天调使用与天调的损耗

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1、天调使用与天调的损耗作者： bd2bh如果天调就是有些人说的 “ 驻波吃掉吃掉 , 功率吃掉吃掉 ” ， 那么你看所有的舰船上用的垂直天线、L 型、斜拉等，包括移动天线，哪一个天线不使用天调？他们可是基本上靠一根天线打天下，在规定的范围内，什么频率适合工作，就去什么频率工作， 而且基本上都是越洋通信， 除了海平面的良好导电性之外， hf 天线并没有特殊之处，就是靠天调，这就是事实。1 、以前曾探讨过，教科书上把自动天调叫做 “ 天线根部调谐器 ” ，意思是需要把天调直接接在天线上工作的。简单地将就是通过 L,C 集中参数匹配，调整天线的谐振频率（一是要调整天线的谐振，二是进行阻抗匹配） ，通过

2、加载（电感、电容，阻抗匹配） ，人为地改变天线的电气长度，从而达到使天线谐振的目的。2 、为什么强调 atu 放到天线的根部，通俗地说就根部加载（感）的一种天线形式（无论单极、还是双极天线） 。与天调放在室内，通过十多米的同轴电缆对天线进行调整的原理和概念是完全不同。后者发射机与天调虽然完成了阻抗的匹配的任务，但是天调到天线仍然没有谐振、匹配，类似调谐方式天线还是无法谐振、 匹配。 因为天线无法改变长度， 而天线的谐振频率跟天线的长度密切相关，这是不争的事实。 ATU- 天线根部调谐器：通俗地说天线长了需要增加电容，短了就增加电感， 抵消天线阻抗中的感抗和容抗分量！ ！ ！ 当然根部加感， 与

3、中部加感和天线末端加感相比，效率要低一些，但总比天线不匹配要好的多。3 、天调好不好，有没有用，世上讨论了许多年，但是发射机配备天调，作为天馈系统总是不断推陈出新，可能争论也会继续下去。天调放在室内，也不是一点用处没有了，只是损耗会大些。我能看到的资料有一种说法是， 室内型天调也就是一种高频变压器， 电容基本上是不会消耗多少功率的，相反天调（线圈）发热就说明功率有一部分变成了热能，产生了损耗，而没有通过电缆把全部能量辐射出去。我们可以做一个实验，用两个型号形同的功率表（假设两个准确度一致，没有误差） ，去调整一个 vswr 10 ： 1 的 1/2 波长 dipole 天线。如图所示：我们会发

4、现，即使在 10 ： 1 的驻波情况下下， swr1 与 swr2 相差并不是很大 ;swr1 体现的是发射机的输出功率； swr2 是经过天体之后输出的实际功率， swr1 与 swr2 差反映的是天调的损耗， 也就是 7% 左右， 驻波更小的情况下， 可能天调的损耗仅仅在 3% ！ 要知道， 现实是天线、馈线、绝缘材料、地面和周边物体的损耗可能远远大于这 7% 的功率！同时，发射机在 swr 大于 2-3 以上时，为了保护末级功放功率可能自动将地 25-50% 以上！因此我们为什么不用天调呢，为什么不让机器输出 93% 的功率，又不让机器烧毁呢。4 、用事实说话：任何器件都不是无功耗的超导

5、体，天调虽有一定的损耗，但是也是必不可缺少的东西。特别是对一些有 trap 的多波段天线，也许你喜好 cw ，调整好地天线在 1 ： 1swr , 可是到了 ssb 频率的中高端 swr 会高达 5： 1 ！ 我们是否需要一个波段假设两个八木天线， 而拒绝使用天调呢？ - 一句话，只要是全尺寸的天线，应用天调损耗小的你几乎可以忽略不计（不忽略的话，也可以不用，这不是废话） 。有的人总认为天调是个骗子，骗发射机满功率输出，结果功率都损耗在天调上了。其实当你用enec 等模拟现实环境测试天线时，你发现损耗大的主要问题一是馈线，二是地面，三是天线本身（缩短、效率、架设高度等等） ，最后才是微不足道的

6、 atu. 5 、 mono ANT 单波段天线最好还是调整天线把， 谐振天线自我感觉好些， 也就是说 “ 效率高些 ”（ 7% ？） ，因为天线毕竟有一定的损失，特别对 qrp 用户来说是需要考虑的。6 、一根天线覆盖 hf 段，使用天调。一是要用 ladder line, 平衡高祖抗馈线；二是天线电气长度即便移动使用也至少不要少于 1/8 波长； 。三是必须使用天调的话，线圈做的粗些， Q 值高些为好；四是地网讲究些。其他略 . 。 （第六）说了这么多，好像与天调无关，其实话说回来，细节决定成败，其他想到了，做到了， mobile 、户外应急等城和，天调是不会亏待你的。如果还觉得天线效率不

7、高， 就是上述一大堆的问题你需要解决了， 但是损耗决不是天线吃掉了， 切忌！天调自身损耗不高，那么功率都到哪里去了1 、 再说天调：天调只是连接在电台与天线之间的一种阻抗匹配网络 - 起到阻抗匹配的作用；如果 天调直接连接 到较短的垂直天线， 7 、 12 、 15m 等（长）线天线，或者双极天上，那么天调的除了阻抗匹配外，其实是通过根部加感、加容调整天线的谐振频率。这就是天线调谐器的基本原理了。2 、天线输入阻抗：天线阻抗对天线的频率很敏感，随频率变化而变化。我们知道天线并不一定非要 1/2 波长才能发射电波， 只不过此时天线阻抗较低， 等于发射机的输出阻抗。 一旦发射机输出阻抗与天线之间阻

8、抗进行了 1:1 的匹配， 发射机输出功率就会最大， 天线辐射出的功率也会最大；如果发射及和天线阻抗不匹配，天线失谐就会降低辐射效率。我们常看到地面、车载、舰载及航空短波移动电台中一般都使用的是电小天线时，经常会用的长度为 1/8 、 2/8 （ 1/4 ） 、 3/8 、 4/8 （ 1/2 ） 、 5/8 、 6/8 （ 3/4 ）波长之类的 “ 短天线 ” ，其阻抗都变化都很大，但利用的是它相对较好辐射效率和较低发射仰角。就端馈天线而言，除了 1/4 波长天线基本能接近发射机阻抗，自然谐振外，低于 1/4 波长的天线阻抗都很低，而大于 1/2 波长的天线虽然能谐振，阻抗又很高。 为了达到

9、与发射机 50 欧姆阻抗匹配的目的，就必须使用天调，改变阻抗配比。3 、天线的效率：天线效率表示天线是否有效的转换能量，是天线重要参数之一。效率除了跟天线的长短相关外， 天线的射频效率， 还由天馈系统中的热损耗、 介质损耗、 感应损耗 （悬挂天线的设备及大地的感应损耗）决定，因此不能全部变为电磁波辐射出去。4 、天调自身损耗不高，那么功率都到哪里去了。天调虽然可以通过集中参数的调整，让我们从发射机端看（天馈系统）已经匹配了，但事实上是天调到发射天线间仍然没有匹配，因为我们一般使用使用的都是驻波天线（即谐振天线，跟频率有关的天线；行波天线 “ 驻波比 ”跟频率基本无关） ，天线失谐自然不能很好的

10、辐射功率。只有这时才需要使用天调改善匹配状况。天调可以让发射机冷运转、保持功率最大输出。根据能量守恒的原理， 先是天调损失了一部分功率， 大部分还是损耗在天调到天线的馈线上，其余的损失在天线自身的效率上。 由于失谐天线的转换率较低， 能真正辐射出去的就自然减少了许多，没有辐射的能量都转化成为热量消耗掉了。所以我们经常能看到宽带等天线（双极天线）都使用损耗比较小的平行馈线；没有办法使用全尺寸天线的情况下，天线谐振问题（加载）尽量在天线上进行，比如中部、远端和增加电容帽等形式，以最大限度地提高天线的辐射效率。目前，天调由于技术的原因只能在根部加载，进行阻抗匹配。需要记住：短天线，一副天线靠技术手段

11、调谐，达到较宽频率覆盖的目的，就意味着牺牲效率。实在要用的话，只好在频率范围和效率上找平衡。最后要说的是， 天线调不是不能用， 也不是可有可无的东西， 关键看我们怎么用， 用在何处。自动天调很重要：用好了，他能让我们最大限度地提高天线的适用范围，最大限度地提高天线的效率，关键的时候最能体现 atu 的快捷、 （办事）效率和沟通的成败。三：如果仔细看上面的文章，我们会发现：其实天线的阻抗是跟天线的谐振频率密切相关的；无论 2.4m 还是 6.9m 长的天线，看你使用在那个频率；频率变了，阻抗也在随之变化；另外， 要想对天线进行合理的调谐、 匹配， 你必须知道当前长的的天线处在波长的什么位置， 如

12、：1/4 波长； =1/2 波长， 1/2 波长同时，注意天线电抗处于什么状态，如：高阻感性区，高祖容性区；低阻感性区，低阻容性区；通俗地讲，就是天线长了需要增加电容，太短了需要增加电感， 从而抵消电抗分量（上面我已经提到过） ；当然对于波长等数千欧姆阻抗， 远低于乃至波长的电小天线单元的馈电， 一般的，型天调好象都很难调整，也就是大家常说的天线驻波调不下来。怎么解解决：如果你分析过自动天调的调谐原理，你会发现，除了需要检测正、反向功率，计算驻波，相位等必要条间外，对天线落在高阻区，还是低阻区，是使容性，还是感性需要有个逻辑判断：太高，特别地的阻抗，超出天调的调谐范围，首先必须进行粗调：就是：

13、事前接入一个：或者：的阻抗匹配器，进行阻抗的初步调谐，然后接入天调的、型网络细调，将电压驻波比调至最低。 理论上进行了粗调之后， 一般的型电路是没有死调谐区的， 但是特别是一些自动天调电感、 电容都是按照二进制进行排列的， 步进不可很无限分的很细，因此还是有死谐区的；天调打开后盖，先看线圈是否够粗值是否够高，这样才能降低自身的功耗；二是看线圈、电容分别有多少；差的一般的电感、 电容；好点的个； 分别由单片机驱动继电器对电感、电容进行排列组合。了解的原理，你可以对天线进一步的了解；了解了天调的检测、 判断原理，你可以对天线进行正确的匹配和调谐。天调、天线、巴伦 , etc 1) 第一种情况看你天

14、线如何拉：比如是 T 型，还是 L 型，如果从 2 楼拉到 6 楼，那么这两种都是顶部加载（电容帽）的垂直天线的一种，其电气长度为 22m=10+12m( 约 4 层楼的长度 ) 。2 ）第二种情况，天线为 dipole 天线的一种， 44 米天线，半波长为 22 米，天线辐射体长度也为 22 米。3 ） 分清楚两种不同类型的天线之后， 你会发现第一种情况接 atu （有良好的地） ， 他在 80m为 1/4 波长， 40 米为 1/2 波长， 20m 约为 1 个波长；第二种情况，也基本类似。但天线需要接入 1:4 巴伦 +atu. 第一种情况天线肯定要贴近楼体向上拉，垂直天线最忌讳周边的建

15、筑物的影响， 不仅失去了一半的辐射方向， 同时因为天线的整体大部分没有高出环境的障碍，所以没有发射仰角，不会有什么好的效果，距离楼体很近也会引入很大的干扰电平；第二种情况，要取得好的效果要看你水平振子距离露面的基本高度。3 ）平衡馈线也好，同轴电缆也好，接入巴伦的目的是让传输线最大地传递功率，而又不能让馈线辐射电波，接收不引入外界干扰。有个很明显的例子，比如我们经常用的 dipole 天线，当天馈系统正常的时候，噪音很小，而如果你只将天线输入端的芯线或者屏蔽层单独接入电台的时候，你会发现，突然 “ 信号 ” 增大了许多，因为常用巴伦基本上都是直流短路的，此时天线的馈线都成了天线的一部分 (50

16、 欧屏蔽层电缆也是如此 ) ，天线就变成了第一种情况中的垂直天线了，能说明天线此时反而变好了么。p,s 一些人在试验应用自动天调驱动的天线的时，特别是 1 ： 4 至平衡馈线转换时，很少在天线的架设、调试和技术细节等上面找原因，就说天线差、不成功。 其结论是，还不如我直接将天线的一端直接接入天调 - 也就是长线（单极）天线的的效果好！ （因为 “ 信号 ” 杂讯多了）4 ）一句话：d.p 天线（双极天线） ，包括一些平衡输入的天线，用平衡馈线馈送时，天调的位置基本上跟室内外的位置无关。但注意阻抗、不平衡 - 平衡的转换。平衡馈线因为没有屏蔽，引入的时候需要远离金属物体的影响等；单极天线和用天调调谐的双极天线时，天调一定要放在天线的根部 （属于根部集中参数加载形式天线） ，这样才能发挥天线、天调的作用，最大限度地提高天线的效率。 （室内性的同轴天调不是没有作用，只是效能有限，修正基本谐振的天线还是无大碍的）天调直接接天线等于人为调整天线的谐