锅盖天线.doc

上传人:hw****26 文档编号:3020280 上传时间:2019-05-17 格式:DOC 页数:6 大小:67KB
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资源描述

1、1“锅盖天线” 的制作许多朋友想用尽可能小的天线来接收大功率的直播卫星电视,加上有些用户由于受到安装空间的限制,也想选用小天线来收看。怎奈很多地方能买到的最小 Ku 天线也有 0.45m,于是自己动手来制作小天线往往用炒菜锅盖来制作,或者用钢板,铝板来仿造小天线的形状敲制。说起用锅盖来制作天线的烧友们真有很多,这种做法也一度在网上蔚为流行,成为热点。自制天线土洋结合,各有千秋,但制作精良与实用的并不多见,用锅盖或金属板材敲制天线的主要目的并不在于为了省钱,而是看看能否将天线降到最小口径,挑战极限,从制作中提高天线曲面、天线大小、焦距、天线效率等知识的认识,而且制作过程中的本身也是一种乐趣。 笔

2、者搜集了近 20 种不同的锅盖,也自己动用用铝板制作了几个小天线,最大的直径为 60cm,最小的为 29cm,大都是搪瓷的炒菜锅盖,其它是铝锅盖。在对众多锅盖的试验中,我们得出了几点体会,并选 出了几款实用的天线与大家交流,也可供各位同好在制作时参考。几种锅盖与自制的天线。 搪瓷锅盖直径为 296mm,锅盖上只有 1 道加强圈,其曲面很能平滑,锅盖深度为 26mm,比较平坦,用此锅盖来接收 138 与 146 的一锅多星时,效率很高,可惜现在市场上很不容易买到;天线是自制的,直径为 30 mm,天线的曲面参考了台湾中卫的 350mm 偏馈天线,取其横向的曲面,选用 1-2mm 的铝板,自制模具

3、进行敲打制成,其接收效率比锅盖还要好,其缺点是要制作模具,手工敲打,费时费力,铝锅盖直径为 320mm,是用 1-2mm 的铝板,在自制模具上进行敲打制成,其直径为 320mm,效率当然要好些,这与天线有效接收面积加大有关,其缺点,是将直径为 320mm 的铝板盖或搪瓷盖剪成为直径 230mm的微型锅盖,意在挑战天线最小口径的极限,直径 380mm 的搪瓷锅盖,直径324mm 的搪瓷锅盖,这种锅盖很容易买到,且效率仅次于,效率也不错,直径600mm 的铝锅盖,口径较大,但效率只能达到中卫 0.45m 天线的水平,且材料单薄,容易变形,不宜使用。 锅盖的选择 小锅盖主要是用来接收大功率 Ku 波

4、段的节目,由于是当偏馈天线使用,其焦距不在锅的中心,所以要求锅面的曲面比较平坦,如曲面过深,其效率一定很低,如 0.6m 的偏馈天线,其锅面深度只有 6.5cm 左右。进口的 0.6m 天线的曲面更平坦,锅面深度在 5.5-6cm 左右。通常的锅盖均有 3-6 个圈,用来加强锅盖的强度,圈的过度曲面越平越好,如有明显台阶的圈,不宜使用,因为这样会使信号无法全部反射到高频头的馈源盘上。 另外要注意的是锅面要平整光洁,用料厚实。至于锅面的大小,建议在 28-35cm 之间,锅面大其效率肯定会好些,但大了也失去了自制的意义,而且若曲面不对,其效率会适得其反。在试验中,1 个直径为 45cm 的铝锅盖

5、,其效率还不如 35cm 的搪瓷锅盖,就是曲面近似度不高的原因,本文推荐选用三种锅盖及自制的天线,前者省事,买来就有用,后者费时费工,但天线的效率不错。关于 LNB 与天线的焦距 2通常情况下,正馈天线采用的计算公式是天线半径的平方除以 4 倍天线的中心点到锅面的深度,如以常用的 1.5m 天线为例,其半径为 75cm,锅面的深度为 25cm,求焦距 A,半径 Y=75,天线深度 H 为 25,代入公式A=5625(425)=56.25(cm) ,由于各厂家天线的设计不一定相同,生产工艺也不完全一样,故该焦距仅仅是近似值。 笔者没有找到用“锅盖天线”接收 Ku 节目时的焦距计算公式,故只能耐心

6、慢慢寻找天线的最佳焦距,这个过程是比较费时的。 寻找焦距有个快捷方法,就是在已经调好的偏馈天线上,将锅面拆下,手持锅盖,放在原天线面的位置上,上下前后移动,寻找最佳的焦距与仰角,测量记录下来。根据这些数据再制作支架,就可将锅盖固定在支架上,采用此法免去盲目寻找之苦,节省了不少时间。 安装方法 采用锅盖作天线,适宜倒装比较好,因其仰角高,借天不借地,占用空间小,容易固定,从而提高了天线的稳定度。 支架的材料选择与制作 支架制作时,可根据不同摆放位置及选材方便来考虑,下面介绍几种制作方法及相关尺寸数据。 1、用货架角钢来制作天线的支架 采用此材料的特点是选购方便,此角钢全是条形孔,只需用螺丝连接,

7、使调试非常方便,且加工容易。尺寸定好后,商店可代为切割,提供了 LNB 与锅盖的焦距与位置,尺寸仅供参考,因为采用不同的锅盖时,其焦距是不同的,安装尺寸及仰角也不相同,锅面直径为 35cm,选用 3030mm 的角钢,每条角钢均用 6mm 的螺丝连接,低盘做成 T 字形,并在角钢下做三个三点式的脚,脚的高度 1015mm,使放在地上或桌柜都非常平稳。用来固定锅盖及调整仰角用的一根角钢前端与前端角钢之间用。铰链固定,后端用 M6 螺丝固定在后面一根角钢上,改上下座支架制作变得非常简单,最好尺寸切割后就可组合,这种三角形底座结构的强度足够,移动方便,阳台内外均能摆放,使用中的此款天线。 2、选用

8、PVC 管制作的支架 采用此材料做支架,其特点是取材方便,加工简单。做成落地式的,移动与调试均很方便,适合放在阳台内摆放,所有 PVC 管的连接均通过 PVC 三通或弯头用 PVC 专用胶粘连,在 T 字形三点上也可装上三个 10-15mm 的底脚,使放在地上时更加平稳,在需要调整的关节上,如仰角与焦距等,可用 M6 的膨胀螺丝巧妙固定在关节处的弯头内,具体方法是:将膨胀螺丝上的膨胀管取下不用,在螺丝尾部打个 3.2mm 的通孔,在 PVC 弯头上开一个 3.2mm 的对穿孔,豕 M3 的长螺丝固定,此款天线的美中不足是占用室内或阳台的空间较大。3、台灯式支架 参考台灯及显微镜的外形,选用开路

9、电视用室内天线的支架,将原有的拉杆天线等拆去,用其底座与仰角调整件。这种支架成品的选择有好几种,只需考虑其仰角调整是否轻巧灵活,外型美观即可。这类支架均用塑料外壳,自重3很轻,改用为卫星天线后容易翻倒,不稳,必须在外壳底部内加一块铁板,以增加其自重。这种支架上调整仰角的螺丝大都是塑料的,很容易滑牙,必须换上金属的螺丝。 为调试仰角定位方便,可在螺丝两边各垫一块橡胶皮,如车胎等,以增加其摩擦力,使仰角螺丝收到八成紧时,用手改变锅面仰角时不会下滑,这种款式的支架非常小巧灵活,做得好就像工艺品一样,适合放在桌柜上或室内飘窗的窗台上。 这种支架制作特别简单,自制作很少。 (1)天线固定支架 选用宽 2

10、0mm,长 500mm,厚 1-2mm 的钢条,在 180mm 处折弯,两边均有些弧度,分别用来固定天线与高频头,支架就地取材,采用两根钢条连接。(2)加强边条,当天线调试好后,测量好锅面与高频头夹具的距离,用 10mm的金属条,厚度在 0.8-1mm,一端固定在高频头夹具上,另一端固定在锅面上,主要是为了防止高频头的晃动,加强边条是用有机玻璃做的,其折弯处用烙铁加温而成。 用胶木的自制台灯式天线支架 4、用钢板制作支架 选用这种方式制作的特点是调试焦距、仰角特别方便,因为采取了在各调整部位上开条形孔及多点圆孔的方法,结构简单而且结实,取材方便,但结构件均需自制,较费时间,阳台内外均能使用。

11、(1)固定天线的主钢板厚 1-2mm,宽 100mm,长 450mm,在与调节仰角钢板的连接 50mm 处折弯 45o,攻上 2 个 M4 的孔,在主钢板前端 16mm 处折弯45o,并攻上 2 个 M4 的螺丝孔,与固定在底座上的支架连接,该支架为 40mm宽,80mm 长,在 15mm 处折弯 90o。 (2)仰角调整钢板厚 1.5mm,宽 100mm,长 180mm,在离两边 28mm 处各开一个条形孔,孔宽 4.2mm,长 95mm,此孔用调整天线仰角用。 (3)仰角调整钢板与底座连接件,用 2525mm 的角钢,长 200mm。也可用钢板折弯 90o 或在立柱钢板上加长 20mm 后

12、折弯 90o,这种便可省去此组件。(4)立柱选用 1-1.5mm 厚,2525mm 的角钢制作,长 220mm,也可用钢板折弯 90o 自制,在与固定天线主钢板连接处一端倾斜 10o 再折弯 90o,另一边折弯 90o,折弯处各开一二 M4.2 的孔,与主钢板连接,倾斜 10o 是因为高频头焦点不在锅面天线的中心,是偏的,偏多偏少就要根据不同的 “锅”调试而定。 (5)固定高频头调整支架,选用厚 1-1.5mm 钢板,宽 40mm,长 210mm,两边各 10m 处折弯 90o,支架中间开一排 M4.2 的圆孔或条形孔以便调整高频头的焦距。 (6)高频头支架,用 1mm 钢板按高频头固定处做个

13、夹箍,此夹箍与调整支架连接,也能用来调整高频头的焦距。 当用此天线一锅多星接收 138oE 与 146oE 时,高频头的夹具不能采用成品的塑料夹具,因为两个高频头紧紧靠在一起,只能用铝合金条或钢条自制。天线放在阳台外的花架上,底部用个报废的电脑机箱外壳固定。如此小的天线,4风阻很小,很平稳。 5、上墙式支架的制作 采用上墙安装小型天线时,普遍是装在室外,这种安装方式是很受欢迎的,因为不占用室内的空间。自制的这个支架落地式或上墙安装均可。 主要工作是做一套上下左右调整方便的万向结构件,本支架的万向结构件是用塑料棒或胶木棒做成,仰角与方位角调好后均可用 M6 螺丝收紧,天线与万向结构之间用 M4

14、螺丝连接,用宽 20mm,长 400mm,厚 1-2mm 的钢条在160mm 处折弯,两边地均有些弧度,分别用来固定天线与高频头。 管子可采用自来水管或不锈钢管,其内径能与万向转动件的外径吻合,在管子外两头用螺丝与其固定,在管子底部焊接一个 100100mm 的方板,在四个角上开 m7 的孔,用来固定天线,管子的长度与天线大小有关,若天线为300mm 时,管子长度 160mm 就够。 自制天线 1、300mm“正馈”天线的制作 (1) 先用钢板做一个铁箱,用厚度 4mm,宽 50mm,长 1010mm,用卷弯机卷成一个正圈,二头焊接。 (2)做一个天线曲面板准模板,此模板的弧度参考了台湾中卫

15、350mm 的偏馈天线,取其横向的曲面,用塑料板材裁挖刨锉制作而成,边做边试边修,直至与台湾中卫 350mm 偏馈天线的横向曲面吻合。 (3)裁一块 320320mm 的铝板,铝板的厚度为 1-2mm,也可选用 0.5mm-0.7mm 厚的钢板,放在铁箍上用木榔头敲打,进行粗加工,待基本成形后用校准模板进行细加工,此时应选用橡皮榔头敲打,边敲边试,最后使天线的曲面成校准模板吻合,用手工敲打天线的曲面是需要有些经验的,最好是请铁金工或白铁匠来做,既快又准确漂亮。 (4)在加工好的天线中心上,用上圆规以半径为 150mm 画个圆,用大剪刀沿外圆将多余的边缘剪去,用锉刀锉去毛刺并修正,也可在天线面上

16、喷上自己喜欢的颜色或图案,这样天线大体上就加工好了。 小型锅盖天线的实际使用效果 自制锅盖天线的成本并不高,锅面在日杂百货店能买到,普通的搪瓷炒菜锅盖 3-4 元,支架钢板用料在废旧商店能买到,3-10 元左右。但是,自制天线最重要的是要达到小型化及实用性,而并不是价位与成本。总体来讲,这类小型天线适合用在大功率的直播卫星上,用众多锅盖做过试验后,我们选用几款具有实用性的锅盖来做天线,首选锅盖,其直径这 296mm,有效接收直径为280mm,其锅边有 8mm,是平面的,信号无法反射到馈源。这种锅盖的曲面比较平坦,锅面的深度为 26mm,中间只有 1 个加强圈过渡。若买不到这种形状的锅盖,可选购

17、另锅盖,其直径为 324mm,“有效直径”为 294mm,若一锅多星时,其效率接近前者,但很容易买到,单星接收时超过 296mm 锅盖。这里需要说明的一点是:以下各表中的参数均为实测,只供参考,但可用作比较。应注意的是,所记录的参数与天气、接收机门限、高频头、当地的信号场强、天线安装环境及调试精度等有密切关系。 5天线,是以 138 为主焦,146 为副焦,在一般阴雨天气均能正常收看,画面流畅。下雨时,若锅面不累积雨珠时也能正常收看,此时可将此天线放在无遮挡阳台内使用,晴好天气时在阳台内,通过 1 层厚 5mm 的窗户接收时,信号品质下降 8%,画面仍然能流畅收看;当通过 2 层厚 5mm 的

18、窗时,信号品质下降14%,有的转发器出现马赛克,但强信号的转发器仍能正常收看。天线在晴天接收双星时的具体信号品质。接收机为 CP-7885, 信号质量满格时为 100%,几个月下来,使用情况均很正常,达到了实用性及小型化的目的。 天线,其直径只有 230mm,是在原直径 290mm 的锅面上,用剪刀剪成,其锅面的深度为 18mm,目的是试验天线最小直径的极限。单星接收 138oE 或146oE 这两个卫星时,信号质量还有些余地,画面流畅;放在不封闭的阳台内或室内窗台上,单星接收 138oE 或 146oE 这两上卫星时,晴天能正常收看并还有些余量,画面流畅,其具体信号品质。接收机为 CP-78

19、85,高频头为百昌525,本振 11.3GHz。 天线所测信号品质中, “开窗”是在阳台内开窗时所测的数据。 “关闭”为通过 1 层 5mm 厚的玻璃窗时测到的。遇到小阴雨时,开窗还能正常收视,基本上达到了实现天线口径最小极限的目的。 锅盖天线时的单星接收数据。 从各种锅盖的深度可以总结出一些规律:通常情况下,锅面深度为直径的 9%左右,应尽量选择深度较浅且过渡曲面平坦的锅面,基效率比较高。这一款天线,除了收 138oE 或 146oE 外,还能接收 113oE 帕拉帕-C2 卫星上的节目,其中11472Mhz 这一组转发器的信号品质为 55%,1132Mhz 这一组为表单星数据 35%,这两

20、组转发器的数据是在 113oE 帕拉帕-C2 卫星真世界运营商停播前测的,画面也能流畅收看,还试收过鑫诺 1 号,其信号质量分别为 12780V 4153044%, 12440 V 41530、12500 V 41530、12560 V 41530 这三组均为36%, 12620 V 3255344%,此数据也是用接收机 CP-7885,百昌 525 高频头(11.3GHz )实测。 这种小型天线,在今后大功率直播卫星中的应用有很好的前景与实用价值。天线的实测数据,此数据是在阳台内所测,接收机为航科 430,高频头为百昌525(11.3GHz ) 。 天线收视的实测数据,此数据是在阳台外所测,

21、接收机为 CP-7885,高频头为百昌 525,11.3GHz 。 对 76.5 度亚太 2R 的试收 天线只能收视到 12375Mhz 西藏台一组,信号品质为 55%,其它均为 0,只能放弃,笔者选用 380mm 的铝锅盖作了试验,大部分转发器均能接收,但余量不大,其中两组转发器的信噪比 24、25、26、27,所测数据是在阳台内实测,接收机为航科 430,LNB 不百昌 525,本振 11.3G,这个数据是在 2004 年记录拍摄的。这个试验的目的只是看其效果,还不能用作正常接收。 实验后的几点感受 这次用锅盖及用铝板、镀锌板制作天线的试验给我们留下了深刻的印象,也6感受到了成功的喜悦,证

22、明了在天线的效益上还是有很多潜力可挖的,如曲面弧度的大小、材料不同的区别、焦距的长短等。笔者见过索尼、东芝、帝霸、松下、爱华、高斯贝尔等品牌的 0.45-0.75m 偏馈天线与平板天线,其制作非常精美。我们也用过一些进口品牌的偏馈天线,无论在工艺及包装上都很讲究,无可挑剔。其效率确实比国产的同口径天线要高,而且焦距也相对短,所配附件等也想得很周到,如高频头、电缆、F 头、工具等一应俱全;夹具也是多用的,适合在许多场合环境中固定,用户买回去就能按图安装。笔者使用过一个0.45m 的进口二手天线,用来收 76.5oE 亚太 2R 上的节目,11 个转发器全部正常接收,尽管有的转发器的信号品质余量不

23、大,但画面仍很流畅,国产 0.45m天线是无法全下的。 我国生产天线的工厂不少于 100 家,并且还在不断增加。但是,其中拥有对天线性能及技术指标作测试能力的工厂还不能 3%,真是寥寥无几,同时,各家的生产技术标准千篇一律,东抄西抄。目前,国内生产的偏馈天线的最小口径为 450mm,焦距为 270mm,锅面口径只有 296mm,焦距只有 188mm;锅面直径只有 230mm,焦距只有 179mm,真可谓超小了。国内生产的正馈天线最小口径为 1000mm,满足不了用户的需求,且工厂所出精品极少,多数工厂不愿投入经费进行科研开发,许多天线的模具都是套用仿制,用料上偷工减料,工艺制作粗糙,效率很低,寿命极短,这也许就是价格竞争的恶性循环的结果。在历届质量评比中,不合格的比例不少。但愿此文对天线制造厂家能有些启发:如果制造商能在开发设计上加强投入,从用料上就把关,并在天线口径与效率上下功夫,改进生产工艺,那么高增益的精品天线也一定会出现在国内外市场上,高效小型天线将不是梦想。

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