鞭形天線

鞭形天線一種簡單的垂直天線。因外形多為鞭形，故稱。短波、超短波電台進行移動通信最常用的天線。其長度一般為工作波長的四分之一左右。為了便於攜帶，其結構多為接杆式、拉桿式或蛇骨式等類型，可以拆卸、伸縮或彎曲摺疊。主要優點是：結構簡單，使用方便，全方向性，機動性好，適於運動中的無線電台使用。軍用步談機、電台車、坦克電台和艦艇電台等都配有制式的鞭形天線。 ^[1] 

鞭形天線的等效圖可用圖1表示。由等效圖可以看出，天線實際上是LC迴路。與一般的LC迴路不同的是，天線的電感與電容是分佈在天線的各個部分，而一般的LC迴路電感和電容都是集中的，因此也把天線稱為開路的LC迴路。當高頻電壓接入天線後，天線內即有高頻電流流過，在天線的周圍就會產生交變的電場與磁場，由於天線是開路的LC迴路，使電磁場的變化暴露在空間，電場與磁場的交替變化就會由近而遠地向外傳播，形成電磁波。

與一般的LC諧振迴路一樣，天線也有它的自然諧振頻率。鞭形天線的諧振頻率波長

等於4倍的天線長度L，即=4L。實際使用時，天線長度必須等於發射頻率波長的1/4，才能從輸出級得到最大的功率，同時也起到較好的濾波作用。

式中，

為波長；v為波速，電磁波波速為30萬千米/秒；

為頻率。對於27MHz的發射電路，

=11.1m，故天線長度

。這樣長的天線在使用中是很不方便的，因此採用加感的辦法，即在天線中串入一段電感，稱為加感天線，加感後的天線在維持諧振頻率不變的情況下能使天線長度縮短。加感的部位有兩種，一種是加在天線的底部，另一種是加在天線的中部。加在中部在製作上有一定困難，但發射效率較底部加感要高；而底部加感則製作容易，只要把電感線圈安裝在印刷電路板上即可，因此在很多小型遙控中常採用這種辦法。

鞭形天線在天線指向的方向上是電磁波輻射的“盲區”，使用時不應將天線指向受控目標。 ^[2] 

為了使天線能從輸出級取得最大的功率，同時具有較好的濾波效果，必須對天線進行調試。調試工作與功放輸出級相類似，分為“調諧”和“調整”。“調諧”是使天線迴路諧振在發射頻率上，其手段是調節天線的長度或加感線圈來達到目的。“調整”指調節輸出級LC迴路與天線迴路的耦合程度，使天線的等效諧振電阻與輸出級的臨界負載電阻

相匹配。

鞭形天線對周圍環境的變化很敏感，例如操縱者手持發射機的姿態不同、發射機距地面的高度不同、天線鄰近物體的不同（例如有人或沒人）等等，都將引起天線等效阻抗的變化，從而引起天線迴路的失諧，使發射功率降低。因此調試天線時，最好儘量接近使用環境，以求得接近實際的效果。調試時，至少應監測兩個指標以觀察調試效果，其一是在電源迴路中串入一個電流表用以觀察發射管的集電極電流，其二是在天線附近放置一個場強計用以觀察發射的強度（只能作相對比較）。具體調試步驟如下。

（1）先減小天線與輸出級LC迴路的耦合，具體辦法是把LC迴路的初級與次級距離拉大。

（2）詞天線的長度（若有加感則把天線拉出最長，調電感），觀察場強計及電流表指示的變化。隨着天線的諧振，電流表指示應增大，場強計指示出現峯點，這時即認為天線長度（或加感線圈的電感量）已合適。

（3）加大天線與功放級輸出LC迴路的耦合（將LC迴路的初次級距離移近），隨着耦合的逐漸加大，功放級從過壓狀態移向臨界狀態，電流表及場強計指示再度增大，直至場強計指示出現峯點。這時若再繼續加大耦合，輻射功率將減小，場強計指示不增反減。

加感天線在接入電路調試前，如有條件的話可先用掃頻儀進行初步調試。掃頻儀的輸出信號經過一個100Ω左右的電阻接到天線底部，掃頻儀的Y軸輸入端經過檢波探頭也接到天線底部，根據掃頻儀的頻標指示，粗調電感的電感量，使天線諧振於發射機工作頻率。從掃頻儀的顯示屏上觀察，曲線凹陷最深的地方就是天線諧振的頻率。 ^[2]