[其它] 卫星天线改造实验系列第一回『终极叠菱馈源+90KU』仍需继续测试

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ann01

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[LV.20]漫游旅程

发表于 2009-11-27 21:21 |显示全部楼层

本帖最后由矿石于 2012-4-12 16:18 编辑

2009年12月1日修改

在听取了LIJIQING前辈及SK兄的建议后，觉得效果不好可能与我的测试方法不正确有关，等挑一个天气较好的日子按照正确的方法再次进行测试，敬请期待！

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这个专题实验筹划了一段时间了，上周末终于得以实施，馈源采用的是SK兄优化的终极叠菱，用来反射的抛物面则是前几天从郊县搞来的90CM偏馈KU天线，先上实物照片

因天线体积巨大窗台放不下，所以测试场所选在了隔壁一个废弃的居民楼里面，天气很冷冻得我都有点感冒了，晕

这里发点小牢骚，感觉论坛升级了新的Discuz模板后真的还不如旧版的模板，新版的模板经常出现一些莫名其妙的BUG，访问速度也不及旧版，感觉Discuz的模板越做越花哨，实用性反到越来越差

馈源支架是用原有的卫星天线馈源支架改造的，焦点位置正好处于叠双菱的相位中心，用阳光法确定了一下锅的焦点，基本没有什么问题。

测试效果，左为6DB全向右为90KU+终极叠菱，此天线指向性极强，感觉要超过八木。虽然取得了一点的效果，但是实际增益比我的18DB角反射天线要低，未达到实用的标准。事后分析了一下原因可能在以下两个方面：

一、终极叠双菱单独使用是一种很优秀的天线，但未经适用抛物面天线优化的终极叠菱并不适合直接拿来做卫星天线的馈源使用。贝尔格莱德的德拉甘先生在他的文章中指出菱形天线应用于偏馈抛物面的馈源必须引向器和振子必须要具有基本相同的电长度才能取得适合偏馈天线的最佳辐射方向图，用不同尺寸的引向器和不同振子之间距离可以实现更高的增益（这点通过SK兄的努力已经实现）但对偏馈抛物面不是最佳照射，使天线发挥不到最大的效率。

二、现有的叠双菱天线以及角反射馈源全部是基于F/D=0.7~0.9的偏馈抛物面天线设计，而国内的偏馈卫星天线的F/D值基本都在0.6左右，直接使用会造成驻波比增大和效率低下。

先以德拉甘先生的叠双菱馈源举例说明

从图中可以看出，叠双菱馈源在抛物面F/D为0.6时效率只有75%左右，比F/D=0.7时低5%，而德拉甘先生在文中提及的另一位天线设计大师先生所设计的最佳双菱天线应用在F/D=0.6的抛物面天线则可以达到78%左右的高效率，这是很惊人的效率，可惜的是最佳双菱的制作参数现在仍然很有限，目前只知道菱形边长为1.6波长反射器尺寸为150X200MM，其他参数未知，显然未经仿真是不能直接应用。可见选择符合天线F/D值的馈源对于DIY抛物面天线是一个相当重要的因素，需要我们值得加以重视。

经过本文分析，目前应用于偏馈抛物面天线的最佳馈源及难度做一下简单的总结：

1.叠双菱馈源  应在原德拉甘先生设计的叠菱天线基础上进行软件优化，使之与国内的F/D为0.6的偏馈天线相匹配，此种方案难度较小，成功率较高。

2.最佳双菱馈源 L.B. Cebik先生的设计的此种菱形天线无疑具有极高的效率，但苦于制作参数不足，需要搜索到其著作《Optimal bi-quad——最佳双菱天线》原文方能发挥效果，因原材料为英文，搜索有一定难度。

3.角反射馈源  德拉甘先生设计的角反射天线是一种很优秀的天线，遗憾的是德拉甘先生只发表了用在5.8G频段的角反射馈源而未发表2.4G频段的角反射馈源，且改天线也是为F/D为0.7~0.9的偏馈所设计，应用在F/D为0.6的偏馈天线上会不可避免的出现效率低下的问题，该方案需要有相当的软件仿真技术才能实现，难度较大。

上面的是本人的几点拙见，当然若想实现以上几种方案没有SK兄等诸位仿真大师的参与是不可能实现的，在此感谢SK兄及LIJIQING前辈及诸位论坛朋友的支持，没有他们的支持我是无论如何也无法完成此次试验的，以上是本文的全部内容，谢谢各位观赏！

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2009.11.28更新完成品照片及制作心得

先上下成品照片

制作过程中发现终极叠双菱与原版叠双菱不同，必须制作的极为精确才能达到标称的效果，精度稍差效果就很不理想。铜丝直径用2MM左右为最佳我用的是2.5MM直径的铜焊条，因铜焊条表面可能有螺纹所以需要仔细打磨表面，铜管直径可根据需要调整，上下菱之间最好不要用金属柱连接，连接上下菱后天线的增益及稳定性都受到了影响，我选择了用PVC管来连接上下菱，取材容易制作也比较简单，效果也很不错基本达到了标称增益。

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前几天做了一个按照LIJIQING前辈的图纸做了一个德拉甘大爷的标准叠双菱初步准备用作90偏馈大锅的馈源。最近发现论坛中的SK兄的终极版叠双菱很是火爆，大家作出的成品效果也很不错，想必用作馈源效果也应该不差。而且方向图也很符合抛物面天线的要求，加之增益较原版叠双菱更高，用作馈源肯定会取得更好的效果。于是利用饭后时间做了一个效果真的很棒，增益超过了五单元反转长城（标称13.6DB）基本达到了14.7DB的理论增益，相机没电了就先不上照片了，上张对比测试图大家就可以了解它的威力啦，呵呵。