偶極天線
偶極天線（Dipole Antenna）係最基本、最經典嘅天線類型。佢結構簡單、效能可靠，係好多業餘無線電愛好者嘅第一支自製天線，亦係好多進階天線嘅基礎。
基本結構
一支半波偶極天線由以下部分組成：
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← 臂1 (L/2) → ← 臂2 (L/2) →
絕緣繩 ----[===導線===]---[饋點]---[===導線===]---- 絕緣繩
|
同軸電纜
|
電台- 兩條等長嘅導線（臂）
- 中間嘅饋點連接同軸電纜
- 兩端用絕緣繩固定
長度計算
半波偶極天線嘅總長度：
$$L_{總}（米）= \frac{143}{f_{MHz}}$$
每一臂嘅長度 = L_總 / 2
常用頻段嘅偶極天線長度
| 頻段 | 中心頻率 | 總長度 | 每臂長度 |
|---|---|---|---|
| 80 米 | 3.65 MHz | 39.2 m | 19.6 m |
| 40 米 | 7.1 MHz | 20.1 m | 10.1 m |
| 20 米 | 14.15 MHz | 10.1 m | 5.05 m |
| 15 米 | 21.2 MHz | 6.75 m | 3.37 m |
| 10 米 | 28.5 MHz | 5.02 m | 2.51 m |
| 2 米 | 145 MHz | 0.99 m | 0.49 m |
| 70 cm | 435 MHz | 0.33 m | 0.165 m |
DIY 偶極天線教學
所需材料
- 導線：銅線或者銅包鋁線（建議 1-2mm 直徑）
- 同軸電纜：RG-58（短距離）或 RG-213（長距離），50Ω
- 中心絕緣子：可以買現成嘅，或者用 PVC 管自製
- 端部絕緣子：防止導線末端放電
- 繩索：尼龍繩或者其他絕緣繩索
- 接頭：PL-259 或 N 型接頭
製作步驟
1. 計算長度
確定你想操作嘅頻率，用公式計算每臂嘅長度。建議做長少少，因為之後可以剪短但無法加長。
2. 準備中心饋點
可以用一個中心絕緣子（Centre Insulator）：
- 商業產品方便可靠
- 自製方案：用一截 PVC 管，兩側各鑽一個孔穿導線
3. 連接導線
- 將兩條等長嘅導線分別連接到中心絕緣子嘅兩側
- 焊接或者機械連接都可以，但要牢固
4. 連接同軸電纜
- 同軸電纜嘅中心導體連接到其中一臂
- 同軸電纜嘅屏蔽層連接到另一臂
- 焊接點要做好防水處理
5. 安裝 Balun（巴倫）
建議喺饋點安裝一個 1:1 巴倫（或者至少做幾圈饋線扼流圈）：
- 防止射頻電流沿同軸電纜外皮流回
- 改善天線嘅輻射方向圖
- 簡易做法：將同軸電纜喺饋點附近繞 6-8 圈，直徑約 15cm
6. 安裝端部絕緣子
- 每臂末端穿過端部絕緣子
- 將導線繞回固定
7. 架設
- 盡量水平架設，高度越高越好
- 兩端用繩索固定到支撐點（樹、桿、建築物等）
- 如果空間唔夠，可以做成 Inverted-V 形狀
調整同測量
- 架設好天線後，用 SWR 計或者 NanoVNA 測量 SWR
- 如果 SWR 最低點嘅頻率偏高 → 天線太短，需要加長
- 如果 SWR 最低點嘅頻率偏低 → 天線太長，需要剪短
- 每次調整少少（每邊 1-2cm），然後再測量
- 目標：SWR 喺操作頻率上低於 1.5:1
偶極天線嘅變形
Inverted-V 偶極
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支撐桿
|
\ 中心 /
\ 饋點 /
\ | /
\ | /
端 端- 只需要一個高支撐點
- 兩端向下傾斜（角度建議 > 90°）
- 比水平偶極稍為全方向啲
- 佔地面積較少
- 係最常見嘅安裝方式
扇形偶極（Fan Dipole）
喺同一個饋點連接多對唔同長度嘅臂，每對諧振喺唔同頻率：
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----====長臂（80米）====----
---===中臂（40米）===---
--==短臂（20米）==--
|
同軸電纜- 一個饋點覆蓋多個頻段
- 各臂之間嘅互相影響需要微調
- 實用且經濟嘅多頻段方案
折合偶極（Folded Dipole）
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|======導線1======|
| |
|---饋點--- |
| |
|======導線2======|- 饋點阻抗約 300Ω（需要 4:1 巴倫匹配到 50Ω）
- 帶寬比普通偶極寬
- 結構更堅固
Off-Center Fed Dipole (OCFD)
饋點唔喺正中間嘅偶極天線：
- 可以喺多個頻段使用（利用諧波關係）
- 需要 4:1 或 6:1 巴倫
- 常見嘅比例係 1:3
偶極天線嘅特性
輻射方向圖
- 水平面上呈「8」字形
- 最大輻射方向垂直於天線方向
- 天線兩端方向輻射最弱
安裝高度嘅影響
- 高度 < 1/4 波長：輻射角高，適合近距離通信
- 高度 ≈ 1/2 波長：輻射角低，適合 DX 通信
- 高度 > 1 波長：可能出現多瓣輻射
偶極天線嘅優缺點
優點
- 結構簡單，容易自製
- 材料成本低
- 效率高
- 容易調整
- 性能可預測
缺點
- 需要較大嘅水平空間（特別係低頻段）
- 單頻段操作（除非用扇形或陷波設計）
- 需要兩個支撐點
- 方向性唔太強，唔適合需要高增益嘅場景
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