一次非常成功的实践——解读“LIJIQING版双菱背射天线制作和测试”

lijiqing

    yahen同学制作了一个激情七月版的叠双菱天线，并进行了2次测试，测试结果发布了，建议大家都去看看：
http://forum.anywlan.com/thread-68481-1-1.html
    我曾在回帖中说，我认为楼主的天线基本上是成功的。在研究了他的2次测试情况的报告之后，我要说，这是一次非常成功的实践。
    之所以开始认为这次实践不是非常理想，主要是因为看到测试结果，这款天线的增益和仿真结果有5db的差距。理论是20db，而yahen同学测试结果表明，这款天线的增益和15db的八木天线一样，而比16db的平板天线要低一些。
    怎么看待这5db的差距？
    首先，我们必须承认。理论和实践是一定会存在差距的，如果没有差距，反而不正常。为什么？因为不管是理论设计，还是仿真模拟，都是假设所有条件处于最佳状态的，比如，反射板一定是最佳良导体，铜线的尺寸，振子之间的距离，都是精确到0.×× mm ，而我们实际制作中，要达到如此精确几乎是不可能的，我们所用的材料，只是“大体差不多”或者“替代品”而已。我们没有铜板，就用铝板，没有铜管，就用旧烙铁头代替……这些都会造成实际和理论的差别。
    即使是成品天线，按理说，理论和实际应该是相差最小的。他们选用的材料，不应该像我们业余选手这样，东拼西凑，挪用代用。他们的工具，比我们精良。他们还有我们不可能有的各种专业仪器仪表……即使如此，他生产出来的天线，也会和理论存在差距，也要进行调试。即使是成批生产的、已经定型的天线，也还有个体性差异的问题，每个天线和每个天线也不尽然相同，要一个一个地进行调试。你看，yahen同学测试使用的16db平板和15db八木的图片，中间那些看上去杂乱无章的一个个小铜片，我判断，就是出厂调试时，工程技术人员焊上去的，为了匹配他的阻抗，为了降低驻波比。
    而我们业余DIYER，既没有扫频仪、驻波表等专业仪器仪表，也不可能把做好的天线大卸八块，分别测试，微调，取得最佳效果。怎么能和理论没有差别呢？
    其次，我觉得，仿真模拟出来的那个20db，难道就那么准确？虽然我们的建模是正确的，没有违背建模准则的地方。我们的仿真模拟过程，也没有失误，没有任何错误的提示。看来很正常可信。但是，难道仿真软件本身就不会有误差？没有一些我们不知道的BUG？肯定有，不然为什么会不断更新版本？新版本就是纠正了旧版本的一些错误啊。还有适用性的问题，就拿4nec2来说，它的可用频率范围，囊括了短波，超短波，微波……，从几个MHz直到几十GHz，它在如此宽的频率范围，都能保证那么准确？我不相信。所以，不能排除这个20db有虚高的情况。
    那么，这款激情七月版叠双菱天线到底有多少db的增益？我们来具体分析一下。首先我们要肯定，yahen同学DIY的这款天线，做工是非常精良的，我认为基本达到了设计要求。你看看他的贴图就会知道。他测试使用的天线，上面说了，都是很好的成品天线，从图片上可以看出，是负责任的大厂产品。就是那款yahen同学自己DIY的3个铜片的天线，也是一款不错的天线，我曾经用HFSS模拟过，它的增益是9.13dBi，驻波比在2412-2484频段内，都是在1.12-1.34之间。用这些优秀的天线做比对，其结果应该是可信的。测试结果，这款激情七月版叠双菱天线的信号强度和15db的八木天线相同，比16db的平板天线低一些，而连接品质，比这两款对比天线都要高。所以我认为，这个激情七月版叠双菱天线，至少达到了15db的增益。至于他的连接品质，比2款对比天线还要高，我认为，这是一个非常大的优点，我们无线通信的目的，不就是为了连接上吗。连接才是硬道理，从这个角度来看，这款激情七月版叠双菱天线，还略胜一筹呢！至于为什么会这样，开始我觉得是它的匹配比其它2款天线好，驻波、回波比较小的缘故。在看了他的第二次测试结果之后，我觉得，也可能是因为激情七月版叠双菱天线的方向性比它们更强，抗干扰能力更强的缘故吧。不敢定论，请大家分析讨论。
    第二次测试，yahen同学是接到网桥上的。这次，叠双菱天线更显示出它的优势，增益和16db平板天线基本持平，而抗干扰能力胜出。yahen同学说：“一付好的天线，它的收发效率应该是均等的才是理想状态，我是做无线ISP的，多年的经验下来，天线不要只看参数，匹配更重要，我要的是净带宽，和抗干扰能力，这个天线是点对点尤物啊。”
    其实，这款天线如果真的有15db的增益，我觉得我们应该大大地满足了。一段铜丝，一块铝板，焊焊接接，就是一副15db的天线。满足吧。
    yahen同学是第一个“吃螃蟹”的勇士，他的实践给了我们极大的鼓舞。他的实践至少说明了，我们业余DIYER，利用我们的一双巧手，在简陋的条件下，依然可以大有作为，DIY出敢于和成品天线“试比高”的作品来。
    我希望有更多的坛友把自己的测试结果，自己的实践过程，发布出来，与大家共享。不管是成功的，还是不成功的，都是对论坛的莫大贡献。
    （本文纯粹理论分析，一大段文字，没有图片，看起来一定很枯燥。你能够看到结束，我要衷心谢谢你。）

yahen

顶起来，八木的尺寸已近量出来了，那个16DB的太复杂了，相当于是六个像我自己DIY10DB那样的阵列，有好些成品天线都很复杂，量下尺寸都很难，DIY就更难了。能手工做出这样的天线很不错了。像PCB天线DIY倒是简单，但实际用下来驻波比都不理想，还是铜丝天线容易成功

sam888

实测有15db 有突破了！

lijiqing

回复 2# yahen


    谢谢你！！不过八木中间的那些振子长度和距离，没有标明，是和前面的一样吗？
是的，我模拟过N多的平板天线，发现驻波比都很不理想。有的大的让人不敢用。
那个3铜片天线也算是八木天线把，模拟结果，各项指标都不错，比那些平板都强。

yahen

回复  yahen


    谢谢你！！不过八木中间的那些振子长度和距离，没有标明，是和前面的一样吗？
是的 ...
lijiqing 发表于 2010-7-21 16:48

    一样的尺寸，前面14个引向阵子尺寸和距离一样的

lijiqing

回复 5# yahen


    明白了，谢谢！

liuyh

支持一下。。。。

likezhen

呵呵，实测有15DB就很了不起了。。

yangzhon

实测有15DB就很了不起了......支持下！！！！！

shengxf

请教版主：双菱如果用铜丝弯的话，精度是个问题，如果用铜板进行线切割加工的话，精度则非常高，但是铜板的厚度和菱边的截面积怎样选取？

lijiqing

回复 11# shengxf


    这个我不知道。但是如果你有条件想试试，不妨用和铜丝相同截面积试试。仿真铜丝是4方的，你照着这个截面积切割。也许方截面和圆截面没有什么不同。只能靠实践来证明了，因为4nec2无法建模方截面的铜线。如果你试验成功，倒是可能为批量生产开辟一条路子。

xinghai2010

讲的很好，支持一下。