螺旋天线原理与设计基础知识.pdfVIP

一般成品螺旋天线都用导电性能良好的金属线绕成并密封好,

其工作原理下：

图1所示一般天线结构示意图。D是螺旋天线直径，L是螺旋天线长度，ρ是螺距，Ⅰ、Ⅱ是螺旋线上相对应两点。

一般可以认为，电磁波沿金属螺旋线以光速C作匀速运动。

从Ⅰ点到Ⅱ点即进行一个螺旋，所需时间为

t=πD/C

而对螺旋天线而言，其轴向电磁波只运动行进了一个螺距ρ，其轴向等效速率

υ=ρ/t=ρ/C(πD)

这种关系也可用图2形式解释。由图2可知：

υ=Csinθ=Cρ/〔πD〕≤C

由上式可以看出，υ总是小于等于C的。故螺旋天线能使电磁波运动速度减慢，是一个慢波系统，其等效波长λ等效

小于工作波长λ。对于螺旋天线而言，应谐振于其1/4等效波长，因而能缩短螺旋天线的几何长度。

对于工作于一定中心频率的通讯机来说，其所需绕的线圈数N可以由下式近似算出：

螺距：υ=L/N

所需金属线长度：ι=NπD

对于一般通讯机可取

L=20~40cm

D=10~20mm

下表是对一些常用频率螺旋天线的设计实例，其他频率也可类似设计。

f是工作中心频率；

D是螺旋天线直径；

L是螺旋天线长度；

N是螺旋圈数；

ι是所需金属线长度。

以上N、ρ为了实际制作需要均取近似值。

制作时可用直径0.5~1.5mm漆包线或镀银铜线或铝线在直径为D的有机玻璃或其他绝缘材料上绕制，并在棒的两头打

上小孔，以利于固定金属线；在棒的底端焊上较粗的金属杆或插头固定在棒上，以利于与机器连接；整个螺旋天线的

外面可用橡胶管或其他材料套封，并在顶端盖上橡皮帽或用其他材料密封，这样既美观大方，又防雨防蚀，经久耐用。

如果没有上述金属丝，也可采用多股细绝缘导线代替，效果相同，只是绕制时固定较为困难。

以上螺旋天线也可用于各种小型遥控设备及其他类似机器上。

为了比拟慢波天线与常规拉杆天线的不同，说明慢波天线尺寸较小的优点，我们可对拉杆天线作一计算。

设定参数如下：

频率f=27MHZ

波速c=3×108M〔注：108应为10的8次方〕

天线应谐振于1/4工作波长，那么按公式可计算拉杆天线的长度：

L=1/4λ=1/4c/f=1/4(3×108/27×108)=2.78m〔注：108应为10的8次方〕

按照上面的表格，可知如果使用螺旋天线，中心频率为27MHZ的慢波天线，其外观长度仅40cm，尺寸约仅为拉杆天

线的七分之一。

增强信号3G无线上网卡改装拆解全攻略

拆开上网卡的外壳，在其内部电路板上直接焊接了一个SMA天线接口，换上适宜的外置天线，将信号收

的满满的！

3G上网卡原装的内置天线

下掉电路板上的固定螺丝就可以方便的拆下天线

通过以上两图大家可以看到，现在市面上销售的绝大多数3G无线上网卡都是使用的内置天线，这

也就限制了3G上网卡对网络信号的捕获能力。所有才有了网友想通过给上网卡增加高增益天线来改善

3G上网卡的信号效果的想法，以此来到达提高网速的目地。

简单的把天线焊接到电路板上就可以了

其实方法很也简单，我们的网友是通过在3G上网卡原来的天线位置，焊上一根外置SMA天线接头。

以后就可以想装什么样的增益天线就装什么样的，而且全向、定向的随他选。如果大家觉得没必要也可

以直接把天线焊到这个位置上，这样还能减少信号的衰减。需要注意的是，TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000

EV-DO等3G制式的频段是不同的，天线也不通用，大家在购置天线的时候要选对适合的频率。

山寨与正规产品的比照

文章开头我们介绍过。华为、中兴等大厂的3G上网卡在稳定性上要胜过山寨卡一筹。其主要表现

是，当我们在同一基站下同时使用多块上网卡上网，华为的下载速度，速率的稳定性，都要优于小厂的

产品，不过如果是单独一个个测试，不同时使用，那它们的速率差异不大。

但随着3G普及，使用3G网络的用户只会越来超多。那大厂产品的优势就会表达出来，为什么有这

么大的差异呢，我们今天就从拆解上给大家分析它们之间的不同。

普通产品和大厂产品的天线使用不同

首先在天线局部可以看到，小厂为了控制本钱，天线都是选用的低本钱螺纹天线，大厂那么使用了

一体化天线，这两块上网卡，如果都不小心摔到地上，使用螺纹天线的上网卡就有可能