天線手冊

前言

　　100多年以來，業(yè)余無線電活動把數(shù)以百萬計的男女老少引入了奇妙的無線電技術(shù)世界，使他們變成了能夠親手駕馭無線電波的業(yè)余專家，為人類的發(fā)展和文化的進(jìn)步做出了毋庸置疑的貢獻(xiàn)，得到了社會的贊許，業(yè)余無線電愛好者也因此被賦予合法使用業(yè)余無線電頻譜的特別權(quán)利?！　〗陙恚S著我國社會的開放和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，受到朋友啟發(fā)而加入業(yè)余電臺操作行列的人群越來越壯大。然而其中不少朋友還剛剛步進(jìn)門檻，離成為一名值得稱道的業(yè)余無線電愛好者還有距離，因為業(yè)余無線電愛好者是需要認(rèn)真學(xué)習(xí)無線電技術(shù)的，國家有關(guān)法規(guī)和國際法規(guī)明確規(guī)定，業(yè)余無線電愛好者必須是對無線電技術(shù)有興趣的人，空中活動的內(nèi)容離不開自我訓(xùn)練和技術(shù)交流，要獲準(zhǔn)使用業(yè)余無線電波也必須具備一定的無線電技術(shù)知識。要學(xué)習(xí)，無線電技術(shù)書籍是必不可少的?！　≡跇I(yè)余無線電的發(fā)展歷程中，美國業(yè)余無線電協(xié)會（ARRL）在促進(jìn)業(yè)余無線電活動和技術(shù)進(jìn)步中一直處于領(lǐng)先地位，所出版的大量業(yè)余無線電技術(shù)書刊成為世界業(yè)余無線電愛好者的啟蒙讀物和進(jìn)階參考，也經(jīng)常領(lǐng)導(dǎo)著業(yè)余無線電活動的新潮。人民郵電出版社從美國業(yè)余無線電協(xié)會引進(jìn)了業(yè)余無線電叢書，首批有6本：《ARRL業(yè)余無線電手冊》、《天線手冊》、《射頻電路實戰(zhàn)寶典》、《業(yè)余無線電入門》、《業(yè)余無線電移動應(yīng)用指南》、《從零起步學(xué)電子》。這套叢書是長期風(fēng)行世界的經(jīng)典技術(shù)圖書，其中凝集了幾代業(yè)余無線電愛好者的寶貴實踐經(jīng)驗，可以成為我國業(yè)余無線電愛好者很好的借鑒，業(yè)余無線電新手尤其可以從中了解國際業(yè)余無線電活動傳統(tǒng)的豐富內(nèi)涵，對于幫助自己認(rèn)準(zhǔn)發(fā)展方向具有引導(dǎo)意義。其中的《ARRL業(yè)余無線電手冊》和《天線手冊》經(jīng)過不斷修訂、再版，它們在我國業(yè)余無線電界，從最早的業(yè)余無線電家起，已經(jīng)流行了好幾代，但還沒有過完整的中文譯本。這次出版的叢書除了這兩本經(jīng)典手冊外，其他叢書中的內(nèi)容包括了業(yè)余電臺的設(shè)置、操作和電路技術(shù)初階，以及業(yè)余電臺移動運(yùn)用等?！　∥覀兪紫瓤梢酝ㄟ^泛讀這些書，看看國外業(yè)余無線電愛好者在學(xué)習(xí)什么，從而體會到業(yè)余無線電豐富的傳統(tǒng)技術(shù)內(nèi)涵，了解要做一個火腿高手至少還應(yīng)該掌握哪些方面的知識，以便修正自己的努力方向和發(fā)展目標(biāo)。這些書籍中還包含了大量實踐舉例，可以根據(jù)自己不同階段的需要，選擇相應(yīng)的內(nèi)容深入閱讀，在作者的引導(dǎo)下動手解決自己的具體問題。　　無疑，人民郵電出版社對這套叢書的引進(jìn)、翻譯、出版為我國的業(yè)余無線電界提供了一個了解世界的窗口，給大家的學(xué)習(xí)提供了一個參考平臺，為提高我國業(yè)余無線電活動的水平做了一件好事?！　I(yè)余和專業(yè)的區(qū)別在于使用電波的目的，無線電技術(shù)本身并沒有業(yè)余和專業(yè)的區(qū)別。因此這套書所涉及的原理和方法也可作為專業(yè)無線電工作者的參考?！　‘?dāng)前無線電是世界邁向信息社會最熱門的技術(shù)之一，無線電技術(shù)正在經(jīng)歷著空前快速的進(jìn)步，作為追逐時代前沿的業(yè)余無線電愛好者，也正在不斷瞄準(zhǔn)新的目標(biāo)，開發(fā)新的課題，有些還沒有成書。我國業(yè)余無線電活動全面恢復(fù)得比較晚，而我國無線電產(chǎn)業(yè)的地位提升得很快。希望我國的新一代火腿朋友能夠在認(rèn)真學(xué)習(xí)國外經(jīng)典書刊的基礎(chǔ)上，善于從各種信息來源了解無線電的最新技術(shù)動態(tài)，潛心鉆研、勇于創(chuàng)新，把它們移植到自己的活動中來，使我們的業(yè)余無線電活動緊跟時代步伐，取得持久的活力，為國家和社會造就更多的優(yōu)秀的民間業(yè)余無線電專家。

內(nèi)容概要

　　《天線手冊》包含設(shè)計完整的天線系統(tǒng)所需的所有信息?！短炀€手冊》中既有現(xiàn)代天線理論，也含有大量實用的、教您如何實現(xiàn)工程的實例。通過使用這《天線手冊》，讀者可以獲得一些最基本的天線設(shè)計知識，如：線天線、環(huán)形天線、垂直極化天線、八木天線等，并且以這些知識為基礎(chǔ)，對高等天線的理論和應(yīng)用加以闡釋。本版中許多天線的設(shè)計直接得益于尖端計算機(jī)建模技術(shù)的進(jìn)步。　　《天線手冊》譯自英文原版第21版，該版經(jīng)過廣泛修訂，在原來版本的基礎(chǔ)上補(bǔ)充了大量的信息。這《天線手冊》包含了一些最新的內(nèi)容，例如：高仰角入射天波(NVIS)技術(shù)、相控陣技術(shù)、最新的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)的S參數(shù)，貝弗瑞接收天線，帶電機(jī)驅(qū)動的移動天線，電離層的空間分布圖等。您可以通過使用這《天線手冊》來設(shè)計非常專業(yè)的天線，并使其最優(yōu)化?！　　短炀€手冊》適合業(yè)余無線電愛好者，天線技術(shù)和射頻技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的工程師、技術(shù)人員及大專院校師生閱讀，《天線手冊》的內(nèi)容將為他們的學(xué)習(xí)與實踐提供非常有益的幫助。

書籍目錄

第1章 安全第一 1第2章 天線基本理論 25第3章 地面效應(yīng) 43第4章 天線建模與系統(tǒng)規(guī)劃 71第5章 環(huán)天線 103第6章 低頻天線 129第7章 多波段天線 179第8章 多元陣列 213第9章 寬帶天線匹配 263第10章 對數(shù)周期陣列 281第11章 高頻八木天線陣列 307第12章 方框陣列 353第13章 長線與行波天線 363第14章 測向天線 385第15章 便攜天線 417第16章 移動天線和水上天線 437第17章 中繼臺天線系統(tǒng) 475第18章 VHF和UHF天線系統(tǒng) 493第19章 空間通信天線系統(tǒng) 545第20章 天線材料與附件 589第21章 天線產(chǎn)品廠家 603第22章 天線桿 611第23章 無線電波傳播 641第24章 傳輸線 685第25章 發(fā)射機(jī)與傳輸線的匹配 711第26章 傳輸線與天線的匹配 729第27章 天線與傳輸線的測量 755第28章 史密斯圓圖計算 811附錄 827后記 835

章節(jié)摘錄

　　以下的一些材料是根據(jù)Dennis Bodson，W4PWF發(fā)表在QST上的4部分文章整理而成的。這些文章發(fā)表在1986年的QST雜志上的8月刊到11月刊。這一系列文章是由國家通信系統(tǒng)報道NCS TIB 85-10濃縮而成?！　∫豁椦b備測試計劃顯示，絕大多數(shù)的業(yè)余無線電基站都可以通過一些最基本的保護(hù)方案，來避免其遭受雷電、電磁脈沖現(xiàn)象的襲擊而損壞。在所有的外部電纜線被移除后，絕大多數(shù)的設(shè)備都是不易被破壞的。拔掉外部接入的交流電源線，拔掉無線電收發(fā)裝置后面的天線饋電線，同時將其他任何長的金屬導(dǎo)線和無線電驅(qū)動設(shè)備分離，你便可以重復(fù)這種孤立的測試結(jié)構(gòu)。但是，通常情況下，當(dāng)設(shè)備不在工作的時候，完全切除設(shè)備和外界的聯(lián)系是不太現(xiàn)實的。同樣，當(dāng)無線電基站在工作的時候，幾公里外的雷擊可以在輸電線或者是天線上引起一個很強(qiáng)的電壓瞬變，這個是非常危險的。但是，你可以給互相連接的系統(tǒng)增加兩個電壓瞬變防護(hù)措施，這樣便可以使你的系統(tǒng)接近于前面所提到的安全的孤立的結(jié)構(gòu)?！　〗涣麟娫淳€和天線饋電線是兩個非常重要的部位，所以必須要給它們配備瞬變保護(hù)裝置。這是給所有的業(yè)余無線電裝置建議的最簡單的基本保護(hù)方案。（對于固定設(shè)備，天線轉(zhuǎn)子的連接同樣也需要給予充分的考慮。如圖1-15所示）穿著“橡膠帆布”的工作人員使用手持式無線電收發(fā)設(shè)備，在天線插座處不需要保護(hù)。但是，如果手持式無線電收發(fā)設(shè)備使用的是要大得多的天線，則仍然需要安裝保護(hù)裝置?？倓t　　因為雷擊和大的瞬變現(xiàn)象附近的能量含量是不可預(yù)知的，所以金屬氧化物變阻器（MOV）遭受電涌，經(jīng)過的電流超過它的額定承受能力是可能的。這可能會導(dǎo)致金屬氧化物變阻器被損毀和封裝爆炸性的破裂。這些爆炸的碎片可能會對它周圍的電子元器件和操作人員造成傷害，并且會點(diǎn)燃它周圍的一些易燃材料。因此對金屬氧化物變阻器必須進(jìn)行物理隔離?！　∫粋€嚴(yán)格意義上的接地系統(tǒng)是達(dá)到對雷擊和電磁脈沖瞬態(tài)防護(hù)目的的關(guān)鍵因素。必須安裝低電阻的接地系統(tǒng)，以此來避免瞬態(tài)環(huán)路通過無線電設(shè)備，為暫態(tài)抑制設(shè)備提供一個良好的物理接地。這里推薦一個單點(diǎn)接地系統(tǒng)（如圖1-16所示），來幫助防護(hù)從天線饋電同軸電纜的防護(hù)罩上進(jìn)入屋內(nèi)的閃電。許多的“火腿族”使用一個安裝在屋外的，接地良好的放射狀接入板，來使他們的同軸電纜在進(jìn)入屋內(nèi)先接地。如圖1.17所示，是一塊K8CH在密歇根（Michigan）的家中使用的接入板。所有和無線電設(shè)備連通的外部導(dǎo)線，接入站內(nèi)或者是從站內(nèi)出來都必須經(jīng)過這塊板。所有的暫態(tài)抑制設(shè)備都可以直接安裝在這塊板上。盡可能地使用最短尺寸的6號實芯線將無線電設(shè)備的外殼和接地總線相連接。交流輸電線保護(hù)　　一些試驗表明，家用電線所固有的能夠承受的最大的瞬變電流，大約是120 A的電流。因此，如果有可能，業(yè)余無線電基站應(yīng)該安裝在遠(yuǎn)離房屋交流接入板和斷路器的盒子處，來利用這些限制產(chǎn)生的影響。

編輯推薦

　　《天線手冊》全球業(yè)余電愛好者公認(rèn)的ARRL品牌　　業(yè)余無線電愛好者的技術(shù)圣典　　天線專業(yè)領(lǐng)域權(quán)威著作

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