三線式天線對講機(jī)專網(wǎng)通信工程

時(shí)間：2016-03-05作者：廣州市億唐通信息科技有限責(zé)任公司瀏覽：251

三線式基-站天線，本文詳細(xì)介紹一下三線天線的有關(guān)情況。 　　其實(shí)近年來，*和地方的很多大用戶和很多無線設(shè)備銷售商對三線天線已有較多了解，并已廣泛使用。三線天線的較新?lián)Q代目標(biāo)是過去非常流行的籠形天線和普通雙較寬帶天線。

　　籠形天線是一種性能很好的定向?qū)拵炀€，通信距離較遠(yuǎn)，但比較笨重，架設(shè)不便，抗風(fēng)能力差，使用頻段相對較窄，價(jià)格較貴。普通雙較寬帶天線由于價(jià)格很*，架設(shè)簡便，被很多基層用戶采用，但是能效低，頻段內(nèi)駐波比普遍較高，有效頻段較窄，架設(shè)狀態(tài)不穩(wěn)（隨風(fēng)擺動），通信實(shí)效難于保證。此外這兩種天線還有一個共同的技術(shù)限制，就是只能進(jìn)行定向通信，全向通信和近距離盲區(qū)通信都無法保證。

　　三線天線保留了這兩種天線各自的長處：在能效上它近似于籠形天線；在體積、重量和架設(shè)簡便性上它和普通雙較寬帶天線差不多。較重要的是它全面彌補(bǔ)了這兩種天線的不足：

①架設(shè)狀態(tài)平穩(wěn)，能夠始終保持水平狀態(tài)，不會隨風(fēng)搖擺，加之重量較輕，抗風(fēng)能力獲得較大提高，通信穩(wěn)定性也較好；

②在短波全頻段內(nèi)都可以工作；

③不僅支持定向通信，也支持全向無盲區(qū)通信；

④三線天線造價(jià)比普通雙較寬帶天線要高一些，但明顯**籠形天線。綜上所述，三線天線的性能價(jià)格比遠(yuǎn)**籠形天線和普通雙較寬帶天線。這正是三線天線獲得大面積推廣的主要原因。就目前掌握的情況來看，還沒有哪一種站天線具有三線天線這樣的綜合優(yōu)勢。

　　下面以三線天線為例說明三線天線的性能和使用要點(diǎn)。

　　一、三線天線的兩種架設(shè)方式及其輻射特性

　　三線天線可以選擇平拉架設(shè)和倒V架設(shè)兩種方式。我們以接近業(yè)余頻率的4MHz、8MHz、14MHz、22MHz四個典型頻點(diǎn)，和20、40、60、80度（從左至右）四個典型仰角的水平剖面方向圖，介紹三線天線的輻射特性和架設(shè)要點(diǎn)。圖中頁面水平方向?yàn)樘炀€振子的架設(shè)方向。

　　倒Ｖ架設(shè)方式

　　倒V架設(shè)是在天線*直立架桿，兩側(cè)斜向拉直（距離地面或樓面1~1.5米）。*架桿的高度與天線長度有關(guān)，如果用30米振子，*架桿12米，如果用25米振子，*架桿10米。

　　30米振子12米*架高時(shí)，各頻點(diǎn)的俯視方向圖如下：

　　可以看出，在短波頻段下半?yún)^(qū)，三線倒V架設(shè)的輻射在各個仰角方向都是全向的，說明這種架設(shè)方式支持0~1500公里全向通信。在短波頻段上半?yún)^(qū)，80度高仰角仍為全向，60~40度中仰角的方向圖開始出現(xiàn)波瓣，在天線寬邊明顯呈定向特征，而20度以下仰角則呈現(xiàn)對稱多方向波瓣。

　　從以上方向圖，可將三線倒V架設(shè)的用法可以歸結(jié)為幾點(diǎn)：①主要用于半徑1500公里以內(nèi)的全向通信；②兼顧遠(yuǎn)距離定向通信，但需提高頻率；③無論用何頻率都沒有近距離盲區(qū)；④如果在短波頻段的下半?yún)^(qū)工作，架設(shè)天線不必考慮振子的方向（方向任意）。

　　平拉架設(shè)方式

　　平拉架設(shè)是在天線兩端豎立架桿，橫向拉直。架桿的高度與頻率（波長）有關(guān)，較好高度為1/4波長?？紤]到使用頻點(diǎn)跨度較大，通常以中間頻率確定波長，據(jù)此，天線架桿高度一般選擇10~12米。

　　在整個短波頻段，高仰角方向都是全向的；在短波頻段的下半?yún)^(qū)，隨著仰角提高，方向性漸強(qiáng)；在短波頻段的上半?yún)^(qū)，特別是在20MHz以上頻段，波瓣的指向出現(xiàn)有趣的變化，60度仰角的主要輻射方向變?yōu)樘炀€振子的順向，在40度以下仰角，波瓣指向天線振子的四個側(cè)角。

　　可將三線平拉架設(shè)的用法歸結(jié)為幾點(diǎn)：①主要用于遠(yuǎn)距離定向通信；②兼顧近距離全向通信（使用8MHz以下頻率時(shí)）；③無論用何頻率都沒有近距離盲區(qū)；④在一般情況下，天線振子的寬邊應(yīng)朝向主要通信方向。但在某些頻率某些距離上，應(yīng)專門設(shè)計(jì)振子的朝向。

　　綜合比較倒V和平拉兩種架設(shè)方式，倒V架設(shè)簡便而且方向圖簡單，較適合大多數(shù)的基層單位和大多數(shù)業(yè)余愛好者，平拉則較適合必須延長通信距離的定向通信。

　　二、選購三線天線應(yīng)注意的問題

　　1．駐波比

　　駐波比是衡量天線和電臺匹配質(zhì)量的直觀指標(biāo)，匹配質(zhì)量決定了電臺**的功率有多少被有效傳播到空間。駐波比大則實(shí)際輻射的功率小，駐波比過大還可能危及電臺的安全。通常認(rèn)為駐波比1.5:1以下很好，2.0以下較好，2.5以下勉強(qiáng)可用，2.5以上很差。如果一副天線在2~30MHz全頻段所有頻點(diǎn)的駐波比都低，說明這副天線質(zhì)量很好，如果不能做到全頻段駐波比都低，至少在用戶常用的頻段上駐波比要好。例如業(yè)余通信應(yīng)保證在3~4MHz、7~7.5MHz、20~22MHz駐波比低。（AB230天線在平拉狀態(tài)的全頻段駐波比均小于2.1:1，倒V狀態(tài)均小于2.2:1，其*多數(shù)頻點(diǎn)的駐波比在1.1:1~1.8:1之間。）。

　　2．振子長度

　　AB230三線天線的振子長度有25米、30米、50米三種。30米振子較常用，其平拉增益系數(shù)可達(dá)2~7dBi（根據(jù)不同頻率），能夠支持全頻段晝夜通信。25米振子是專為安裝場地狹小而準(zhǔn)備的，業(yè)余愛好者和某些單位用戶，樓面場地常常受限，則可以選擇25米振子。25米三線天線在2~30MHz都可以工作，但在4MHz以上能效較高。50米振子因占用場地較大，不常使用。

　　3．振子材質(zhì)

　　優(yōu)質(zhì)三線天線的振子材質(zhì)應(yīng)采用316號不銹鋼多股絞線，特別是用于海岸海島的三線天線較是必須采用316號不銹鋼絞線。304號或較低標(biāo)號的不銹鋼絞線不僅*生銹，導(dǎo)電性能也差，會降低通信質(zhì)量。振子的截面積與天線的承載功率有關(guān)，功率越大要求振子越粗，否則也會增加射頻損耗。

　　4．絕緣器材

　　振子上串接的絕緣子要求使用高頻抗電性能好的瓷材料或其他材料制作。有些廉價(jià)天線采用普通的電力絕緣子，會加大高頻損耗。

　　5．抗拉強(qiáng)度

　　整副振子較薄弱之處是各連接部位，如果連接不可靠，振子在強(qiáng)風(fēng)中*出現(xiàn)松斷，導(dǎo)致天線損壞。AB230三線天線采用了*創(chuàng)的接頭工藝，在5噸以上拉力試驗(yàn)中，不銹鋼絞線被拉斷時(shí)接頭仍不松脫，這對東南沿海強(qiáng)臺風(fēng)地區(qū)和內(nèi)陸某些強(qiáng)風(fēng)地區(qū)是非常關(guān)鍵的。

　　6．功率容限

　　通常天線的功率容限應(yīng)大于電臺的射頻輸出功率。若天線功率容限不足，在長時(shí)間高功率**后，匹配器內(nèi)的磁性材料會發(fā)熱，造成匹配特性惡化，嚴(yán)重影響通信。對于125W進(jìn)口電臺，三線天線的功率應(yīng)達(dá)到180W，對于125W國產(chǎn)軍電臺和150W進(jìn)口電臺，三線天線的功率應(yīng)達(dá)到250W以上。AB230天線的低功率品種為300W，就是根據(jù)以上要求設(shè)計(jì)的。查驗(yàn)三線天線的功率容限不僅要看產(chǎn)品標(biāo)注，還可以直觀判斷，如果匹配器和匹配電阻的體積很小，功率必然不會大。

　　7．匹配負(fù)載

　　優(yōu)質(zhì)三線天線的匹配負(fù)載（匹配電阻）要求使用金屬膜無感電阻，有些廉價(jià)天線使用普通有感電阻或水泥電阻串并連方式，由于負(fù)載有電感并隨頻率變化，肯定造成天線在全頻段的匹配線性度很差（有的頻點(diǎn)好有的頻點(diǎn)差）。

　　三、三線天線的其他架設(shè)要點(diǎn)

　　1．架桿的避雷措施

　　由于三線天線多架在屋頂，成為**，為防止天電雷擊造成設(shè)備損壞和人員傷亡，必須在天線架桿**部設(shè)立避雷針，避雷針應(yīng)高過天線振子一米以上并單獨(dú)接地。

　　2．同軸防雷

　　同軸防雷與避雷針防天雷是不同的兩件事。同軸防雷是用于防止在天線振子上聚集的電荷瞬間爆發(fā)釋放，導(dǎo)致瞬間產(chǎn)生高頻高壓和大電流，也稱為電涌。電涌可能導(dǎo)致電臺莫明其妙的損壞。同軸防雷的方法是在電臺與射頻電纜之間串接同軸防雷器，防雷器需要單獨(dú)導(dǎo)通接地。

　　3．射頻電纜的選擇和布設(shè)

　　有經(jīng)驗(yàn)的無線電人士都非常重視射頻電纜的損耗。如果射頻電纜線徑過細(xì)以及質(zhì)量較差，射頻損耗會造成電臺功率送達(dá)天線不足一半。因此AB230三線天線標(biāo)配為30米SYC-50-5低損耗特制電纜。如果天線功率加大或電纜延長，應(yīng)使用較粗的低損耗電纜。

　　在倒V架設(shè)時(shí)，電纜可以很方便的順著架桿固定并拉到室內(nèi)。在平拉架設(shè)時(shí)，如果有條件在匹配器的下方豎立一根絕緣支撐桿（高5~8米），電纜利用支撐桿拉到地面有利于在強(qiáng)風(fēng)時(shí)減少天線擺動。

　　4．三線天線可不可以斜拉

　　有時(shí)受到場地限制，天線振子無法拉平。應(yīng)該說略有傾斜對輻射方向圖影響不太大，但過度傾斜就會使輻射圖發(fā)生大的變化，相應(yīng)的天線工作特性也會發(fā)生變化，因此如果必須傾斜架設(shè)，要通過試驗(yàn)確定通信效果。

　　5．直流電50Ω輸出端注意事項(xiàng)

　　有些電臺內(nèi)部裝有天調(diào)，連接三線天線時(shí)應(yīng)避開天調(diào)，直連50Ω輸出端。有些國產(chǎn)電臺的50Ω輸出端帶有直流電（用于為自動天調(diào)供電），對這種電臺應(yīng)先做隔直流處理或切斷內(nèi)部直流再連接三線天線。

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