天線調諧器

連接發射機與天線的阻抗網路

連接發射機與天線的一種阻抗匹配網路,叫做天線調諧器。

簡介


一般簡稱“天調”。天線輸入阻抗隨頻率而發生很大的變化,而發射機輸出阻抗是一定的,若發射機與天線直接連接,當發射機頻率改變時,發射機與天線之間阻抗不匹配,就會降低輻射功率。使用天線調諧器,就能使發射機與天線之間阻抗匹配,從而使天線在任何頻率上有最大的輻射功率。天線調諧器廣泛用於地面、車載、艦載及航空短波電台中。

外觀


架設天線首先要盡量使天線尺寸符合諧振長度。實在無法做到需要的長度時,優先補救措施是在天線中採用電感載入或電容載入的辦法,使天線振子電路達到諧振,使電流分佈呈現駐波狀態。其次要採取適當的饋電方法,實現振子與饋電傳輸線之間的阻抗匹配,例如調整∏型和Γ型匹配的饋電點位置等。做好了這兩方面,接上50歐饋線和50歐收發信機,整個天線系統就可以正常工作了。但是有時天線架設在難以攀夠的空中,很難做精細的調整,有時則天線周圍環境多變,導致天線經常失配卻又無法頻繁改動天線的結構。天線的頻率失諧以及天線與饋線之間的阻抗失配都會使饋線送來的一部分功率被天線反射回去。天線的失配也會通過傳輸線反映到傳輸線與發射機的連接埠,表現為整個天饋系統與發射機之間的失配,使發射機末級輸出功率的一部分功率被反射回末級電路,影響末級的正常工作狀態。反射功率在傳輸線上作無效流動,這部分電流在導線電阻上產生額外的發熱損耗,降低了系統的效率。此時,最後的一級補救措施是在天線與饋線之間,或者饋線與發射機之間接入“天線調諧器(antenna tuner)”。

構成


天線調諧器由電感和電容組成的網路構成,一端為信號源端,接靠發射機的一端,另一端為負載端,接靠天線的一端。如果在天線調諧器輸入端測得的電壓駐波比偏大,說明兩端失配,需要改變電感的抽頭、改變電容的容量,使電壓駐波比接近1:1。從基本原理看,天線調諧器有兩方面作用:一是把沒有處於諧振狀態的整個負載端通過串並電感電容補償到諧振,二是諧振后如果負載端的輸入阻抗不等於信號源端的輸出阻抗時時,通過改變網路的傳輸係數調整負載端與信號源端的變壓比,以達到匹配。因此也有人把天線調諧器叫做“天線耦合器(antenna coupler)”。