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主题:关于天线调谐器
zhangjingyu 
巴伦的主要目的不是实现阻抗匹配,而是消除共模电流,比如1:1的巴伦就不改变阻抗,其它如4:1,9:1(顺带)具有阻抗匹配的作用。

天调主要作用不是滤波,而是阻抗匹配,可以视为是一个“阻抗匹配网络”,只是采用了电抗元件后呈现出一定(而不是平坦)的频响特性,比如低通、高通。

射频里特别需要从“能量”(而不是电压、电流)的角度考虑,能量传输过程希望尽可能的传给负载、被负载吸收,而不是被反射回来,最好的情况就是负载阻抗与源阻抗相等,且为纯阻,这时能量全部被吸收,一点都不反射回来,这就称为“阻抗匹配”(另外负载跟源电阻相等,电抗幅值相等,极性相反也可,称为“共轭匹配”)

再返回来说天调,天调有两种,一种是接在发射机后面的,一种是接在天线根部的,即“TX-ATU-TL-ANT”,或者“TX-TL-ANT”

不管哪种,后一个环节都是前一个的负载,前一个是后一个的“源”,比如不考虑天调时,是发射机-馈线-天线,即TX-TL-ANT,那么馈线是发射机的负载,天线是馈线的负载。

理想情况下,天线阻抗=馈线阻抗=发射机输出阻抗,完全匹配,皆大欢喜。

但实际情况并不总是那么美好,尤其是天线并不总是在工作频率呈现出50Ω的纯阻,于是就出现了“不匹配”,能量不会被天线完全吸收、并且辐射出去,会反射回来,有可能烧发射机,也有可能因为发射机的驻波保护发射功率降低。

接在天线根部的天调构成了一个匹配网络、或称阻抗变换器,把天线本身非50Ω、可能带有电抗的阻抗变换成天调入口的接近50Ω、没有电抗或电抗很小的阻抗,于是馈线就有了一个基本理想的、跟自身特性阻抗以及发射机输出阻抗基本一致的负载了。

接在发射机输出(馈线之前)的天调工作原理类似,当天线阻抗≠50Ω时,馈线上各处(随频率、长度不同而已)呈现不同的阻抗,在馈线入口(即天调出口)也是一个非50Ω的、往往带有电抗的阻抗,这个阻抗作为负载直接接到发射机,可能烧、或保护,这时天调也是作为阻抗匹配网络或“阻抗变换器”将这个非50Ω、带有电抗的阻抗变换为基本50Ω的纯阻,为发射机提供一个理想负载。

上面两种接法的差异:天调在根部,发射机输出端以及传输线全部长度范围,阻抗都是匹配的,也就是处于“低驻波”状态
天线在发射机输出端,除了发射机出口(天调入口)是较好的匹配、低驻波状态,整个馈线上都有较大的驻波,如果采用平行馈线还好,如果是同轴电缆,在高驻波状态下会有较高的损耗。

因此接在天线根部的天调(室外天调)通常有较大的驻波比调节范围,损耗也较小,而接在发射机末端的天调(室内天调或内置天调)通常调节范围比较小,适合(只能)在驻波比较小的情况下使用(比如swr<5),否则即使能用,损耗也大。

所以天调的作用是阻抗匹配、阻抗变换,不是谐振,对于天线,“谐振”的严格定义是电抗为零,X=0

一堆电容、电感当然可以起阻抗变换作用,比如一个10Ω的电阻,你可以通过串联、并联电容、电感的方法使得输入端的阻抗为50Ω(而且还不是唯一,通常有几种方式可以实现),并不是只是变压器或者抽头变压器才能变换阻抗。

除了变压器、巴伦、电抗器件网络可以变换阻抗,短截传输线(stub)也可以变换阻抗,甚至馈电点选择振子的不同位置,也会呈现不同的阻抗(J型天线,T型匹配、δ匹配、γ匹配等等)

建议两本书,胡树豪的《实用射频技术》、ARRL的《天线手册》(BG8AQA)
zhangjingyu回帖于2017-08-30 22:44[查看电脑版]
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1、将Key 拨向驻波测试,接上收发机和天线

2、按电键进行发射( ..

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