金属罐天线的特点与制作

简单而实用的金属罐天线因取材方便使用效果好而引起广大电视机用户的兴趣，为了便于广大用户对金属罐天线的了解。本文就该天线的特点与制作方法作一简要介绍。

1．天线的增益（灵敏度）高：天线的增益，决定天线对微弱信号接收的灵敏度。一般情况下，电视接收天线增益越高，则电视图象越清晰。为了提高接收天线的增益，通常必须设法增大天线上的信号感应电流，而天线上的感应电流大小与该天线横截面的周长C密切相关，周长C=πa（a是天线材料直径）越大，那么天线在空中获得的信号感应电流就越大。因而，电视图象越清晰。由于金属罐的直径比普通振子天线粗得多，它在空中获得的信号感应电流比普通振子天线大。因此金属罐天线的灵敏度就高。

2．天线的工作频带宽：普通的对称半波振子天线如图1所示。通常所说的天线工作频带，主要是指天线的输入阻抗Z\(_{A}\)（即图1中A－A′点之间所呈现的阻抗）与馈线特性阻抗Z0之间匹配的频率范围。其中馈线的特性阻抗Z\(_{0}\)与频率无关，也就是说，它的数值大小与所接收的电视频道的改变无关。一旦馈线选定，它的特性阻抗就确定了。比如，带状扁平馈线，特性阻抗是300Ω，电视用的同轴电缆，特性阻抗是75Ω。因此，天线工作频带的宽窄主要决定于天线的输入阻抗与频率的关系。根据天线理论可知，振子天线的输入阻抗ZA随着电视频道改变而变化的程度与该振子的特性阻抗Z～\(_{0}\)有密切关系。振子特性阻抗Z～0值越小，则天线输入阻抗Z\(_{A}\)随电视频道的变化就越小，天线的工作频带就越宽。然而振子的特性阻抗Z～0的大小由振子材料的直径a所决定。选用的材料直径越粗，则特性阻抗Z～\(_{0}\)值越小。由于金属罐（一般选用易拉罐或罐头筒盒）的直径比普通振子的直径粗得多，所以金属罐制作成天线时，具有低特性阻抗的优点，因而它的工作频带比普通天线宽。也就是说，一副简单的金属罐天线，既可以适用于接收5频道电视节目，也可以用于接收8频道的电视节目。

3．天线的尺寸短：由图1可以看出，通常半波振子长度2l近似等于半个波长，即2l≈\(\frac{1}{2}\)λ（λ为信号波长），之所以要选用近似数值，是因为B－B′之间存在电容。这个电容使天线的有效长度增加，这就是天线振子的末端电容效应。B－B′间的电容大小与振子本身的粗细密切相关。振子越粗，末端电容越大，则有效长度越长。所以制作半波振子天线时，截取的振子长度2l就短。一般选用金属罐的直径比普通振子的直径粗得多，所以用金属罐制作的天线，其长度就很短。

此外，用金属罐制作电视接收天线，还具有取材方便，制作简单等优点。

常用的金属罐天线的形式如图2所示，这两种天线都是单一的馈电振子天线。制作时，先选用铝条（管或棒）或者铜条，根据所接收的频道截取一定长度的铝（铜）条作为振子，然后使用铆钉或螺钉，把金属罐固定到振子上，每只金属罐必须具有两点固定在振子上，以保障接触可靠，性能稳定。

根据接收不同电视频道的要求，固定天线振子，其长度也不相同，大致的长度如下：1～5频道，振子长度120～100（cm）；6～12频道，振子长度60～45（cm）；13～48频道，振子长度20～15（cm）。在信号场强较强的地区，若欲接收1～2频道信号，则振子长度可取为80～60（cm）。

若采用两只金属罐串接使用，如图3所示。那么，上述振子长度还可适当缩短。

必须说明，图2所示两种天线，都是单一馈电振子天线。其特点是，结构简单，频带宽。缺点是，它们的方向性较差，具有两个最大接收方向，而且方向图宽，容易受到其它信号干扰，比如容易接收多路径反射波，从而容易产生重影。

此外，图2所示两种天线，其输入阻抗都接近300Ω，若选用带状扁平馈线，那么馈线与天线可直接相连。若选用同轴电缆馈线，那么天线必须通过300Ω→75Ω的阻抗变换器与同轴电缆馈线相连。

为了进一步提高上述天线的灵敏度，同时改善天线的方向性，使具有两个最大接收方向，变为只有一个最大接收方向，可采用二单元或三单元天线的形式，如图4所示。图4（a）是二单元天线。其中引向振子由2个金属罐构成。图4（b）是带有反射振子的三单元天线。采用金属罐制作反射振子时，为了保证该振子具有反射器作用，在两只金属罐末端需套接两只电感线圈。线圈可用线径为0.1～0.4mm的漆包线，在金属罐上绕8～10圈，其中线圈一端悬空，另一端固定在金属罐上。为了简便，可用单个金属罐制作引向振子，此时金属罐与天线横担直接焊牢或用螺钉固定。如图4（c）所示。

使用一副简单金属罐天线要兼顾接收所有的电视频道，仍然十分困难。为了接收1～12频道和13频道以上的电视节目，通常可用两副天线进行组合。其中一副天线接收1～12频道信号，另一副天线接收13频道以上的信号。两副天线的组合方法如下：

1．使用75Ω同轴电缆馈线，在这种情况下可选用3只24Ω（\(\frac{1}{8}\)W或1;20w）电阻接成星状形网络，其中两端分别接两副天线，另一端接电视机，3根电缆的芯线通过电阻相交于星状形网络的中心点O，3根电缆的外导体（铜网层）必须相连，如图5所示。

2．使用300Ω扁平馈线，在这种情况下，可选3只910Ω（\(\frac{1}{8}\)W或1;20W）电阻接成三角形网络，如图6所示。

必须注意，在使用的馈线比较长的情况下，选用75Ω同轴电缆馈线接成星状形网络进行天线组合较适宜。此外，也可选用市售的“简易两路合成器”接头，该接头也是专门配用75Ω同轴电缆进行两路合成。(王国强)