0.1CM的單芯銅線+第四台cable線,四菱形每邊13CM


電波速度=光速=30萬km=300000000M=300000000000MM
電波頻率=550MHZ=550000000HZ
而1/4波長=300000000000MM/550000000HZ*0.96/4=130MM
或者是300GMM/550MHZ*0.96/4=130MM


數位電視最高頻率599最低頻率533中間值550MHZ


0.96 電波在金屬內的短縮率
除以4 是因為取4分之一波長接收, 取2分之一波長接收就除以2
得到的值是mm (公厘)

原本收不到信號的,現在可以看了



 



菱形銅線跟後面的烤肉網隔8.2公分可以增加訊號接收能力且立式接收較好



 


數位電視接收用的雙菱型及四菱型天線邊長 12.6 公分的由來, 是菱形天線在所使用的中心頻率時, 每個菱形周長為使用波長乘上 1.1 , 此時每一個菱型因為處於諧振, 虛阻抗等於零, 天線不為電感性或電容性, 呈現純電阻狀態, 也就是說只有實阻抗的部分; 在諧振頻率時. 每一個菱形的阻抗為 100 +- 0j ohm ( j 就是指虛阻抗 ); 而我當初在設計計算時, 是要能順便接收公視類比頻道, 故須包含到公視的類比頻道 (CH50-53) 的頻率 700 MHz, 才取 600 MHz 為中心頻率, 此時菱形單邊長計算為:

C / F * 1.1 * 0.92 / 4 = 300000000 / 600000000 *1.1 * 0.92 / 4 = 12.6 cm

其中

C : 光速..
F : 所使用中心頻率..
1.1 : 菱形天線諧振時的周長比值, 事實上菱型天線諧振的周長比值有兩個, 一個是 1.1, 另一個是 1.5, 前者阻抗變化對應頻率的變化較為和緩, 也就是說頻寬較寬, 後者變化則相當急劇, 也就是說頻寬相當窄, 而且諧振在 1.5 周長時的實阻抗, 高達近 1k ohm (實際數值我忘了), 匹配困難..
0.92 : 電波在導體傳輸時, 速率比在真空慢, 因頻率不變, 所以波長要縮短, 稱為波長縮短率; 這個比率視導體種類形狀與直徑而定, 一般來說取 0.9~0.97 都有, 假如導體直徑達所使用波長的 1/10 以上, 也有取到 0.85 的; 所以取邊長 13 cm 也是可以的..

同理, 在 ISM 頻道的無線網路, 因為頻率高達 2.45GHz = 2450MHz, 故須使用邊長 3~3.2 cm 的菱型..

若要用在 FM 頻道, 則以 88MHz~108MHz 的中心頻率 98MHz, 邊長取約 76~84 cm 的菱形..


動作分析, 以雙菱形為例如下圖:

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上面的菱型, 在諧振頻率時阻抗 100 ohm, 底下的菱型也是, 在中間處併接, 得出阻抗為 100 // 100 = 50 ohm..

因為現今一般的純接收系統, 如電視, 所使用的傳輸同軸電纜及電視接收器輸入阻抗為 75 ohm 的傳輸阻抗, 故嚴謹地說, 雙菱形直接界接到 75 ohm 的系統, 照說阻抗不是很匹配, 但因是純接收系統, 沒有發射機, 不須考慮高 SWR 所引起的反射波過高損壞發射機問題, 而阻抗不太匹配的增益損失, 相對於此種天線的高增益, 減少的部分也幾可忽略..

但在無線網路系統, 是具有發射電路的, 故其電路設計與同軸電纜傳輸與輸出入阻抗為 50 ohm, 剛好可以完美匹配雙菱型與四菱型..

中間 " >< " 的部分, 左邊 " > " 接同軸外部導體, 右邊 " < " 接同軸中心導體, 此時電場極化方向就會是左-右呈水平, 故為水平極化, 而台灣目前主要的電視發射站, 所送出來的電波極化方向就是水平極化, 故雙菱型及四菱型須如此擺法, 才能有效接收電視波, 而 FM 廣播, 為垂直極化, 故須以 <><> 這樣的擺法方式來接收垂直極化的 FM 廣播電波..

若加裝反射板, 其距離取 8.2CM 是因為菱形天線與反射板間距為所使用中心頻率波長的約 0.16 時, 其 SWR 是最小的; 也就是說因為反射板的加入, 會使原本諧振時的阻抗偏移且有虛阻抗產生; 而適當調整反射板距離到所使用波長的 0.16 上下, 可以使此時的阻抗不會偏離原本的阻抗太遠, 而此距離的選用, 也要視反射板的材質, 板或網或其他等, 種類及大小而增減..

至於附近車輛走動所引起的畫面跳動馬賽克甚或黑畫面, 主要是因為汽機車是在運動中, 被其所反射的反射波到達接收天線的相位與振幅大小會急速改變, 導致主要電波路徑來的電波所受的干擾狀態會急速變化, 等同於傳統類比電視因反射波所造成鬼影, 若是由汽機車或飛機移動所造成的, 是會移動變化的鬼影, 不像被山或建物反射波的鬼影是不會變動的; 而台灣數位電視所採用的調變方式 OFDM ( or COFDM, 稱為正交分頻多工) 內的子載波, 有一部份會因為反射波干擾的干涉效應而變大或變小甚或不見, 此等影響若是固定值或是變動和緩, 數位接收機可以計算補正回來, 但若其變動率, 超過數位接收機的容忍程度, 就會導致解碼錯誤, 所以汽機車若是不動的, 反而沒事..

要排除運動反射源的干擾影響, 就要設法不要去接收或減低此類反射源的電波強度; 改變天線裝設高度或位置或方向, 裝在屋頂遠離屋緣, 利用屋緣或牆壁遮蔽, 縮小天線波束角等都是可以考慮的方法:

縮小天線波束角, 天線在波束角外的方向, 其接收能力要比波束角內小得多:

四菱形垂直方向上的波束角比雙菱形窄..
或是裝設導波環, 或以合成網路併接數個雙菱型或四菱形構成更多菱型的天線, 或額外搭配拋物反射板等都是可以選擇的方案之一.



一般附的天線也可以底座增加鋁箔紙或餅乾盒增加訊號反射的接收能力


 



利用電視底座增加接收能力


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