天线自制

 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。 Z;[i
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笔者搜集了近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。 ZomM6bDU
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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30mm，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。 &a'hrHx.>
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锅盖的选择 4fZ DOe
小锅盖主要是用来接收大功率Ku波段的节目，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。 @Y) w'_|
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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，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。 3)eE,
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关于LNB与天线的焦距 fD"#"X
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=752÷（4×25）=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。 M7
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笔者没有找用“锅盖天线”接收Ku节目时的焦距计算公式，故只能耐心慢慢寻找天线的最佳焦距，这个过程是比较费时的。而且在此期间颐腔狗⑾郑煌堑慕咕嗟骱煤螅邮胀晃佬鞘钡摹把鼋恰币膊幌嗤? 9(ijmD*f<.
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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。 xD,Si
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安装方法 0~%95@!s
采用锅盖作天线宜倒装比较好，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。 X;ZAP;x@m
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支架的材料选择与制作 HjsK>=xqpd
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。 Z;6y9<
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1、用货架角钢来制作天线的支架 iaix4Zx
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，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30×30mm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10—15mm，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。 b} 6ycN
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2、选用PVC管制作的支架 lU?g]n|F9
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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。 |!@
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3、台灯式支架 R#mYc B%
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参考台灯及显微镜的外形，选用开路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。 jW{u HO
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。 Fn+~&dGas
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这种支架制作特别简单，自制作很少。 'sp.Zo>
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（1）天线固定支架 s sy`6MX
选用宽20mm，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。 P>;~Yj-+#O
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（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。 3ByOx}F&
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用胶木的自制台灯式天线支架 I#^ o 1x5
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4、用钢板制作支架 mAv9n Mg_
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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。<br> GE s@*DU!
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（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。 .BLKsF8
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（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。 og
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（3）仰角调整钢板与底座连接件，用25×25mm的角钢，长200mm。也可用钢板折弯90o或在立柱钢板上加长20mm 后折弯90o，这种便可省去此组件。 Zml0G(
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（4）立柱选用1-1.5mm厚，25×25mm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。 9-#w:y#d
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（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。 (`~EXeJOr
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（6）高频头支架，用1mm钢板按高频头固定处做个夹箍，此夹箍与调整支架连接，也能用来调整高频头的焦距。 +5SYqXq3:
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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，风阻很小，很平稳。 )v}oaqw
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5、上墙式支架的制作 niN6(8.
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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。 ;E^y%F1
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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螺丝连接，用宽20mm，长400mm，厚 NL"Aum
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。 ns,hD/<
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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100×100mm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。 uD|}}
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自制天线 KXkXR
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1、300mm“正馈”天线的制作 __,g/BK-$
（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。 i[cO
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（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。 (FC$U)Q-
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（3）裁一块320×320mm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。 d{Od
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（4）在工好的天线中心上，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，也可在天线面上喷上自己喜欢的颜色或图案，这样天线大体上就加工好了。（感谢宋幼泉老师提供上述资料）
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小型锅盖天线的实际使用效果 _->MGG'8
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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。 6VDr AmH
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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。 w
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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， 4~ob60
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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。 A3 z[X+Q
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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-7885，高频头为百昌525，本11.3GHz。 //qkl |^/
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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。 xBdjv*n5&
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锅盖天线时的单星接收数据。 ,s42!
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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 /' Q7D9
41530—44%，12440 V 41530、12500 V 41530、12560 V 41530这三组均为36%12620 V32553——44%，此数据也是用接收机CP-7885，百昌525高频头（11.3GHz）实测。 *0]z 7N"
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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。 Y+J2h {r
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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）。 XL/vP
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天线收视的实测数据，此数据是在阳台外所测，接收机为CP-7885，高频头为百昌525，11.3GHz。 WXU$oOFE
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对76.5度亚太2R的试收 QdFs 4if
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。 u)hoI6h
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实验后的几点感受 D$"#_
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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，也感受到了成功的喜悦，证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大，但画面仍很流畅，国产0.45m天线是无法全下的。 3!xs|Ij2 
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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。