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[资料] 2015初至今鱼骨八木DIY经验分享续贴“中二”的记忆

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[LV.10]以坛为家III

发表于 2016-8-5 18:14 |显示全部楼层
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本帖最后由 rainfly1981 于 2016-8-10 17:33 编辑

昨天看了这位“千里姻缘无线牵”兔兄的帖子突然想到了这篇文章,个人认为很有参考价值共享一下。

U/V频段无线电台要进行远程定向通信。八木天线无疑是首选的天线品种,专业厂家生产的成品八术天线价格较高,一般在200元左右。下面向广大无线 电通讯爱好者介绍一种自制的工作于438.5MHz业余频率的五单元八木天线、该天线制作简单,总成本仅三十元左右,具体制作尺寸如右图所示。
  与常见的折合振子八木天线相比,该款天线的最大特点在于将馈电的析合振子换成同轴振子,从而取消了馈电振子与馈线间的阻抗变换器,使振子可直接连接5OΩ阻抗通讯电缆。这样,不但简化了制作工艺。同时也明显提高了天线的收发效率。
  馈电振子L4的具体制作削面图如左图所示。该振子选取一段型号为50-9或50-11长约350mm的同轴通讯电缆制作,该段电缆作为天线振子的长度为296mm,下边长出的一小段是与馈线连接的连接段,可将其剥开与50Ω馈线直接相连或焊接在M形高频插座上,以连接带有M形插头的馈线。因此连 接段可视连接馈线的情况自由选择合适的长度。在电缆上段选择296mn的2分之1长度,即148mm处将屏蔽层割断去除不要(只留芯线与内绝缘层)。再将 电缆的下半段用一段148mm的金属管套在电缆外面,金属管上端口与切断的屏蔽层断口对齐并相连(切屏蔽层时可多留出10mm左右长度,以便折回后与金属 管上端口相连)。金属管在这里是起到高频扼流圈的作用,使得大部分天线电流不能泄露到同轴电缆外表面,从而改善天线辐射方向图,使其特性几乎与半波振子天线相同。金属管的粗细依所选取的同轴电缆的直径尺寸不同而不同。一般只要能套在同轴电缆外层上即可(建议金属管的直径比同轴电缆外径大5mm左右为佳)。 如果金属管较粗,会在电缆外来回窜动,不利于固定(这时可通过在电缆外缠绕胶带增加电缆外径的办法来加以解决)。最后将天线振子用胶带或热缩管封固即可。
  该天线设计工作频率为438.5MHz,在整个业余段430MHz~440MHz均使用。在438.5MHz实测驻波小于1.2。通过微调馈电 振子长度及其与L5、L3的间距,可以调整最佳谐振频率及驻渡。该天线的实际通讯效果笔者曾做过多次试验,将天线架于约50m的高度,位置位于唐山市中心 时,通过调整方向,可以清楚地接收到天津市区(直线距离约110公里),北京市区(直线距离约160公里)的业余电台信导(信号级别均可达53—59)。 我用C450手持机以2W功率发射,北京友台给予了55的信号报告。传播好的情况下甚至可通联至直线距离超过200公里的保定市区,信号级别双方均可达 53左右。可见该天线的通讯效果还是非常令人满意的。

下面是此款天线的设计图

在2016年的年初我曾试图复制到2.4G,WiFi使用上但是很可惜不是很成功。
与伙伴们沟通后发现,这样的接法造成八木右边是无效的,只接收到左半边的,若按1+1=2算法就是少了一半的增益,
所以要在天线有源振子的尾部接一条导线到反射板作为不平衡的皮线,或者说接地,减少驻波比
实际上,对激情系列鱼骨八木的性能而言,简化了制作工艺这绝对是亮点,顺带一提激情系列鱼骨八木,其他的尺寸优化数据非常值得参考,尤其是第一引向器的长度、和与有源振子的间距。我不久前推出的可调八木天线,除有缘振子外其他尺寸完全借鉴(照搬)激情系列鱼骨八木的最终优化值。
但是这套设计也有一些瑕疵。
1、对称有源振子的定位,因为是使用铜丝,X、Y、Z三个坐标中的一致性在手工DIY时、很难简单有效处理,即便使用外套绝缘塑料管也无法有效的解决两侧振子的同心一致性。
2、即使解决了有源振子同心一致性,新的问题接踵而至,几乎很多天线的馈电点都是裸露在空气中(自由空间中)的,而目前在没有检测仪器的伙伴们,无法直接获知天线电磁参数指标,制作时只能无限制的苛求尺寸的精确度。将馈电点包裹在绝缘材料中,将关键的馈电点四周包裹绝缘胶,接收、发射的电磁波被吸收或折射变成其他频段,整体天线性能就大打折扣。有些类似于国际军火交易中的“猴版”装备。
请看:小白兔兄的
迷你小双的效果图,求解?
http://forum.anywlan.com/thread-399563-1-2.html?_dsign=125468ab

正好印证了我的猜测馈电点包裹在绝缘材料中会使接收、发射的电磁波被吸收或折射变成其他频段。
其实有些时候不是大咖们的设计问题,而是在DIY过程中我们自己的制作问题。
3、时间效率上,制作对称振子八木(鱼骨)与制作折合振子八木加巴伦,就制作时间上而言两者实际所花工时其实差不多,所以建议大家还是老老实实地制作、使用折合振子的八木(鱼骨),或直接使用铜片版八木天线。
以上是我“中二”患病期间的一些“患病经历”,共享出来供大家参考。
激情系列
鱼骨八木虽有瑕疵,但是瑕不掩瑜、很多参量在伙伴们DIY鱼骨八木时非常有参考意义。不信试一试,会有意想不到的惊喜等着你哦亲!

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[LV.10]以坛为家III

发表于 2016-9-3 15:09 |显示全部楼层
10655188 发表于 2016-8-7 15:28
哈哈看来又有理由折腾了

      八木天线先前的一些疑问,经过与我授业恩师昨日语音电话沟通得到了解答,现共享一下(鱼骨八木)天线结构决定,是靠谐振达到最佳工作状态、每个引向单元具有一定的滤波作用,可简单的理解为是一个个的滤波电容滤出其他不需要的杂波。当这些单元处于某个特定尺寸(包括间距、长短)时天线到达(当时所处位置环境)最佳状态。而多谐振点的天线(如常用14dBi平板)因谐振点较多,正面理解为工作带宽宽,表象为可接收的频段多,但实际是可链接但是连接质量差,表现为观看视频、频繁卡顿几率高,电脑上使用ping命令时丢包率高。八木天线在设计合理的前提下仅有一个谐振点,可理解为工作带宽窄(窄只是相较于常用14dBi平板)表象为可接收的频段相对较少,可链接且链接质量好,在观看视频过程中、频繁卡顿几率低。电脑上使用ping命令时丢包率低。以上观点已通过ASK兔兄的实际运用得到验证,但是请注意片状八木在谐振滤波上要逊色于鱼骨八木。
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发表于 2016-8-5 18:47 |显示全部楼层
等待楼主继续分享中。。。。。。。
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发表于 2016-8-5 19:15 |显示全部楼层
等待继续分享
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发表于 2016-8-5 19:41 |显示全部楼层
这个八木天线方向性是不是很强啊?
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发表于 2016-8-5 19:58 |显示全部楼层
10655188 发表于 2016-8-5 19:41
这个八木天线方向性是不是很强啊?

是上面4百兆这款?
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发表于 2016-8-5 20:02 手机上Anywlan 随时随地无线:http://m.Anywlan.com |显示全部楼层
这么牛的天线,期待你优化后的2.4g天线。
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发表于 2016-8-5 22:09 |显示全部楼层
rainfly1981 发表于 2016-8-5 19:58
是上面4百兆这款?

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发表于 2016-8-5 22:42 |显示全部楼层

对的这个是八木天线的特征之一
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发表于 2016-8-6 09:17 |显示全部楼层
rainfly1981 发表于 2016-8-5 22:42
对的这个是八木天线的特征之一

谢谢!铝片八木方向性还行那鱼骨八木穿墙是不是比铝片八木强
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发表于 2016-8-6 10:24 |显示全部楼层
没用过你试一下吧。
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发表于 2016-8-7 14:04 |显示全部楼层
在路上795 发表于 2016-8-5 20:02
这么牛的天线,期待你优化后的2.4g天线。

若照搬此款设计到2.4G不合适,
我再强调一下原因,仅有一侧的振子是有效果的还要在有源振子末端做接地处理,有点类似于“毛熊”卖给“白象”的猴版装备。有这时间还不如直接制作折合振子加上巴伦,效果比此款天线理想的多!
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发表于 2016-8-7 14:06 |显示全部楼层
本帖最后由 rainfly1981 于 2016-8-7 15:05 编辑
10655188 发表于 2016-8-6 09:17
谢谢!铝片八木方向性还行那鱼骨八木穿墙是不是比铝片八木强

根据我所在地的实际使用,我发现还是鱼骨八木穿透性能要好一些。不过就简洁性而言铜片八木确实有他的长处!
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