缝隙式平板天线与高频头一体化 平板天线与高频头一体化是大势所趋，无论是振子式的平板天线还是缝障隙式的平板天线，现在的产品大部分都将高频头做在平板天线里面，这样的处理，会出现一些新情况： 1、高频头和平板天线做在一起，使调节因素全部落到天线上，无需调节高频头。 2、由于极化调节转为调天线，因此高频头只需单一极化。 3、原来的高频头大部分使用在反射式抛物面天线上，所以高频头和馈源一体化的多。目前用在天板天线上，顺接收方式改变，一体化高频头便没有使用的必要，所以在平板天线中的高频头是没有馈源的。 缝隙式平板天线最大的特点是通过波导来馈电或传输信号，也就是平板天线的输出是通过波导传送到高频头上去，那 么高频头与波导如何联接呢？其实很简单，只要二者之间加一变形波导就可以了。因为现代技术上早就实现了方变矩、圆变矩等等变形波导的生产。不过尽管这样，仍要注意阻抗是否达到真正的匹配。 疑隙式平板天线的技术指标 与反射式抛面天线一样，以海域牌这面小平板天线为例，我们也来看看缝隙式平板天线的技术指标。 1、适用的频率范围。也就是这面天线可以接收的卫星信号的频率范围，有两种：一种是内置单本 振高频头的本振频率为10.7GHz的，适用接收的卫星信号频率范围是11.7~12.75GHz，宽带为1.05GHz。 虽然看起来后者的带宽比前者宽一倍，适合接收的频宽带得多，很多10和10GHz的信号能接收。但是，正是由于后者的频带做的很宽，；因此它的幅频特性就难以做好，它的带内不平地坦度有可能大于前者，结果是有些频点不一定好用。因此建议，没有特殊要求，最好选购前者。 2、天线的增益。经过实测，这款海域牌360mm×196mm×85mm的小缝隙平板天线的平均增益是30dBi。 3、驻波比。大家对驻波比可能比较生疏，它表述的是电信号在传输中是否全部传输到达终点的一个指标。我们知道，电波在传输中，希望将入射电波全部传输到输出口。但实际上，传输中处处都可能有阻挡，有阻挡就会有反射，因为传输中，任何地方阻抗不匹配或传输导体的粗糙和不光滑，都会造成电波的反射。因此驻波比是反映电波情况的一具物理量。驻波比用（1+P）/（1-P）表征，P为反射系数=E-/E+ ，其中E-为反射波电场值，E+为入射波电场值。 当反射波E-越小，意味着反射系数P越小，驻波比便趋向于1。因为我们可以看出，驻波比越小越好，因此它表示没有反射，表示接收的信号更多的传输到终端。虽然驻波比越小，越趋向于1越好，但不会等于1，这说明这个天线好，能将天线所接收到的信号全部或接近全部传输到下一级上去。 这款海域牌缝隙式平板天线的驻波比为1.5。 4、噪声。天线的噪声是一个很复杂的问题，通常在无源天线中我们只讨论天线固有的热噪声和引入的天电噪声（仰角噪声），而这里这二种噪声均因这款天线的面积很小可忽略不计。但是由于目前的平板天线又多为天线+高频头而构成一体化平板天线，所以高频头的噪声在此时就成为一体化天线的噪声了。目前这款海域牌平板天线的噪声是0.7~0.8dB。 5、方向性。为了提高天线使用的有效性，将有限的功率集中辐射到有用的地方，通常天线都设计有较强的方向性。一般用天线的方向性系数和方向性图来表征天线的方向性。方向性系数D=3.2n，n为缝隙数。天线的方向性图有两类：一时直角坐标系的方向图，一是圆座标系方向性图。这两张图基本上反映了这款小型经缝隙平板天线的辐射方向特性。从中我们看出，它有较强的辐射方向性。 天线的方向性较强弱可用半功率角来表示，它是天线方向性图中主瓣上功率下降一半时所对应的角度。或者从座标幅度为1处下降至0.707幅度值时，所对应的角度值。从实测情况来看，这款平板天线的半功率角为2.5o左右，从这个数值来看，天线的方向性是很强的。因此它的效率会是很高的。 从这款小平板天线的半功率角看出，发烧友的“一锅多星”也可以实现，不过要求双星的轨位最多只能相差2.5o，超过2.5o的两颗卫星无法兼收的。由此也可以推断，反射式抛物面天线凡是能实现一锅多星的，其半功率角都很大，说明这种天线的增益和方向性与效率以及聚焦都不是很好。 6、效率。这是平板天线的一个很重要的技术指标，鉴于天线厂家没有提供具体数据，我们也只能估计和分析了。反射式抛物面天线中，一次反射式抛面天线最高质量的天线效率也只有0.7左右，而一般符合国标的天线的效率也只有0.6左右，而通常低价格非正规厂家的天线恐怕只有0.4~0.5，如此的低效，只能从价格上找原因了。 平板天线的效率具体是多少，厂家没有提供。但从我们分析上看，有个非常重要的因素决定了它的效率，那就是平板天线的辐射元的馈电。在振子式平板天线上，它们的馈电采用微带传输线。在缝隙式平板天线上，它们的馈电是波导。无论是振子式平板天线，还是缝隙式平板天线，它们的馈电如果达到完全的同相馈电（做到这一点，从技术上和工艺上来讲是相当不容易的），它们的效率就会很高，通常要超过反射式抛物面天线。 7、前后向比。一付天线的主辐射方向是平板天线垂直的前方，而在它的背面后方有没有辐射？严格的讲也是有一些辐射的，这正是我们要采取措施加以防范的。比如，在平板天线的最低层应是一层金属板，起着反射和防后面辐射的作用。另外，也可以从平板天线的振子式或缝隙的长短上，间隔距离和数量上加以考虑，使天线的方向性更强，或设法使天线副辐射瓣减小或数量减少，也可以提高前后向比。前后方比既反映了平板天线的辐射能力，也反映了平板天线的抗干扰能力。此值越大越好。 8、辐频特性。即辐度（或增益）一频率特性，或简称频率特性。这是一个非常重要的技术指标，专业人员在分析问题是地经常用到这个特性，而在卫视发烧友中，大部分人不清楚，就更谈不到它的用处了。其实好多发烧友遇到的困惑，用辐频特性来解释马上就明白了。 辐频特性，实际上是一个电路或一个器件自身具有的特性，我们用一条辐度的大小与工作频率的关系曲线来进行描述。因此常称为辐频特性曲线或频率特性曲线。这在电子电路中，特别是高频率的电子电路中是必须考虑的。因为低频工作时，频率高点低点所产的效果——信号的大小是没有多大变化的。然而工作在高频时，特别是在信号在MHz以上时，频率的变化所引发的信号辐度大小的变化就比较明显了。 一个理想电路的辐频特性曲线，它是一条较平坦的曲线，在工作范围f1~f2内，它的辐度是没有变化的。 但是一个实际的电路或器件是很难做到这一步的，因为频率越高损耗越大，放大越困难。所以在有源电路中常加以辅助器件把曲线补直。 平板天线是个无源器件，因此很难加补偿，它实际上曲线可能是虚线状。为了改善高频头衰减过大现象，在天线设计时，可将辐射单元，这可以是振子，也可以是缝隙的大小进行调整，使其大小更适用于高频频率工作。因此我们说，选用窄些宽带的平板天线，其辐频特性相对好一些。或者选用平板天线的最佳工作频点作为我们实际接收频率会更好。 我们常用不平坦度来表示辐频特性曲线好坏。海域牌平板天线的不平坦度为2dB，还不错。 平板天线的技术关键 由于在生产平板天线时，采用了不同于反射式抛物面天线的技术，使得生产技术和工艺均不相同，平板天线要达到预期的电气性能也并非易事，关键在于损耗和匹配问题。 1、馈线的传输损耗。前面我们已经知道了，在振子式平板天线中采用的是微带传输线，而在缝隙式平板天线中采用的是传输波导。尽管这两种传输媒介都能较好的在平板天线中起到传输作用，但是工作在Ku波段的12GHz频率状况下，设计上和制造时稍有不当，便会有较大的损耗。 2、联接损耗。无论是振子式平板天线，还是缝隙式平板天线，在天线面上都有许许多多的振子式或缝隙组成的辐射单元天线阵，这些辐射单元要与传输线（微带或波导）联接，它们往往是两两并联再与传输线联接。我们知道，电路每并联一次，阻抗就会改变一次，就有可能增加损耗、联接越多，损耗就越大。辐射单元越多，就越不好联接。因此我们说，在平板天线中，至少有一百多或数百个辐射单元，把它们一一联接起来，并且都达到匹配，这是件非常不容易做到的事。辐射单元越多，越难匹配。不匹配联接，势必增加损耗。 3、在振子式平板天线里，微整传输线是印刷在电路板上的，在传输中不仅有损耗，而且还会产生辐同射，这种辐射不仅产生损耗，而且干扰了平板天线原来设计的整体方向性。 4、在缝隙式平板天线里，波导的尺寸设计要很精确，波导腔体的加工工艺要求很高，否则都会增加损耗。 所以，在平板天线中减少损耗和处处匹配联接是技术关键。 如何选择平板天线 目前我国尚未没有有关平板天线的技术标准，市场上平板天线也不太多，如何挑选平板天线很难说得准确，我们也只能从实用角度上谈几个看法。 1、挑选平板天线的适用频段。由于平板天线是为卫星电视而使用的天线，而平板天线又有工作频段，因此挑选的平板天线要能接收你所准备接收的卫星电视的频段。平板天线的工作频段虽然有全频段的，如10.7~12.75GHz的，但它不如单一频段如12.2~12.75GHz或11.7~12.75GHz的各项指标好。平板天线具有明显的谐振特性，超过工作频段，就会失谐、增益下降，效果不好。就像人们买衣服，中号衣服虽然大个子和小个子都将就穿，但效果不如量体裁衣的好。 2、挑选平板天线的幅度一频率特性。通过平板天线的工作原理，我们知道了辐射单元的尺寸是由工作频率所决定的。因此我们自然会想到当频率或波长改变时，那个固定尺寸的辐射单元还能时半波振子吗？如果不再是半波振子，就不再是谐振状态，就会损耗加大，辐射减小，这意味着增益变小。由此我们感到，工作频率范围越宽，不谐振的可能性也就越大，损耗就会加大，增益减小的范围也就越大，增益一频率特性就越差。 经过分析，我们应该明白平板天线的增益（dB）数据是在什么工作频率下给出的，在其它频率范围内，增益还会是这个数据吗？所以我们挑选平板天线的增益应在整个工作频率范围内变化不大或基本不变的平板天线。可以肯定地讲，工作频率范围越大，增益越难保持不变。 3、挑选平板天线极化。在常用的抛面物天线上，不存在极化问题，因为那些挑选高频头时应注意的问题。但在平板天线上，就存在是接收什么极化电波的问题了，是线极化还是圆极化。 4、挑选平板天线的工作温度范围。在使用抛物面天线时，不存在工作温度范围，不论南方的酷暑还是北方的严寒，都对天线无所谓，。然而在振子式平板天线里，它的辐射单元的馈线都使用微带技术，印刷电路板是由金属薄板构成，在酷暑和严寒时都有冷缩执胀问题，结果就会使辐射单元和微带馈线的尺寸发生变化，从而影响了特性。因此北方和南方的使用者，在挑选振子式平板天线时应从实际情况来考虑这一问题。 5、挑选平板天线的噪声。首先要说明目前的平板天线是与高频头做在一起的一体化天线，因此选择平板天线的噪声就是选择内置高频头的噪声。由于工作在Ku波段，因此要选择噪声系数小一些的。 6、选择平板天线安装、调节方便的为好。在调节平板天线时，不仅需要像反射式抛物面天线那样调节方位角和仰角，还要增加一项：调节极化角。因此在选择平板天线时，要注意三者的调节互不影响，要能够调节到位，调节后应能方便固定。 海域牌缝隙式平板天线的使用与调节 1、组装。组装完毕后会有二种状态，为用户提供分别在墙面和地面固定的模式。 2、固定。用冲击钻在天线的固定处按照平板天线支撑底部三个膨胀螺栓位置打出Φ8mm三个孔，然后用三个Φ8mm膨胀螺栓将天线固定住。 3、调节。海域平板天线的天线面与支撑杆之间从上到下有三组调节环， 第一组调节环是调天线极化角的，第二组（中间）调节环是调节天线仰角的，第三组调节环是调节天线方位角的。 需要说明的是： 1、海域牌缝隙式平板天线有两种规格，一是单本振一是双本振，无特殊标识的均为单本振的（10.75GHz）。 2、海域牌缝隙式平板天线为单极化天线，接收机里设置为水平18V或垂直13V均可以工作。 那么如何调节使用这副海域牌缝隙式平板天线来接收卫星电视信号呢？ 首先要把天线指向正南，如果你的正南方方向有卫星电视信号的话，就可以先接收正南方向那颗卫星的信号。 其次要明确，你准备接收的卫星电视信号是水平极化的，还是垂直极化的。如果接收的是垂直极化的信号，那么就请你将平板天线面按18（A）的位置设置，并设置到位。反之若接收的是水平极化信号，那就就请你将平板天线按18（B）的位置设置。 然后开始调节天线的方位角，可通过调节平板天线面与支撑杆之间的第三个调节环调节到位。如果接收的卫星轨位高于你所对应的正南方向卫星的轨位的话，那就就将平板天线向东转，反之如果接收的卫星；轨位低于你的正南方向的卫星轨位的话，那就将平板天线向西转。 方位角大体调节后，即开始调节仰角，调节平板天线面与支撑杆之间的中间调节环便可完成仰角调节。 大体调节方位角、仰角后，再返回调节极化角。在反射式抛物面天线中是调节高频头的极化角，而现在调节的是平板天线的面的极化角，虽然两者的调节部位不一样，但两者调节的方法是相似的。你只要把平板天线的面看成高频头内的天线振子（俗称探针）调节就行了。 反复调节三个角，要慢慢调，最终总会把卫星信号调出来的。 海域平板天线最适用于线极化的卫星信号。如果要接收圆极化卫星信号，只要卫星信号足够强，这款平板天线仍能接收得到，只是增加了3dB的衰减。
