900MHz频段定向天线的制作

这是一款简单易制的高增益定向天线，经典八木天线结构，如下图： 　　注：这种天线是日本人八木发明的，故称八木天线。 　       　　图中直线振子用Φ１０ｍｍ铝管，折合振子用截面为１０×３ｍｍ的铝条制作。其中反射器２００ｍｍ，引向器１３０ｍｍ，折合振子１５０ｍｍ。 　　这款天线在８００－９００ＭＨｚ间使用效果最好，上限可延伸至手机的移动通信频段，效果尚可，９７０ＭＨｚ以后增益急剧降低。下限可至７８０ＭＨｚ，７５０ＭＨｚ以下增益急剧降低。 　　至于引向器的数量可根据实际情况选定，虽然是越多越好，但过多以后增益提高不多，天线总长度却增加不少。据实测，７个引向器时天线增益约１０ｄＢ，如图时约１５ｄＢ。 　　成品天线图片如下： 　             　 　　当年，制作这款天线的目的是为了解决小功率（毫瓦级）电视信号远距离（几十公里）定向传输的问题，后来发现这支天线在９００ＭＨｚ频段用于移动电话的收发也有很出色的表现，便试验和总结了几种用法，用于解决移动电话在弱信号区的使用还是很有效的。请注意：是弱信号区，不是无信号区，在无信号区是用什么办法都不行的。 　 　　用法之一 　　这也是最简单最方便的一种用法。 　　首先是选址，就是拿着手机寻找信号最好的位置，若是在自己家里，恐怕就不用找了，您一定早就清楚在什么位置能够接通电话了。但是这很可能是一个您不方便使用的位置，往往是屋顶、屋外的山坡等处。您可将天线架设于此处，用同轴电缆引入室内。注意：电缆不能太长，应该控制在２０－３０米以内。 　　引入室内的电缆端头不必连接手机，可接一个发射环，将手机放在发射环旁边，就可以使用了。假如您嫌制作发射环麻烦，也可以在电缆端头处剥掉１０厘米长的外导体，剩下的内导体便成为四分之一波长的发射天线，将手机靠近该天线，效果也是不错的。 　 　　用法之二 　　这种用法是可以让您在屋里一定的范围内使用手机，方便了许多，但是也得付出一些银子，得几十元钱的投入。安装使用示意图如下： 　　　 　　图中的系统分室内和室外两部分。室外部分的安装调试比较简单，能将天线指向信号最强的方向即可，系统工作好坏基本上取决于室内部分的安装调试。 　　室内部分的调试工作主要有两项：收发天线的位置和两个放大器的增益。两个放大器的增益高了效果当然会更好，但是过高会系统大环路自激。两个放大器的总增益不能大于分配器隔离度和收发天线隔离度的总和，分配器的隔离度与其自身的品质有关，是不可改变的，于是总增益便主要受控于收发天线的隔离度了，也就是说调整收发天线的相对位置是本系统的主要调试内容。 　 　　用法之三 　　上面介绍的两种都是比较简单的方法，一般具有一定动手能力的电子爱好者都能够完成实验。 　　下面介绍近似于正规的移动电话信号放大站的装置，所不同的是收发天线全部分开，为的是省去价格昂贵的双工器，如下图所示。 　 　　　　　　 　 　　由于两个放大器都具有很强的选频特性，对带外抑制量足够大，所以放大器的增益可以用到４０－５０分贝，对于数十平方米的房间是足够了。 　　虽然系统使用了对带外抑制量足够大的放大器，不会形成上下行通道共同参与的大环路自激，但是由于使用了增益较高的放大器，室内和室外天线之间的耦合却会形成通道内的大环路自激。因此室内外天线的安装位置要保证天线间有足够的隔离。