一个天线调谐器使天线和接收机之间的阻抗匹配在其它波段，特别是较高波段也能给出满意的结果。天线主体部分的方向特性与半波偶极天线相似但在天线所指方向上，检测性能较差最大增益及最佳检测方向垂直于天线的指向。
图2.6给出了这种天线的基本结构可用计算半波偶极天线总长度的方法，算出该天线主体部汾的长度与偶极天线不同的是，这种天线的馈线就是一段制作天线的导线而且，天线的两部分之间无须断开馈线是接在天线长度的仈分之三处，而不是象偶极天线那样接在中点
地网天线是一种全向型天线。在高频波段这种天线适用于接收远距离低仰角天波信号。
圖2.7给出了地网天线的基本结构在木杆顶端固定一个垂直天线元，它的长度为四分之一八分之五波长天线长度的计算与偶极天线一个单え的算法相同。
用50欧姆同轴电缆作馈线电缆的芯线接到这个垂直天线元上。电缆外皮接到四个辐射状天线元上这四个天线元与地平面約成45°角，分置四个方向，它们也可起到天线杆拉线的作用。它们的长度要比垂直元稍长一点，应与倒V型天线元的长度一样
前面介绍的几種天线，虽然它们的形状结构各不相同但有一个共同的特点，就是这些天线仅仅由金属导体构成并没有外接能源，因此称为无源天線。
凡采用有源放大装置的天线都可叫做有源天线有源天线是无源天线和有源网络的组合。其中无源天线可以是垂直鞭天线，水平对稱振子V
11 | Page 型天线，螺旋天线或环形天线等等由于工作频率的不同，从短波段到微波段构成有源网络的有源器件，可以是各种类型的混頻三极管、变容三极管、隧道二极管以及各种规模的集成电路
有源天线的特点是体积小，重量轻架设方便。目前有源天线巳广泛应鼡于定点通信，移动通信等各种通信工程下面简单介绍几种用于中、短波段的简单有源天线的组成，制作及使用方法
最简单的有源天線是后面带有宽带放大器的一根短导线。
放大器对短天线输出信号起补偿作用最通用的宽带有源天线是有源偶极天线。
偶极型宽带有源忝线由两个各长一或二米的偶极元组成偶极元的长度大约是通常短波偶极天线的十分之一。天线的输出信号馈送到一个平衡差分放大器放大器的不平衡输出通过一根普通的同轴电缆送入接收机。然后通过放大器进行增益补偿。因为放大器输入阻抗很高作为高输出阻忼天线元的负载，放大器虽会使信号电平稍有降低但阻抗能够很好匹配。
事实上要说放大器总是能够对低电平输出信号进行补偿，那吔是不太确切的因为在低频段，有源天线的尺寸与真正偶极天线的尺寸之差是很大的以致放大器无法补偿两种情况下的信号差。但是这个问题并不太重要，因为在低频段天线输出信号仍然很强，用一个灵敏度适当的接收机就能获得满意的拌接收效果。对接收来说低频偶极天线的输出信号通常要比理论值大得多。当然有源天线不会用来作发射天线。
有源天线的优点是尺寸小通常可以架在室内。另一个优点是它有
12 | Page 可与常规偶极天线相比拟的方向性，它的尺寸小改变天线指向就比较容易。在场地有限的情况下选用有源天线肯定是明智的。
有源天线的电路示于图2.8该电路实际上是由三个射极跟随器组成。
前两个射极跟随器由Tr1和Tr2构成他们的输入分别来自两个耦极天线元，其输出加到宽带变压器T1输入绕组上两个天线元产生的反相电压由这两个射极跟随器加到变压器上。跟随器的作用是将天线え的高阻输出与变压器的低阻输入匹配起来Tr2并不从它的发射极直接向T1初级馈电，而代之以负载电阻R5和R6并从两电阻的连接处向T1馈电。这樣在Tr2 发射极和T1 之间便有一定的衰减。同样Tr1
通过R3，R4和VR1组成衰减器向T1的另一边馈电，C1为隔直流电容VR1可以用来改变Tr1和T1之间的衰减量。实際上可以用VR1精确调节电路平衡，使得两个偶极元所共有的同相信号都可通过简单的相位调整过程而抵消。这一过程可使天线方向性达箌最佳化也可消除因某种电噪声的输入而带来的不利影响。
T1使电压略有升高C2将这个输出电压耦合到第三射极跟随器的输入端。C3是整个電路的输出隔直流电容C4是电源去耦电容。该电路的电流损耗约为10mA
图2.8所示有源天线的元件表：
开关S1 SPST微型乒乓开关
同轴电缆插座(SK1)
电池及电池盒、控制旋钮、导线、焊料等。
全部元件安装在一块自制印刷板上图2.9为元件安装及布线图。除了宽带变压器T1之外全部制作完全可以照图安装。
用一只直径为12.7毫米的铁氧体圆环作基础便可自制出变压器T1。用这种尺寸的铁氧体圆环来绕制宽带变压器是很合适的这种变壓器要求并不十分严格。初级绕阻用24号标准漆包铜线密绕9匝次级绕组用同样的导线密绕22匝。图2.10给出了该变压器的结构图因为24号线很结實，绕线尽可能绕紧直接用绕组导线固定，便足够牢固尽管如此，仍建议用一些环氧树脂把变压器粘牢以保证绕组紧贴环体。用环氧树脂把变压
16 | Page 器粘到电路板上也是一种可取的办法
放大器组合结构可采用多种形式，最简单的形式是把电路板固定在一个小盒子里盒孓两头各开一个小孔。两个偶极元分别从两头的小孔中插入而后，接到电路板上两偶极单元的长度应完全一样，长度在一至二米之间20号导线可用作天线的偶极元。使用时将两偶极元的外端点支撑起来，盒子处于中间位置用一根尽量短的同轴电缆将输出端接到接收機。
也可用金属棒或金属管作天线偶极元管壁不要太厚，强度足够便可偶极元要牢固地安装在盒子上。如果是金属盒还要确保偶极え相互之间以及它们与盒子之间的良好绝缘。
另一个办法是用夹板将普通导线作成的偶极天线元固定将夹板装在一个盒于上，形成一个牢固的整体采用这个办法，可以把作天线用的线绕在夹板上以便使每个偶极元的长度比支撑夹板稍微长一点。也可在夹板上试装折叠耦极天线元如果希望改进工作性能，通常宁愿试装折叠偶极天线而不必去增大放大器的增益。原因很简单放大器不可避免要产
生噪聲，增大放大器的增益就会相应地增大噪声电平而提高偶极天线元的接收效果，可增强信号强度这显然更有价值。
无论何种制作方法都要使两个偶极天线元的长度相等，并尽可能对称
如果天线架在房顶，电池和开关可以远离放大器而装在接收机附近这样，就要与哃轴电缆—起另引一根导线将电源正端引至放大器。
调整平衡控制旋钮VR1时首先必须把该电路调谐到一个信号强的频道，最好是中波段嘚频道暂时将两偶极元短路到一起。这样在放大器的两个输入端输入的是完全相同的信号。将VR1调在最大电阻值上输出信号应当很强，随着VR1阻值调小输出信号强度会很快下降，然后又开始上升。仔细调节VR1使输出信号尽可能低如果反复调节VR1仍不能使输出信
号出现清晰的深零点，这就意味着该电路不起作用应当彻底检查电路。电路调好之后去掉刚才接入的短路线。
如果该电路的输出信号仍有某种鈈稳定那就要调整T1次级绕组。
为了利用天线的方向性天线应水平架设。可使其零点指向某个干扰辐射源为了获得最佳抗干扰效果，吔许要把天线摆斜一些特别是当要把天线的零点指向本地干扰源时，往往必须把天线架斜像普通偶极天线一样，这种天线对地波和低角天波可以获得较好的方向性如果天线元垂直架设，则可成为全向性天线对地波和低角天波都可获得良好的接收效果。
为了得到最佳接收效果天线应避开高大物体的遮挡。值得注意的是
3 | Page 天线输出信号很强，对许多接收机来说强输出信号有时可使前级电路过载，从洏引起严重的交叉调制所以，正如使用正常天线一样要小心地调节接收机的射频增益控制旋钮，必要时使输入信号保持在交叉调制鈈致影响接收机工作性能的较低电平上。
这种天线在整个短波中波及长波波段，都会工作的很好但不宜用在频率更高的波段。
如果用—段短导线、金属棒或者拉杆天线来给有源天线系统提供输入信号，那么放大电路就可非常简单事实上，唯一的要求就是装一个输入阻抗很高的缓冲器以便尽量减轻天线的负载。因为在大多数频率上天线输入阻抗都很高，而大多数接收机输入阻抗很低如果从天线矗接向接收机馈电，负载太重天线的输出电压就会降低很多。因此虽然缓冲器不会有任何电压增益，事实上甚至还会有一定的电压損耗，但通过大大减轻负载会使馈向接收机的电平增高。在短波的低频段短天线效率低，使用简单有源天线信号电压的增大最为明顯。
简单有源天线的电路图示于图2.11该电路就是一级简单的射级跟随缓冲器，长度为1或2米的棒天线、短导线或拉杆天线都可直接向它馈电天线过长并不理想，因为它容易使跟随器过载从而在输出端产生虚假信号。如果有源天线是用来配接高灵敏度的短波接收机这一点僦尤其重要，因为这种接收机的过载问题特别值得注意用一节9伏电池，这个电路就可以工作得很好电流消耗约为4.5毫安。若用两节串联荿18伏的电源则更能避免过载，这时的电流消耗为9毫安
这个电路可装在一块印刷电路板上，印刷板上元件安装和布线图见图2.12
虽然天线佷短，但该电路可提供很强的输出信号按收机的射频增益控制，只要刚好调得有必不可少的信号即可以免接收机过载。
图2.11简单有源天線的元件表：
开关S1 SPST微型乒乓开关
§2.8有源铁氧体天线
长线天线可以用于接收中波远距离信号但目前有性能更好的天线可用于这一目的。主偠天线有两种：铁氧体天线和环形天线我们首先介绍铁氧体天线。
普通便携式收音机中的铁氧体天线就是一种简单的中波远距离接收天線这种天线的次级绕组阻抗较低，可实现天线的输出阻抗与接收机的天线输入插孔之间的耦合除天线本身之外，还要打一个调谐电容器该电容器跨接在天线变压器的主绕阻的两端。调谐这个电容器可使天线谐振在接收信号频率上，以便增高天线的效率这是铁氧体忝线优于长线天线之处。另一个主要优点是铁氧体天线的方向性强只要调整天线方向，就可使零点对准干扰信号第三个优点是体积小，易于安装其最大缺点是，由于铁氧体天线的输出信号很低即使是用灵敏度高的接收机，也不能得到很好的接收效果现在只要在天線和接收机之间用一个前置放大器，这
个问题就可解决前置放大2器可在低噪声情况下获得强信号。
图2.13给出了简单有源铁氧体天线的电路圖该电路包括两级前前置放大器，可用于中波波段
调谐电路由铁氧体天线的主绕组L1和调谐电容VC1组成。在L1上不用耦合绕组调谐电路的輸出直接耦台到一个有源的跟随缓冲器的输入端，该缓冲器由结型场效应晶体管Tr1组成
虽然Tr1的电压增益还不到l，但是因为缓冲器避免了L1使用低阻耦合时必然导致的电压损耗，所以这种结构有效地获得了电压增益。
因为直流巳可通过L1的主绕组通地所以R1不是用来为Tr1提供偏壓，而是向调谐回路提供适当的“阻尼”以避免出现不稳定性R2 是Tr1的负载电阻，Cl把Tr1的输出耦合到放大器的第二级
由Tr2构成的第二级放大器昰共发射极电路。Tr1的输出信号仅需适当的升压使信号足以驱动接收机就行了，所以用射极电阻R5构成对Tr1的负反馈。这样Tr2的电压增益仅為5倍。R4是Tr2的集电极负载电阻R3是基
7 | Page 极偏压电阻。R4的数值相当小因为天线的输出是加在一个低阻抗负载上，所以该电路要求输出阻抗也较低以免由于输出负载不当而使输出信
号大幅度降低。C2是输出耦合电容C3是电源去耦电容。
电路的电流损耗较大大约为10毫安，建议用大號9伏电池供电
图2.13所示有源铁氧体天线的元件表：
开关S1 SPST微型乒乓开关
同轴电缆插座(SK1)
电池及电池盒、控制旋钮、导线、焊料等。
大多数元件嘟可安装在一块自制的印刷电路板上图2.14为元件安装和布线图。若铁氧体天线放在盒内盒子应当用非金属材料制作，因为金属材料会对忝线起屏蔽作用使天线收不到信号。天线可以装在盒子上任何一个地方用一个10毫米P型电缆支架支撑。或者如果可能的话，最好使用鐵氧体棒的专用支架L1可用普通导线绕制而成，因安装线巳用焊
料镀过锡直接把它接到电路上应当不成问题。该电路的输出信号通过一根双芯电缆送到接收机最好是用同轴电缆，使连线上不会产生明显的感应信号这样，天线方向图上便能有一个零点必要时，可旋转忝线以便利用这个零点当然，连线上稍有信号感应进来也不致严重影响天线的工作性能，所以一根普通的双芯电缆也能获得很好的效果无论用什么电缆，其最大长度不要超过1米
当把天线装在盒子里面时，若要调整天线方向就必须旋转整个电路。为了克服这个缺点可用一个可旋转支架把铁氧体天线安装在盒子顶上，要做到这一点并不困难
做到这一点的简单办法是在盒子顶上安装一个标准插座，紦该插座连到电路板的两个点上或者连到L1上。然后把天线装在一个配套的插塞上。并把天线也连到插塞的接线片上将插塞插入标准座，使之能够旋转便做成了一个旋转支架。若插塞有塑料外皮则可用环氧树脂之类的填充胶料，将天线粘在插塞上通过塑料盒盖上嘚两个小孔，将L1的两根线引
出连到插塞的两个接线片上。然后修剪导线头，使裸露导线部分只剩一两毫米这样，在把插塞的外套管擰上时就不会出观短路。最好把两
采用上面的安装方法就可用金属盒装印刷电路板，对电路起到屏蔽作用使之免受杂散信号的干扰。但是在把插座接到元件板上时，要注意把金属盒和电源负极接在一起而不要和Tr1的栅极接在一起。
使用时调节Vc1使信号达到最大值。旋转天线或整个电路按照需要，使天线方向图的主瓣对准要接收的信号或使零点对准干扰信号。Vc1的覆盖范围要比整个中波段稍大一点L1在铁氧体棒上的位置不十分严格，但若把L1完全套在棒的当中或只有一部分套在棒上也许不能覆盖整个中波段。建议将L1绕在棒上的适当位置使之不致滑出去。
有时天线方向图的零点偶然正好转向信号台的方向，以致收不到信号这时旋转天线棒，使其指向与信号台方姠垂直即可
四、工作在1.6～4.5兆赫的有源铁氧体天线
在频率不高于5兆赫时，用前面介绍过的有源铁氧体天线可以获得较好的效果
只要将L1的主绕组去掉12毫米，也就是去掉足够多的匝数将线圈的长度由19毫米减少到7毫米，就可使中波有源铁氧体天线的频率覆盖范围变为1.6到4.5兆赫洇为可以通过改变线圈在天线棒上的位置而适当调整频率覆盖，所以需要去掉的线圈匝数并不是很严格的
增大前置放大器的增益可以改善接收效果，只要适当减小R5例如说使R5为39欧姆，就可做到这点R5阻值越小，增益就越大但若R5大大低于39欧姆，便会使电路不稳定以致天線完全不可用。即使稳定性方面
11 | Page 不出问题进一步增大增益也会使噪声电平增高，而实际上得不到好处
顾名思义，环形天线是由一个导線环构成的中波段的环形天线则不是一个简单的导线环，而是一个空心的大圆环圆环越大，得到的信号就越强但是，这种天线通常鼡在室内所以，实际使用且易于安装的环形天线其直径最大不过l米。这么大的环形天线所得信号强度还比不上一般的长线天线。虽嘫如此只要接收机灵敏度不是太低，这种天线的效果
还是比较好的与长线天线相比，环形天线用于中波远距离接收有一个优点，它鈳给出较高的信噪比象铁氧体天线一样，它有较强方向性可使其零点对准干扰信号。实用环形天线的方向性要比铁氧体天线好得多泹环形天线体积大，使用不便象铁氧体天线一样，环形天线通常要用一个与环并联的调谐电容器调谐使天线与接收频率谐振，以便获嘚较高的天线效率和射频选择性
在一米见方的方框上，或直径1米左右的圆框上用20号标准包皮铜线，密绕6匝便构成一个典型的常规环形天线，作一方框要比作圆框容易得多用两块25× 50毫米2的木料，交叉钉成“X ”形即可线圈围绕木料的四个顶端绕制，尽可能绕紧调谐電容器可用365皮法的双连空气电容，将两部分并联安装在整个组合的中部。天线的主绕组跨接在调谐电容器的两端接线要尽可能短。用環氧树脂将线圈固定在木料上
信号不要直接从线圈或调谐电容上引出。因为这些位置阻抗很高难以和接收机的低输入阻抗匹配。应当加绕一个低阻耦合线圈只要一匝线
12 | Page 圈，就可获得好的效果像处理主线圈一样，也要用环氧树脂把这个线圈固定好用同轴电缆把天线嘚输出送到接收机，耦合线圈要和同轴电缆的长度配合好同轴电缆应捆在天线架上，以免天线移动时损坏电缆可用骑马钉把电缆钉住，或用绝缘胶带捆住
天线应当垂直安装，并使之能够旋转以调节方向。无论天线架的形状是“X”形或“十”形只要垂直安装就行。實际上木架钉成“十”形也许更为方便，因为只要把垂直的那一根木料固定好就解决问题了。可将一块大木头或其它材料钻一个洞紦天线‘十”字架垂直棒下端插入洞内，把天线垂直安装好这块材料必须足够大，以便为天线提供一个稳定的基座
如果主线圈是一匝接一匝密绕．那就必须在绕组上多加一匝，即总数7匝因为这可减小线圈自身的电容。用一个500皮法的调谐电容就可使天线在整个中波段調谐。
使用时天线应当有清晰的零点，应能去掉很强的干扰信号有时，偶然会使有用信号和干扰信号都接收不到从而使天线方向性鈈起作用，但这种情况很少发生
13 | Page 当线圈指内辐射源时，可收到最强信号当线圈的指向与辐射源垂直时，接收情况最差图2.15给出了铁氧體天线和环形天线的方向图。两种天线各有两个峰值彼此差180°，各有两个零点，彼此差180°。
二、有源环形天线及其制作
用一个很小的线圈，例如说直径150到300毫米的线圈，就可构成一个环形天线但是，输出信号很小对大多数接收机都不太适用。正如对有源铁氧体天线那樣只要在天线和接收机之间加入一级放大，便可解决这一问题因为小环形天线的输出信号要比铁氧体天线高，所以放大器只需较小的增益就行了事实上，只要一级缓冲器将天线的高阻输出与接收机的低阻输入匹配起来，就可解决问题
图2.16是简单有源环形天线的电路圖。缓冲器是一级结型场效应管有源跟随器直接从环形天线输入信号。环形天线L1构成Tr1的基极输入通路Vc1是调谐电容。Vc2 的最大容量不足以使天线调谐到中波段的频率下限为了保证能够接收到低频段，必须用开关S1将C1接入电路R1是Tr1的信号负载，C2是输出隔直流电容因为电流消耗仅3毫安，9伏电池就可向电路供电
图2.16所示有源环形天线的元件表：
同轴电缆插座(SK1)
两个微型乒乓开关（S1和S2）
15 | Page 在200×150毫米2的框架上，用20号标准銅导线密绕20匝即构成天线线圈L1 。可用50×19毫米2的木料用螺丝扣接，或环氧树脂粘接而构成框架用聚脂乙烯绝缘胶带或环氧树脂把线圈凅定在框架上。线圈在框架上的覆盖宽度应不大于50毫米这样，就可在框架的顶、底两边上各钻一洞在洞中穿一根棒，线圈便可安装在這根棒上再把棒的下端插在一块大木料基座的孔内。
图2.17是元件安装及布线图印刷板及绕组的制作完全可照图安装，电子线路部分可装茬线圈框架的中间控制开关，输出插座和电池可安装在一个单独的盒子里通过一根双股导线连到线圈上。不要用同轴电缆连接因同軸电缆的电容太大。连接线上的感应信号或多或少会损害天线的方向性所以连接线要尽可能短。
这个系统的使用方法和普通环形天线一樣调节VC1使接收信号最大，必要时用开关S1将C1接入电路使用这两个元件，并仔细调节调谐旋钮这种天线和普通环形天线都可调谐得十分“尖锐”。使用这两种天线时用
16 | Page 一个慢传动装置来转动调谐电容，往往会更为方便
三、差分环形天线及其制作·
这是一种用于中波段嘚环形天线，它的可用频带很宽所以不需要调谐。这种天线用的是一个小圆环有很好的方向特性，因而如果必要，可以得到很深的零点其电路图示于图2.18。由图可见这种电路是所谓“长尾对”差分放大器。Tr1和Tr2组成差分放大器在输出端，Tr3组成射极跟随缓冲器L1是天線线圈，直接向差分放大器的输入端馈送信号差分放大器把接在它两输入端的电压差放大。天线线圈L1的信号有一适当的电位差这就使Tr1囷Tr2的集电极输出反相信号。在这种情况下我们利用的是Tr2集电极的信号，而不用Tr1的集电极信号Tr2集电极的输出信号通过射极跟随器和隔直鋶电容C2加到输出端。
使用差分放大器的基本观点是在将L1连到电路的两根导线上，有完全相同的信号或是足够近似的信号。换言之连接电缆上的这两个相同信号会在Tr1和Tr2的基极上产生同样的电压变化，但却不会引起Tr2集电极电位的任何变化因此，用这种平衡输入系统可将這些信号抵消从而，这些信号不会破坏天线的方向性所以，在必要时这一电路可使天线获得一个很深的零点。因为电路中用了很深嘚负反馈所以Tr1和Tr2无需配对。这种负反馈电路也可大大减小电路中电流增益的起伏
适当选用输入电容，可使天线粗略地调谐在波段的中惢频率上Tr1和Tr2的输入阻抗远小于使用结型场效应管时的输入阻抗。L1上的阻尼效应加宽了L1的响应范围所以，L1的相应曲线不会有明显的尖峰这一点与前面介绍的环形天线是不一样的。虽然在波段的上下边缘天线性能稍微要
变差一点，但在整个中波波段天线似乎仍可工作嘚十分满意。
这个系统仅有一个旋钮那就是开关S1。电路的电流损耗大约为10mA所以可以用中号电池或大号电池供电。
图2.18所示差分环形天线嘚元件表：
电阻1／3瓦，5％:
开关S1 SPST微型乒乓开关
盒子自制印刷电路板天线框架材料24号标准包皮铜导线(用于制作K1) 同轴电缆插座(SK1) 电池及电池盒导線、焊料等
差分环形天线电路安装及布线图
天线线圈完全和有源环形天线所用线圈一样结构也大体相同。差分环形天线的元件安装及布線方式见图2.19
为使天线方向图有深的零点，应当用同轴电缆作输出电缆．或者象其它环形天线那样，也可用平衡馈线特别是接收机有岼衡输入插孔时，最好能用平衡馈线作天线的输出馈线有源环形天线的输出阻抗很低，连接线上是低阻信号所以，输出馈线从环形天線上拾取信号通常不成问题
但是，为了得到更深的零点人们不防用特定的接收设备试收一下，看如何能够得出最佳结果
人们也许会發现，在某些台站环形天线方向图会有很深的零点，而在另一些台站峰值和零点都不十分明显。零点甚浅是由于波前的旋转或扭转，只要把天线朝向或偏离辐射源倾斜一些便可发现天线方向图的深零点。为了得到这个深零点必须仔细调节天线的方向和倾斜度。
要歭续将天线作大角度倾斜是不太方便的因为这要用某种尖劈形状的物体把天线垫歪。因此最好作一个特制的天线支架。如果要作特制忝线支架最好是作一个叉形支架，使天线的重量放在支架主体部分上以免使用时天线位置不稳定。
图2.20给出了叉形支架的一个例子
螺旋环形天线的方向图有更深的零点。这种天线只是把线圈逐层向内
绕所有线圈都处于同一个平面上。这种天线可用一块胶合板作基础吔
可用交叉木料制成的支架作基础，绕制时用小钉或图钉使线圈在支架上定位。图2.21给出了螺旋天线的绕制图如有必要，可在主绕组向裏部分的线圈之间增绕一个耦合线圈只要成方形加钉四个钉子，把耦合线圈绕在这四个钉子上即可绕制一个螺旋天线必须十分仔细，使所有线圈都绕
在一个平面上才能获得很深的零点，即使如此螺旋天线的特性很难超过一个常规环形天线。
六、工作在短波波段的环形天线
只要少一些匝数使天线能谐振在较高的频率环形天线就可以工作在短波波段。当然天线拾取的信号就要小一些。在高频段除非使用倾斜天线，否则天线的方向性会要差一些
然而，为了获得零点它的实际位置又基本上要处于水平位置。对4.5兆赫以下的短波波段环形天线所需空间很小。但对更高波段的远距离接收不宜使用环形天线。
只要将线圈匝数从20匝减少到7匝前面介绍的有源环形天线也鈳用于1.6兆赫到4.5兆赫的工作频率。如果将天线线圈匝数减少到12匝差分环形天线就可在160米波段上工作得很好。只用7匝就可在80米波段上工作嘚很好。
七、工作在长波波段的环形天线
环形天线要工作在长波段是十分容易的只要将天线绕组的匝数增加到中波段的三到四倍即可。鼡24号线绕制长波环形天线要比中波波段用的20号线更好由于天线绕组中匝数增多，长波环形天线拾取的信号要比中波环形天线高得多只偠加接调谐电容，就可将中波环形天线调谐到长波
波段工作对本章所介绍的例子，增加的电容值约为2.7纳法到10纳法必须将这个附加电容徝选得合适，使其与原来的调谐电容一道能使天线在预期信道上很好谐振。
附加电容必须选用固定电容
最后，不要将环形天线用于已囿机内铁氧体天线的接收机铁氧体天线会使环形天线的零点变差，甚至使零点消失而且，环形天线的输出会使接收机过载
§2．10 高频湔置滤波器
许多短波接收机，特别是那些比较简单的老式接收机高频工作性能要比低频工作性能差得多。在低频段人为干扰严重，接收机灵敏度的高低不起关键作用而在高频段，相对来说人为干扰的影响不那么严重，因此接收机高频段工作性能较差的现象就很值嘚注意了。不仅如此在高频段，接收机象频于扰抑制能力也会严重变坏
任何外差接收机都不能在两个信道上同时接收信号，所以象频於扰抑制能力是接收机非常重要的性能其中一个信道是接收机的主谐振频率，另一个信道则是它的镜象频率
它与主频之差为接收机中頻频率的二倍。当接收机的中频为标准中频值约465千赫时，象频偏离主频大约为930千赫这样，在数兆赫的工作频率上与接收频率相比，主频与象频之差显得很大所以，接收机的象频干扰抑制能力很强而在15兆赫到30兆赫的工作频率上，相对来说主频与象频之差显得比较尛，所以若天线通带很宽，接收机的象频干扰抑制能力就会比较差接收机高频象频信号抑制电平一般不大于20分贝。
也就是说接收机嘚主频灵敏度与象频灵敏度之比不会大于l0。
在短波段的高端(30兆赫附近)一台设计简单的外差接收机，其象频干扰抑制能力几乎只有数个分貝
对于简单的老式短波接收机，在灵敏度和象频干扰抑制这两个方面高频前置滤波器可以大大提高接收机的高频工作性能。高频前置濾波器就是一个射频放大器它有一个选频电路，所以减小了带外干扰信号的响应又提高了接收机的灵敏度。应当指出高频前置滤波器对一台简单接收机性能的改善并不很大，它通常只能使灵敏度和象频干扰抑制能力提高20分贝左右并且，在最高频率上对象频干扰抑淛能力的改善还要小于这个值。
还应当指出许多现代接收机用了高中频，或者在多重混频的接收机中用了第一中频，这些措施都大大提高了象频干扰抑制能力现代接收机通常还采用了射频驱动器以及具有高灵敏度和低噪声性能的混频器。所以在这样一些接收机中，高频前置滤波器作用就不很明显
图2.22给出了高频前置滤波器的电路图。这个电路基本上是一个混合级联放大器用一个结型场效应管（Tr1 ）形成放大器，它驱动一个共基极放大器Tr2电路的电流消耗约为5mA。
T1是调谐输入变压器它的主绕组加VC1，形成调谐回路从而使该电路具有射頻选择性。天线来的信号经T1上的低阻初级线圈耦合到调谐回路T1还有一个次级绕组，也是低阻抗的利用这个线圈可将变压器的输出信号耦合到结型场效应晶体管放大器的输入端。在图2.22所示电路中因放大
器有一个结型场效应管，它的输入阻抗很高可以直接与调谐回路的
高阻抗匹配，所以T1的次级线圈并末用上于是，调谐电路直接耦合到Tr1的输入端T1的调谐线圈为Tr1提供基极偏压，R3是源偏压电阻C2是旁路电容
Tr2嘚固定偏压由R1和R2形成，C1为了Tr2的基极提供到地的交流通路Tr1的漏极输出直接耦合到Tr2发射极，作为它的输入L1是Tr2的负载，C3是输出耦合电容C 4是電路中唯一的电源去耦元件。
图2.22所示高频前置滤波器的元件表：
开关S1 SPST微型乒乓开关
盒子、自制印刷电路板、点子管管座（线圈座）、电池忣电池盒、两个滑动式插座（SK1和SK2）一个同轴电缆插座（SK3 ）、控制旋钮、导线、焊料等。
这个电路的元作安装和布线图示于图2.23
为了获得朂好的效果，应把电路装在金属材料制成的盒子内以便屏蔽导线，从而防止电路的选择性受到破坏两个控制旋钮装在前面板上。
SK1、SK2和T1嘟安装在盒子的后面板上
布线完全可以照图。除了连到S1和电池夹的连线之外其它连线上都
有高频信号，所以连线要尽可能短。连线鈳以直接接到T1上但必须十分小心，因为热烙铁碰到模压塑料盒时塑料会很快熔化，因此焊接动作要快。一个比较好的办法是把一个電子管管座固定在线圈支架上然后，再把导线焊在管座接线片上
把天线接到高频前置滤波器的SK1上，用一根同轴电缆将SK3与接收机的“天線-地”插座连接起来电缆应尽可能短，长度不应超过1米输出线必须把前置滤波器的地端和接收机地端接通。接线上的感应信号会降低電路的选择性使用同轴电缆，就可使芯线上没有这样的感应信号
调节谐振电容VC1，使接收机收到最大信号这个电路的通带很宽，所以接收机调谐控制旋钮稍微变动一点影响不大，无须重新调节VC1但是，如果VC1巳调谐在业余波段或广播波段的高端或低端随后，接收机却偠调谐到频段的另一端工作时VC1必须适当调节。
为了包装方便产品出厂时，T1的可调内芯已完全旋进去了应当把它旋到一个适当位置，鉯使电路具有所需的频率覆盖但在本电路中，无须调节这个线圈便可得到满意的覆盖。如果调谐范围某一端的频率覆盖差得太多当嘫可以调节这个线圈。
§2.11 可调天线衰减器
一般来说人们希望获得尽可能强的天线输出信号。但信号过强会使接收机输入级过载，从而影响接收机工作性能所以，要加一级衰减器特别是在广播波段，发射信号功率很大容易出现输入级过载问题。
在考虑接收机前几级嘚过载问题时必须记住，大多数接收机的选择
性是在中频级获得的而不是输入端的射频级和混频级获得的，所以虽然接收机有时可鉯调谐在一个很弱的信号上，但是射频级和混频级的通带很宽，在这几级中可以同时存在许多相邻信道的强信号。如果这些信号不在Φ频通带内产生强信号因而不会对主要接收信号产生干扰。如果射频级和混频级的放大器完全是线性的就不会出现产生干扰信号的交叉调制现象，那么也不会存在什么问题。但是任何一个有源电子线路都不会是完全线性的。外差接收机所采用的许多混频电路正是靠著混频晶体管的非线性进行工作的因此，所有外差机或多或少都要碰到干扰信号过载的问题
收听短波广播时，有时会在调谐台处听到叧一个电台的声音这就是所谓“交叉调制”现象。如果接收机有射频增益控制或天线衰减控制，只要把控制旋钮稍微回调一点便可消除二次调制现象，然而并不是所有短波接收机都有天线衰减器或射频增益控制，这时只要在天线和接收机之间加装一个可变衰减器便可解决这个问题。图2.24是一个简单可调天线衰减器的电路图这实际上就是—个用作音量控制的1千欧线性碳膜电位器。所需的其它元件仅僅是一个输入插座和一个输出插座一个小金属盒，一个控制旋钮以及同轴电缆输出线值得指出的是，电路的输出要耦合到接收机的“忝线-地”插座上该电路才真正起作用。所以要用一根导线把VR1的滑动头接到接收机的天线插座。如果不把VR1的低端和接地插座连接起来該电路的效果就会很差，最大衰减量也许会只在一、二个分贝
某些情况下，用一个外接天线衰减器来消除交叉调制要比用射频增
益控淛更好。这要取决于接收机的设计如果回调射频增益控制对交叉调制改善不明显，那就可试用外接衰减器来消除交叉调制
图2.25是一个简單天线衰减器的电路，它的衰减量可调用这种衰减器可以提高接收机的射频选择性。
增强射频选择性的道理很简单除了所需信号之外，该衰减器对进入接收机的其它信号电平衰减这就减小了交叉调制，显然它要比直接式衰减器更好。接收机输入端的简单调谐回路只能适当地改善接收设备的选择性但是本节所介绍的简单电路却能较好地改善选择性。并且这种形式的电路也可降低接收机的象频干扰囷其它的杂散干扰。
衰减器的电路实际上就是一个调谐电路天线信号通过一个小电容加到这个电路上。这个调谐电路的输出经另一个小電容以及一个可控衰减器送到接收机的输入端为了使调谐电路覆盖整个短波频段，必须有三个波段线圈L3为第一个波段线圈，频率覆盖為1.6至5兆赫；L2为第二个波段线圈频率覆盖约为5至15兆赫；L1对应第三波段，频率覆盖为12至30兆赫VC1是调谐电容，通过波段开关S1接到其中一个适当夶小的电感上
加入输入和输出耦合电容的目的，是为了减小调谐回路的负载以便得到比较尖锐的调谐性能。这些电容会使电路产生损耗但在实际应用中，不太严重不同的调谐电路中用了不同的电容，以便使每个波段的负载和损耗保持不变电容的阻抗随频率升高而減小。因此频率越高，阻抗值越低
衰减器就是前面电路中所用的音量控制炭膜电位器。因为线绕电阻会引入一个电感从而使电路在高频部分无法工作，所以在电路中使用炭膜电位器而不用线绕电阻器。
图2.26天线衰减器的元件表：
电位器VR1 1 kΩ线性碳膜电位器
电感L1 晶体管电蕗专用线圈
L2 晶体管电路专用线圈
L3 晶体管电路专用线圈
开关S1 三掷四刀旋转式开关<仅用三刀)
原材料:盒子、两个同轴电缆插座（SK1 和SK2 ）、两个控制旋钮
三个电子管管座（线圈座）、导线、焊料等
电路的布线图示于图2.26。如果直接在线圈接线片上焊接容易损坏线圈盒，所以三个线圈最好都装在线圈座上。六个固定电容都直接装在开关S1上图2.26中标有“A”的点彼此相接。按线应尽可能短
电路输出必须用同轴电缆，并紦衰减器的地端和接收机的地端接在一起还要保证同轴电缆上的感应信号电压非常小，以便衰减器有最佳工作效率电缆应很短，不要超过半米
通过S1选择适当的调谐波段。然后调节VC1，使信号出现最大值每当接收机的调谐控制旋钮调动之后，VC1也应稍作调整以保证与接收机
的调谐同步。VR1是补偿电阻必要时，可用它来避免严重的交叉调制
除了少数例外，目前的短波接收机都是外差式的只要基本满足设计技术指标，这种接收机都会有优良的工作性能超外差接收机的主要缺点，是在中频和镜象频率上容易出现干扰感应信号中频通帶内的干扰感应信号通过射频级和混频级漏入中频放大级，放大后进入音频电路一般来说，射频级和混频级对干扰感应信号衰减很大洏在中频级加入陷波电路也会大大衰减这些信号。所以中频干扰感应信号一般不会成为严重问题。
陷波器实际上是一个普通的并联调谐電路它的谐振频率调谐在衰减波段的中心频率上，陷波e器要和信号电路串联在谐振频率附近，电路有非常高的阻抗这是并联调谐电蕗的一个显著的特征。在调谐频率上阻抗趋于无穷六，所以陷波器阻止了谐振频率及其附近频率上的信号，而远离谐振频率的信号可鉯顺利通过
抑制镜象干扰的办法，是提高接收机的射频选择性将主谐振频率调到最大信号输出，而使包括象频干扰在内的其它信号受箌很大的衰减在天线和接收机之间，加装一个前面介绍过的射频预选滤波器或衰减器可以增强射频选择性。但是克服象频干扰的最囿效方法通常是采用杂音分离滤波器，这种滤波器类似中频陷波器当然，这种滤波器在整个可用频
率范围内必须是可调谐的才能用它來克服象频干扰和其它类似的干扰。而且还要和接收机的调谐控制同步工作这样，才能在指定频率上提供较大衰减员量
图2.27是陷波器式調谐滤波器的实际电路图。三个调谐波段的总频率
覆盖范围比整个短波频谱要稍微宽一点该电路是接在天线输出端的并联调谐电路，VC1是調谐电路的电容元件由开关S1选定的电感是调谐电路的电感元件。接入L1时电路的频率覆盖范围为1.6到5.5兆赫，接入L2的频率覆盖范围为4.8到15.5兆赫；接入L3的频率覆盖范围约为10到33兆赫
图2.28是调谐式陷波器的布线图。正如前面所讲的那样最好是先将电子管管座装到线圈上，在管座的接線片上焊接连线而不要直接在线圈接线片上焊接。应当用同轴电缆作输出线将电路的输出送至接收机，以尽量降低连线上的感应信号電平建议将电路装入一个金属盒内，引出线编辫、屏蔽正如输出线用同轴电缆的道理一样，这样便可减少感应信号进入电路
使用时，我们会看到这个电路能够将象频波段中的干扰信号滤掉。值得指出的是由于多重变频，接收机本身常常会产生一些干扰信号本电蕗对于这样一些信号无能为力．有时，我们会发现这样的情况干扰信号虽然去掉了，但需要的信号也大大降低了以致于要么有用信号收不到，
要么有用信号和干扰信号都进入了接收机这时，就要花一些时间尝试着把VC1和S1调节到正确位置上。只要稍微积累一些使用经验就能很快把接收机调节好。假定输出导线和接收机都能很好屏蔽这种电路的衰减量就可以做得很高，即使是很强的干扰信号也可用這种滤波器去掉。
有时高功率中波广播信号会挤进短波接收机，特别是在短波频谱的低端(2至3兆赫)容易出现这种问题这时，可以采用下媔的办法：用一个四掷开关取代开关S1在第四个接点接入一个线圈作为电路的另一个调谐波段线圈，使滤波器可在整个中波段调谐
超高頻信号有时也会挤进短波接收机，滤波器无法衰减这类于扰信号这时，最好使用低通天线滤波器
在安装电路时，应注意VC1的机架不应与金属盒接触因为这会将天线信号短路通地。VC1 的机架与金属盒绝缘的简单安装办法是在VC1的金属板下贴一层塑料板，然后让塑料板贴在金属盒的前面板上，塑料板和金属盒前面板都要钻一个直径14毫米的孔以备安装VC1的转轴。
图2.17 调谐陷波器的元件表；
电感： L1 晶体管电路专用線圈
L2 晶体管电路专用线圈
L3 晶体管电路专用线圈
开关S1 三掷四刀旋转式开关（仅用一刀)
原材料:金属盒、两个同轴电缆插座（SK1 和SK2 ）、控制旋钮、彡个电子管管座、导线、焊料等
§2.13 天线低通滤波器
在短波频段的高端，有时会挤进超高频干扰二频道超高频广插电台便是这种干扰源。如果短波接收机在一个高功率二频道超高频广播台的附近工作那就会碰到很大的麻烦。无线电话的干扰其它频道的超高频辐射，甚臸特高频波段的辐射也有可能产生干扰。这类干扰主要产生于接收机本地振荡器(在多重变频情况下是第一本振)本振输出信号的谐波
与某些外来信号形成差拍，产生出频率处于接收机中频通带之内的信号在基波频率的倍频上，都有这样的谐波谐波频率一般要比基波高嘚多。因此只有在比正常接收频率高得多的输入信号，才能使混频级产生中频通带内的输出信号所以，当接收机工作在频段高端时僦可能出现超高频干扰。
在设计短波接收机时通常都要考虑本振信号的频谱纯度。但在大多数情况下仍会有足够强的谐波信号导致出現很强的干扰。很明显射频和混频调谐回路会将这些干扰大大衰减。但是由于接收机灵敏度高，再
加上干扰信号强仍然会经常出现超高频干扰。
克服超高频干扰的方法有两种：改进接收机提高本振输出信号的纯度，在天线和接收机之间加一个低通滤波器使干扰信號减弱到较低的电平。第一种方法比较困难第二种办法要现实得多，滤波器简单花钱少，容易制作图2.29是这种滤波器的电路图。
这是┅种简单的LC低通滤波器对于低频信号，L1的阻抗很低而在更高的高频段上，它的阻抗相当高因此，低频信号容易通过L1但是，超高频信号特别是超高频波段高端的信号都要被衰减。对于低频信号C1阻抗较高，但对于超高频信号它的阻抗就要低得多。通过L1和C1的分压作鼡对30兆赫以下频率的信号，该电路的衰减甚小而在较高的频率上，衰减却很大
很明显，在短波频率范围内电路损耗很小，在短波頻谱的高端损耗也比较小，不致于影响接收机的工作性能在超高频波段的低端(30兆赫至50兆赫)，电路的衰减也不太大因为滤波器的标准衰减是每提高一个音阶增加12分贝，即频率每提高一倍灵敏度降低75％。但是在干扰信
号出现较多的100兆赫左右或更高的频率上，滤波器的衰减约为20分贝或更高即干扰信号至少降低90％。一般来说干扰信号可以忽略不计。显然如果必需的话，可用两个滤波器串联
滤波器鈳以装在金属屏蔽盒内，用螺钉将盒子固定在同轴电缆插座上为了便于接地，要在固定支架的螺钉上接上接线片在屏蔽盒的另一端钻┅个孔，以便引出同轴电缆最好在孔内先装一个保护圈，以便保护电缆电缆应很短，不要超过50到100毫米否则，相当于给C1加一个并联电嫆这会增大损耗，从而影响工作性能实际安装时，也许不存在这样的问题因为滤波器很小，要把它装在接收机的天线插座近旁似乎不会有多大的困难。当然输出电缆的另一头应当接到接收机的天线-地插座上。
L1的输出线要剪短把输出线的内导体和SK1的内芯连接在一起。先把C1按在L1和输出线的交接点与通地接线片之间再用绝缘胶带包住L1，确保L1和机壳不会短路C1应是陶瓷片电容，接线头要整理得尽可能短再把输出电线的外皮接地，便完成了滤波器的安装工作
当有必要加装第二个滤波器的时候，除非彼此屏蔽否则不要把两滤波器装茬同一个盒子内。不然的话超高频信号将会从一个滤波器漏进另一个滤波器。如果滤波器所起的衰减作用甚小那就表明干扰信号不是超高频波段的信号。即使是超高频信号也一定是从接收机导线上感应过来的。要克服这种现象比较困难因为这涉及到改造接收机。
配鼡长线天线的短波接接收机最有用的附件之一便是天线调谐器使用天线调谐器的主要理由，是因为这种组合能明显地提高信号强度将信号场强提高二至三个等级。天线调谐器是无源电路它的作用是使信号场强升压，而不是说天线调谐器可以提高增益
那么，天线调谐器为何能使信号场强增高呢?简单地说它是靠改善接收设备的效率，也就是说改善了天线与接收机之间的匹配，从而改善了信号传递的效率
天线调谐器的效果有赖于如下的事实：天线信号的源阻抗与接收机输入阻抗相差很大，因此如果天线直接接到接收机的输入端，信号的传递效率就特别低．天线调谐器起到匹配变压器的作用从而改善信号传递效率，达到提升信号场强的目的
除了提升信号场强之外，天线调谐器还有降低杂散干扰的作用因为天线调谐器就是一个调谐变压器，所以它可以提高接收电路的射频选择性
图2.30是天线调谐器的实际电路图。通常这种电路由一个线圈构成，线圈直径约为25毫米绕50匝，抽头6到12个抽头接到一个多掷开关的接线片上，用这个开關来选取所需要的抽头问题是线圈必须手工制作。
为了克服手工制作的麻烦图2.30的电路用了三个现成的圈线，用开关S2选用所需的圈线泹可选用的电感值比多抽头线圈少。只要给接收机配用不同长度的天线在任何波段都可用这种电路把信号调到最大值。若与短天线配用这种电路的效果不会很好，所以建议天线长度不小于6米
这种电路的工作原理是很直观的。选定的圈线形成一个电感电容VC1和VC2形成分压電路，并使分压通地调节VC1和VC2，就可有效地调节分压比以便得到所需的阻抗匹配。这两个电容的容量还必须能使线圈谐振在接收频率上前面已经指出，使用三个可选线圈是为了保证电路可以谐振在短波波段的任何一个频率上。L1用于4兆赫或5兆赫以下的低频段
L2用于5至15兆赫，L3用于从15到30兆赫的高频段
S1是一个旁通开关，当不需要天线调谐器时将这个开关短路。
图2.30天线调谐组合的元件表；
电感： 自制或选用頻段合适的线圈
L2 晶体管电路专用线圈
L3 晶体管电路专用线圈
S2 三掷四刀旋转式开关（仅用一刀)
原材料:金属盒、两个同轴电缆插座（SK1 和SK2 ）、控制旋钮、三个电子管管座、导线、焊料等
天线调谐电路的布线示于图2.31。前面各节介绍过的安装注意事项都适用于这个电路此处不再重复●
L1和L2内芯的位置不太重要。只要把芯子旋进去大约10毫米就可以了L3内芯旋进的深度不必大于10毫米，以便使电路能工作到短波频谱的上限频率30兆赫
用一根尽量短双芯电缆，把天线调谐器的输出信号送至接收机而不
5 | Page 必用同轴电缆，因为双芯电缆的电容比同轴电缆要小
反复調节VC1和VC2，使信号达到峰值如果调节VC1 和VC2，信号场强的差别不大可以尝试更换VC1 和VC2，然后再反复调节电容量，或者可借助S2更换线圈。
开始的时候选用波段线圈，调节VC1 和VC2也许要浪费许多时间一旦找到了最大值，就应把这些位置记下来以后要用时，就可使天线调谐回路佷快调好为了易于记下这些位置，可在VC1 和VC2的控制旋钮上做些简单标记例如说，从0到10进行刻度
或者，可使用图2.32所示的电路
§2.15 短波通信工程中常用的天线
在大型短波通信工程中，常常用到的天线主要有：笼形水平半波偶极天线、笼形对称垂直偶极天线、带导电地网的非對称垂直天线、水平同相阵列式天线、菱形天线以及对数周期天线
6 | Page 本节简要介绍这些天线的结构、特性及用途，以供无线电管理人员和無线电爱好者参考
一、笼形水平半波偶极天线
图2.33给出了这种天线的示意图。架设高度H小于四分之一八分之五波长天线时它的工作性能與水平半波偶极天线的性能相似，例如H = 0.25λ的半波偶极天线，垂直面内主辐射波瓣上半功率点和下半功率的仰角分别为90°和18°，增益约为5.4汾贝。但是考虑到地面的影响随着架设高度增大，低仰角辐射会增强但在垂直面内，波瓣图将会出现裂瓣主辐射方向
在垂直于振子軸线的平面内，前向、后内有相同的工作性能这种天线多用于中、短距离广播和通信。天线作成笼形主要是为了加粗线径，以便达到增宽频带的目的
7 | Page 二、笼形对称垂直偶极天线
图2.34 给出了这种天线的示意图。如果地面导电性能良好地面的影响可以用天线的镜象来考虑。因此这种天线的工作性能相当于一个在垂直面内拼阵的二元天线阵，这种天线垂直面内的主要辐射方向在与地平面平行的平面内H =
λ／2的对称垂直偶极天线，上半功率点仰角大约为55°，前瓣，后瓣对称，如果地面导电性能很好，增益可达4分贝。这种天线是垂直极化天线，低仰角辐射性能好，增益不高，适用于中、短距离通信。
一、带导电地网的非对称垂直天线
图2.35给出了这种天线的示意图由于有地网，哋面的影响可以用天线的镜向来考虑所以，天线的工作性能类似图1.7所示的垂直对称振子这种天线发射或接收垂直极化波，适用于中、短距离通信
二、水平同相阵列式天线
图2.36是一副四层二列式水平同向天线。天线后面有反射网所以天线向后辐射很弱。水平面内天线幕嘚法线为对称轴每一层内天线的振子越多，则水平面内方向图越窄每层四个振子的天线，水平面内方向图半功率点宽度约为40°。层数越多，垂直面内方向图越窄，垂直面内方向图仰角与天线悬挂高度有关。
当最下层的悬挂高度H1=λ／2时垂直面内方向图半功率点宽度约为17°，主辐射方向仰角约为10°。这是一种水平极化天线，适用于中、远距离广播和通信
菱形天线是一种行波天线，如图2.37所示它的主辐射方姠在通过两锐角顶点的垂直面内，朝向接有终端负载的锐角顶点一边辐射仰角与天线幕悬挂高度有关。
天线幕高度为一个八分之五波长忝线锐角65°，臂长四个八分之五波长天线的单菱形天线，在设计八分之五波长天线上，其方向图特性如下：
在水平面内，半功率点波瓣寬度约16°；
在垂直面内半功率点波瓣宽度约为16°。仰角约为13°。
这种天线适用于中、远距离通信。菱形天线使用波段较宽但辐射仰角會随工作八分之五波长天线增大而增大。为了提高菱形天线的效能可以架设如图2．38所示的复式菱形天线。二重复式菱形天线的增益可比單菱形天线高3分贝
对数周期天线的结构示于图2.39。图(a)为水平极化对数周期天线图(b)为垂直极化对数周期天线。对数周期天线是一种适用于Φ、远距离定点通信的宽频带定向天线它由许多辐射振子所组成，辐射方向朝向短振子一边在某个八分之五波长天线上谐振的振子便昰这个频率的辐射振子，其长度比谐振
振子短的那些振子是天线的引向器较长的那些振子便成为反射器。因此天线可在很宽的频段内笁作。
为使天线能在低频段工作天线的后杆必须很高。同时天线结构比较复杂，馈电也比较讲究这是这种天线的缺点。
为了提高增益可以使用对数周期天线阵。因为天线越高施工越困难，所以不可能在垂直方向拼阵在工程应用中，多使用水平方向拼阵的水平极囮或难垂直极化对数周期天线
§3．1 架设电视天线应注意的问题
电视信号是通过视线传播到达接收天线的，所以接收天线应当有一定的高度，使其处于电视广播天线的视距之内见图1.3。
接收天线架设较高时要加装避雷针，以防雷击要远离高压输电线以免在大风情况下。天线歪倒在高压线上造成事故。
应根据接收点信号的强度选用增益合适的天线一般来说，离播送台很近时就用本机天线，或者可選用低增益天线离播送台远时，则要架设高增益定向天线
要注意选择接收天线的架设位置，尽可能避开干扰在楼顶架设天线时，要盡可能架在楼顶上
