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G2 · 发布于 2026年10月16日 · 由 The Ham Desk 编辑部撰写
测量、建模与匹配真实的天线
图纸上的设计，经测量之后才成为天线。本单元讲能告诉你实际做出了什么的那些仪器、常见的多频段设计及其真正呈现给发射机的阻抗，以及附近结构如何改变一切。
- 频段 40 m
- 建议用时 17
- 难度 核心
- 题 10
HF 天线系统 — 波形叠加与辐射方向图
上机前速览
仪器，以及把它们接在哪里
驻波表取样前向与反射功率并显示其比值，而接在哪里决定了它告诉你什么。接在发射机端，它报告发射机所看到的状况，这是保护末级功放所需要的；接在天线端，它报告天线的真实匹配。只要馈线有损耗，两个读数就会不同，因为反射波在返回途中被衰减，发射机看到的匹配优于天线的实际匹配。3 dB 的电缆损耗足以让 3:1 的天线在电台端看起来像 1.5:1。
天线分析仪能做得更多：它扫过一段频段，报告阻抗、驻波比，以及电抗过零的谐振频率。这正是把振子修剪到正确长度的方法——按谐振点修剪，而不是按最低驻波读数，因为在错误频率上出现的低驻波通常意味着损耗而非谐振。
场强计确认功率确实被辐射出去了；而驻波分析仪加假负载的组合，可以让你把发射机的问题与天线的问题分开。
多频段设计及其真实阻抗
折合偶极由两根平行振子两端相连构成，折合结构把馈电阻抗提高到约 300 欧姆——是普通偶极的四倍——因此通常配 4:1 巴伦接同轴。它的带宽比同长度的单线偶极更宽，这使它在带宽尤为重要的 40 米与 80 米段很有用。
偏馈偶极在约三分之一长度处馈电，而不是在正中，其阻抗约 200~300 欧姆，配合合适的变压器可在若干个成谐波关系的频段上工作。代价是方向图不再对称，且馈电点可能需要扼流圈以防止射频跑上同轴屏蔽层。
终端折合偶极是刻意做成有损的：电阻加载吸收每个频段低端的功率，从而获得非常宽而平滑的覆盖，代价是若干 dB 的效率。当宽频段、低干扰的接收天线比辐射功率更重要时，它就是首选。
周围环境带来的影响
天线并不存在于自由空间中。金属立杆、铁塔、拉线、屋檐水槽，甚至潮湿的树叶都会与辐射振子耦合，改变其谐振频率与方向图；紧靠金属立杆架设的偶极，表现完全像另一副天线，往往方向图畸变、谐振点偏移。这就是为什么天线建模软件会询问离地高度以及附近是否有导体。
建模程序用数值方法求解天线上的电流，在动手制作之前就给出阻抗与方向图，设计正是这样针对特定架设高度进行优化的。结果的好坏取决于模型：在自由空间中建模的天线，不可能与架设在平均土壤上方 10 米处的实物相符。
最后，天线是可逆的：发射所用的方向图与接收所用的方向图完全相同。这意味着关于增益与方向性的每一项陈述都双向适用，改善天线同时改善你的发射信号与收听对方的能力。
必须能说出定义的术语
| 术语 | 考官想听到的表述 |
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| 天线分析仪 | 扫频并报告阻抗、驻波比与谐振点的仪器。 |
| 折合偶极 | 两根导线构成的偶极，折合结构把馈电阻抗提高到约 300 欧姆。 |
| 偏馈偶极 | 在约三分之一长度处馈电的多频段偶极，阻抗 200~300 欧姆。 |
| 终端折合偶极 | 以效率换取带宽、刻意做成有损的宽频天线。 |
| 互易性 | 天线的发射方向图与接收方向图完全相同这一原理。 |
题目区 10 题
为什么接在发射机端的驻波表读数会优于天线的实际匹配？
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天线分析仪能测出驻波表测不到的什么？
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折合偶极的馈电阻抗约为多少？
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折合偶极相对普通偶极的主要优势是什么？
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偏馈偶极是如何构成的？
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使用终端折合偶极的取舍是什么？
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紧邻偶极的金属立杆会带来什么影响？
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互易性原理告诉我们天线的什么性质？
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为什么天线应按谐振点而不是最低驻波读数来修剪？
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安装天线后场强计为何有用？
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