挖掘大锅潜能 追求DIY极致————对石蜡天线的推论
本帖最后由 shiyindebcd 于 2014-1-18 22:48 编辑研究了好多天线，自己也改造了一个正馈大锅，发此文是为了与大家一起追求DIY更高增益的天线我做的大锅：
背面：
馈源是德拉甘先生的叠双菱：
后来又做了一个Trevor Marshall博士的带翅双菱：
第二个馈源手工明显比第一个进步多了哈下面进入正题讨论正馈大锅天线Wolframalpha是一个非常强大的知识搜索引擎，输入一个函数可以得关于这函数的一切http://www.wolframalpha.com/。首先将我的大锅实测数据列出一个抛物线方程，在wolframalpha得到一个抛物线图像如下图大锅横截面的示意图：
我们都知道，对于一个天线来说增益越大方向角越小，而用来做正馈大锅的馈源的天线，是很难找的。激情版主说过：纵观我们目前可以DIY的形形色色的天线中，我们还找不到一个方向图圆形，方向角（-10db）达到100多度的馈源天线。
所以我们只能退而求其次，只要方向角尽量大，且接近圆形，旁瓣和后瓣尽量小，而天线结构又比较小。也就凑合了。见这个帖子http://forum.anywlan.com/thread-171529-1-1.html大锅如此大的张角，我所找到的比较适合做馈源的只有两个，一是上面这个帖子中激情老大的带裙边的五铜片，一是Trevor Marshall博士的带翅双菱http://forum.anywlan.com/thread-49732-1-1.html我们来看看这两个馈源的实际效果如何这是Trevor Marshall博士的带翅双菱的方向图：
这个天线见Trevor Marshall博士的网站http://trevormarshall.com/biquad.htm
将方向图左右旋转一下加到抛物线上：
这个带翅双菱做大锅馈源，方向角超过45度时效果已经不好了
我们再来看看激情版主的馈源实物（借论坛激情版主的图）：
方向图：
反转一下加到大锅上的效果：
抛物面的实质是将电波的能量反射汇聚到焦点，汇聚的越多，信号的增益也就越大，在理论上来说，只要抛物面足够大，抛物面天线的增益可以无穷大，可事实上对于我们DIY的人来说，不可能做太大的抛物面。研究如何高效利用这个反射，更有意义上面这两个馈源中，带翅双菱的增益要高一些，带裙边五铜片的方向角要稍微大一些我们就以带翅双菱来看看
以∠CQE=45 度来算，代入实测的数据AB=145cm，OE=24.7cm，很容易就能求得直线CQ与抛物线的交点坐标为（9.12，44.05），所以小圆的半径r为44cm，大圆的半径R为72.5cm算得小圆与大圆的面积之比为0.3691也就是说整个抛物面的反射，被馈源高效利用的只有约37%，这还没有算上馈源在锅上的阴影！！！这就是为什么大锅天线的增益没法大幅度领先于小锅的原因。
激情版主那个馈源方向角要比这个稍大些，但增益比这个稍小有兴趣的人自己算一下这样的利用率显然不能让人满意可是又有什么办法呢DIY的前辈在馈源的设计上已经想尽办法了改造馈源的这条路走不通本人日思夜想终于想到一个解决方案现在将这个方案公布出来与大家分享请大神们看看可不可行，特别是希望激情版主能出来仿真一下还有一些数据，也希望有条件的人能测一下
既然馈源上无法动手脚那么就从电磁波的入射方向上动手光也是电磁波，所有光的折射和反射的定理在123mm波长的wifi信号上同样成立这些定律我在这就不多说了
同一种介质对不同频率的电磁波，折射率是不一样的，通常我们说的介质的折射率，是该介质对钠黄光（波长589nm）的折射率所以，只要我们找到对2.4Ghz电磁波折射率合适的介质，做成透镜，是完全有可能改变电磁波方向的
查了好多资料，所幸我找到了一种能对微波有效折射而且很容易找到的东西，石蜡
用石蜡做成凹透镜放在抛物面的焦点之前，理论上来说，就可以减小抛物面反射的电波的夹角，从而使馈源能更高效地利用整个抛物面的反射，如果选取的透镜曲率合适，或者选取多块凹透镜组成透镜组，甚至有可能将电波方向修正到平行这样我们就能将抛物面的反射利用率从37%提高到几乎100%，如果夹角修正到很小甚至是0，那我们完全可以换上更高增益更小方向角的天线做馈源（比如激情版主的16铜片）。那增益会让人不敢想象石蜡对可见光不透明，但对于微波来说是透明的，用石蜡做透镜，优点有很多，原料好找且便宜，质地柔软好雕刻好打磨，熔点低做个模具注进去即可现在将我这一想法与大家分享，我们DIY爱好者对更高增益天线追求是永无止境的将这想法公布出来，还请大家帮个忙，一是仿真一下加石蜡透镜的正馈抛物面天线，因为我不会仿真二是请有条件的人测定一下石蜡对123mm微波的折射率，我没器材。网上找了好久，有两个数据，一个是1.31，一个是1.69，但他们只说是对微波的折射率，没说是对哪个波长的微波，更没说是固体石蜡还是液体石蜡。测定好了折射率，我们才能计算出透镜的曲率，从而打造出前所未有的天线 DIY爱好者 石殷德 2014.1.18
mashihong 发表于 2015-3-8 15:35
这么看来自己diy正馈栅网锅的f/d不能按卫星的0.38-0.4了，那加一倍到0.8,焦点离锅远些是否可行。
f/d增加到0.8,这个理论上确实可行,但自己diy的抛物面,精度远远比不上商品锅,虽然照射利用率是提升了,但如果做的精度不够,可能很多地方的反射并不会反射到焦点处,所以大锅不推荐diy
市面上卖的大锅天线,,f/d一般在0.38左右,如果用罐头天线做馈源,确实照射效率要高一点,但罐头天线在2.4G频段只有8到9dbi的增益,所以整体效果也不怎么样
我在制作卡塞伦格天线
到时候增益绝对能轻松超过30dbi
敬请期待 沙发自己坐 美国宇航局使用3个直径70米的抛物面天来接收来自火星探测器的上面的直径约30CM的抛物面天线的信号，实现双向通信。最大连接速度可达8K/S 大锅DIY的高手 不错 学习了 楼主太强悍。我表示看不完。看不懂。 永夜命运独彷徨 发表于 2014-1-18 23:06 static/image/common/back.gif
美国宇航局使用3个直径70米的抛物面天来接收来自火星探测器的上面的直径约30CM的抛物面天线的信号，实现双向 ...
这能说明什么？只能说明抛物面天线才是王道，他们能用八木或平板天线来收火星的信号吗？不可能的对吧 永夜命运独彷徨 发表于 2014-1-18 23:06 static/image/common/back.gif
美国宇航局使用3个直径70米的抛物面天来接收来自火星探测器的上面的直径约30CM的抛物面天线的信号，实现双向 ...
把他蹭了，，， 一点不懂啊 全部看完，算法完全看不懂 :$表示完全看不懂。。。不明觉厉。。。 好大的雪，好大的锅。:lol 不错哦顺中