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上海港台卫星电视安装:用锅盖自制卫星锅天线|天线制作

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  用锅盖自制卫星锅天线

  许多朋友想用尽可能小的天线来接收大功率的直播卫星电视,加上有些用户由于受到安装空间的限制,也想选用小天线来收看。怎奈很多地方能买到的最小Ku天线 也有0.45m,于是自己动手来制作小天线的热潮开始在烧友中掀起。这种小天线往往用炒菜锅盖来制作,或者用钢板、铝板来仿造小天线的形状敲制。说起用锅盖来制作天线的烧友真有很多,这种做法也一度在网上蔚为流行,成为热点。自制天线土洋结合,各有千秋,但制作精良与实用的并不多见。用锅盖或金属板材敲制 天线的主要目的并不在于为了省钱,而是看看能否将天线降到最小口径,挑战极限,从制作中提高对天线曲面、天线大小、焦距、天线效率等知识的认识,而且制作 过程的本身也是一种乐趣。

  笔者搜集了近20种不同的锅盖,也自己动手用铝板制作了几个小天线,最大的直径为60cm,最小的为29cm,大都是搪瓷的炒菜锅盖,其它是铝锅盖。在对 众多锅盖的试验中,我们得出了几点体会,并选出几款实用的天线与大家交流,也可供各位同好在制作时参考。几种锅盖与自制的天线参见图1 - 图8。

  图1的搪瓷锅盖直径为296mm,锅盖上只有1道加强圈,其曲面很平滑,锅盖的深度为26mm,比较平坦,用此锅盖来接收138与146的一锅双星时,效 率很高,可惜现在市场上很不容易买到;图2的天线是自制的,直径为300mm,天线的曲面参考了台湾中卫的350mm偏馈天线,取其横向的曲面,选用1 - 2mm的铝板,自制模具进行敲打制成,其接收效率比图1的锅盖还要好,其缺点是要制作模具,手工敲打,费时费力;图3的铝锅盖直径为320mm;图4是用 1 - 2mm的铝板,在自制模具上进行敲打制成,其直径为320mm,效率当然比图2要好些,这与天线有效接收面积加大有关,其缺点同图2;图5是将直径为 320mm的铝锅盖或搪瓷锅盖剪成为直径230mm的微型锅盖,意在挑战天线最小口径的极限;图6为直径380mm的搪瓷锅盖;图7为直径324mm的搪 瓷锅盖,这种锅盖很容易买到,且效率仅次于图1的锅盖,效率也不错;图8为直径600mm的铝锅盖,口径较大,但效率只能达到中卫0.45m天线的水平, 且材料单薄,容易变形,不宜使用。

  锅盖的选择

  小锅盖主要是用来接收大功率Ku波段的节目,由于是当偏馈 天线使用,其焦距不在锅的中心,所以要求锅面的曲面比较平坦,如曲面过深,其效率一定很低,如0.6m的偏馈天线,其锅面深度只有6.5cm左右。进口的 0.6m天线的曲面更平坦,锅面深度在5.5 - 6cm左右。通常的锅盖均有3 - 6个圈,用来加强锅盖的强度,圈的过度曲面越平越好,如有明显台阶的圈,不宜选用,因为这样会使信号无法全部反射到高频头的 馈源盘上。另外要注意的是锅面要平整光洁,用料厚实。至于锅面的大小,上海卫星电视安装(www.mqzh.com.cn)建议在28-35cm之间,锅面大其效率肯定会好些,但大了也失去自制的意义,而且 若曲面不对,其效率会适得其反。在试验中,1个直径为45cm的铝锅盖,其效率还不如35cm的搪瓷锅盖,就是曲面近似度不高的原因,本文推荐选用图1、 5、7这三种锅盖及图2自制的天线,前者省事,买来就能用,后者费时费工,但天线的效率不错。

  关于LNB与天线的焦距

  通常情况下,正馈天线采用的计算公式是天线半径的平方除以4倍天线的中心点到锅面的深度,如以常用的1.5m天线为例,其半径为75cm,锅面的深度为25cm,求焦距A,半径Y=75,天线深度H为25,代入公式A=752÷(4×25)=56.25(cm),由于各厂家天线的设计不一定相同,生产工艺也不完全一样,故该焦距仅仅是近似值。

  笔者没有找到用“锅盖天线”接收Ku节目时的焦距计算公式,故只能耐心慢慢寻找天线的最佳焦距,这个过程是比较费时的。而且在此期间我们还发现,不同锅盖的焦距调好后,接收同一卫星时的“仰角”也不相同。

  寻找焦距有个快捷方法,就是在已经调试好的偏馈天线上,将锅面拆下,手持锅盖,放在原天线面的位置上,上下前后移动,寻找最佳的焦距与仰角,测量记录下来。根据这些数据再制作支架,就可将锅盖固定在支架上,采用此法免去盲目寻找之苦,节省了不少时间。

  安装方法

  采用锅盖作天线,适宜倒装比较好,因其仰角高,借天不借地,占用空间小,容易固定,从而提高了天线的稳定度。

  支架的材料选择与制作

  支架制作时,可根据不同摆放位置及选材方便来考虑,下面上海卫星电视安装(www.mqzh.com.cn)介绍几种制作方法及相关尺寸数据:

  1、用货架角钢来制作天线的支架

  采用此材料的特点是选购方便,此角钢全是条形孔,只需用螺丝连接,使调试非常方便,且加工容易。尺寸定好后,商店可代为切割,图9与图10提供了LNB 与锅盖的焦距与位置,其中图9中所示的尺寸仅供参考,因为采用不同的锅盖时,其焦距是不同的,安装尺寸及仰角也不相同,图10锅面直径为35cm,选用 30×30mm的角钢,每条角钢均用6mm的螺丝连接,底盘做成T字形,并在角钢下做三个三点式的脚,脚的高度10-15mm,使放在地上或桌柜上都非常 平稳。用来固定锅盖及调整仰角用的一根角钢前端与前端角钢之间。用。铰链固定,后端用M6螺丝固定在后面一根角钢上,故上下移动改变仰角非常轻巧灵活,整 个底座支架制作变得非常简单,量好尺寸切割后就可组合,这种三角形底座结构的强度足够,移动方便,阳台内外均能摆放,使用中的此款天线参见图11。

  2、选用PVC管制作的支架,参见图12

  采用此材料做支架,其特点是取材方便,加工简单。做成落地式的,移动与调试均很方便,适合放在阳台内摆放,所有PVC管的连接均通过PVC三通或弯头用 PVC专用胶粘连,在T字形三点上也可装上三个10 - 15mm的底脚,使放在地上时更加平稳,在需要调整的关节上,如仰角与焦距等,可用M6的膨胀螺丝巧妙固定在关节处的弯头内,具体方法是:将膨胀螺丝上的 膨胀管取下不用,在螺丝尾部打个3.2mm的通孔,在PVC弯头上开一个3.2mm的对穿孔,用M3的长螺丝固定,参见图13,此款天线的美中不足是占用 室内或阳台的空间较大。

  3、台灯式支架

  参考台灯及显微镜的外形,选用开路电视用室内天线的支架,将原有的拉杆天线等拆去,用其底座与仰角调整件。这种支架成品的选择有好几种,只需考虑其仰角调整是否轻巧灵活,外型美观即可。这类支架均用塑料外壳,自重很轻,改用为卫星天线后 容易翻倒,不稳,必须在外壳底部内加一块铁板,以增加其自重。这种支架上调整仰角用的螺丝大都是塑料的,很容易滑牙,必须换上金属的螺丝。为调试仰角定位 方便,可在螺丝两边各垫一块橡胶皮,如车胎等,以增加其摩擦力,使仰角螺丝收到八成紧时,用手改变锅面仰角时不会下滑,这种款式的支架非常小巧灵活,做得 好就像工艺品一样,适合放在桌柜上或室内飘窗的窗台上,其结构参见图14。

  这种支架制作特别简单,自制件很少,分解图参见图15。

  (1)天线固定支架

  选用宽20mm,长500mm,厚1-2 mm的钢条,在180mm处折弯,两边均有些弧度,分别用来固定天线与高频头,图中的支架就地取材,采用两根钢条连接。

  (2)加强边条,当天线调试好后,测量好锅面与高频头夹具的距离,用10mm的金属条,厚度在0.8-1mm,一端固定在高频头夹具上,另一端固定在锅面上,主要是为了防止  高频头的晃动,图中的加强边条是用有机玻璃做的,其折弯处用烙铁加温而成。

  图16是用胶木的自制台灯式天线支架。

  4、用钢板制作支架

  选用这种方式制作的特点是调试焦距、仰角特别方便,因为采取了在各调整部位上开条形孔及多点圆孔的方法,结构简单而且结实,取材方便,但结构件均需自制,较费时间,阳台内外均能使用,外形参见图17,分解图参见图18。

  (1)固定天线的主钢板厚1-2mm,宽100mm,长450mm,两边在16mm处各折90°的边,在与调节仰角钢板的连接50mm处折弯45°,攻上 2个M4的孔,在主钢板前端16mm处折弯45°,并攻上2个M4的螺丝孔,与固定在底座上的支架连接,该支架为40mm宽,80mm长,在15mm处折 弯90°。

  (2)仰角调整钢板厚1.5mm,宽100mm,长180mm,在离两边28mm处各开一个条形孔,孔宽4.2mm,长95mm,此孔用作调整天线仰角用。

  (3)仰角调整钢板与底座连接件,用25×25mm的角钢,长200mm。也可用钢板折弯90°或在立柱钢板上加长20mm后折弯90°,这样便可省去此组件。

  (4)立柱选用1-1.5mm厚,25×25mm的角钢制作,长220mm,也可用钢板折弯90°自制,在与固定天线主钢板连接处一端倾斜10°再折弯 90°,另一边折弯90°,折弯处各开二个M4.2的孔,与主钢板连接,倾斜10°是因为高频头焦点不在锅面天线的中心,是偏的,偏多少就要根据不同的" 锅"调试而定。

  (5)固定高频头调整支架,选用厚1 - 1.5mm钢板,宽40mm,长210mm,两边各10mm处折弯90°,支架中间开一排M4.2的圆孔或条形孔,以便调整高频头的焦距。

  (6)高频头支架,用1mm钢板按高频头固定处做个夹箍,此夹箍与调整支架连接,也能用来调整高频头的焦距。

  当用此天线一锅双星接收138°E与146°E时,高频头的夹具不能采用成品的塑料夹具,因为两个高频头紧紧靠在一起,只能用铝合金条或钢条自制。图19的天线放在阳台外的花架上,底部用个报废的电脑机箱外壳固定。如此小的天线,风阻很小,很平稳。

  5、上墙式支架的制作

  采用上墙安装小型天线时,普遍是装在室外,这种安装方式是很受欢迎的,因为不占用室内的空间。自制的这个支架落地或上墙安装均可,其天线可参见图20与21。

  主要工作是做一套上下左右调整方便的万向结构件,本支架的万向结构件是用塑料棒或胶木棒做成,仰角与方位角调好后均可用M6螺丝收紧,天线与万向结构件之 间用M4螺丝连接,用宽20mm,长400mm,厚1-2 mm的钢条在160mm处折弯,两边均有些弧度,分别用来固定天线与高频头。

  管子可采用自来水管或不锈钢管,其内径能与万向转动件的外径吻合,在管子外两头用螺丝与其固定,在管子底部焊接一个100×100mm的方板,在四个角上开m7的孔,用来固定天线,管子的长度与天线大小有关,若天线为300mm时,管子长度160mm就够。

  自制天线

  1、300mm“正馈”天线的制作

  (1)先用钢板做一个铁箍,用厚度4mm,宽50mm,长1010mm,用卷弯机卷成一个正圆,二头焊接,参见图22。

  (2)做一个天线曲面校准模板,此模板的弧度参考了台湾中卫350mm的偏馈天线,取其横向的曲面,用塑料板材裁挖刨锉制作而成,边做边试边修,直至与台湾中卫350mm偏馈天线的横向曲面吻合,参见图23。

  (3)裁一块320×320mm的铝板,铝板的厚度为1 - 2mm,也可选用0.5mm-0.7mm厚的钢板,放在铁箍上用木榔头敲打,进行粗加工,待基本成形后用校准模板进行细加工,此时应选用橡皮榔头敲打,边 敲边试,最后使天线的曲面与校准模板吻合,用手工敲打天线的曲面是需要有些经验的,最好是请钣金工或白铁匠来做,既快又准确漂亮。

  (4)在加工好的天线中心上,用大圆规以半径为150mm画个圆,用大剪刀沿外圆将多余的边缘剪去,用锉刀锉去毛刺并修正,也可在天线面上喷上自已喜欢的颜色或图案,这样天线大体上就加工好了。(感谢宋幼泉老师提供上述资料)

  小型锅盖天线的实际使用效果

  自制锅盖天线的成本并不高,锅盖在日杂百货店能买到,普通的搪瓷炒菜锅盖3-4元,支架钢板用料在废旧商店能买到,3-10元左右。但是,自制天线最重要的是要达到小型化及实用性,而并不是价位与成本。总体来讲,这类小型天线适合用在大功率的直播卫星上,用众多锅盖做过试验后,我们选用几款具有实用性的锅盖来做天线,首选是图1所示的锅盖,其直径为 296mm.,有效接收直径为280mm. ,其锅边有8mm.是平面的,信号无法反射到馈源。这种锅盖的曲面比较平坦,锅面的深度为26mm,中间只有1个加强圈过渡。若买不到这种形状的锅盖,可 选购图7的锅盖,其直径为324mm,“有效直径”为294mm,若一锅双星时,其效率接近前者,但很容易买到,单星接收时超过图19所示的296mm锅盖。

  这里需要说明的一点是:以下各表中的参数均为实测,只供参考,但可用作比较。应注意的是,所记录的参数与天气、接收机门限、高频头、当地的信号场强、天线安装环境及调试精度等有密切关系。

  图19所示的天线,是以138为主焦,146为副焦,在一般阴雨天气均能正常收看,画面流畅。下雨时,若锅面不累积雨珠时也能正常收看,此时可将此天线 放在无遮挡阳台内使用,晴好天气时在阳台内,通过1层厚5mm.的窗户接收时,信号品质下降8%,画面仍然能流畅收看;当通过2层厚5mm. 的窗时,信号品质下降14%,有的转发器出现马赛克,但强信号的转发器仍能正常收看。图19中的天线在晴天接收双星时的具体信号品质参见表1,接收机为 CP-7885,信号质量满格时为100%,几个月下来,使用情况均很正常,达到了实用性及小型化的目的。

  图14所示的天线,其直径只有230mm,是在原直径290mm. 的锅盖上,用剪刀剪成,其锅面的深度为18mm,目的是试验天线最小直径的极限。单星接收138°E或146°E这两个卫星时,信号质量还有些余量,画面 流畅;放在不封闭的阳台内或室内窗台上,单星接收138°E或146°E这两个卫星时,晴天能正常收看并还有些余量,画面流畅,其具体信号品质参见表2。 接收机为CP-7885,高频头为百昌525,本振11.3GHz。

  图14中的天线所测信号品质中,“开窗”是在阳台内开窗时所测的数据,“关窗”为通过1层5mm厚的玻璃窗时测到的。遇到小阴雨时,开窗还能正常收视,基本上达到了实现天线口径最小极限的目的。

  选用图7的锅盖天线时的单星接收数据参见表3。

  从各种锅盖的深度可以总结出一些规律:通常情况下,锅面深度为直径的9%左右,应尽量选择深度较浅且过渡曲面平坦的锅盖,其效率比较 高。图19中的这一款天线,除了收138°E及146°E外,还能接收113°E帕拉帕-C2卫星上的节目,其中11472Mhz这一组转发器的信号品质 为55%,11132Mhz这一组为表单星数据35%,这两组转发器的数据是在113°E帕拉帕-C2卫星真世界运营商停播前测的,画面也能流畅收看,还 试收过鑫诺1号,其信号质量分别为:12780 V 41530———44%,12440 V 41530、12500 V 41530、12560 V 41530这三组均为36%,12620 V 32553———44% ,此数据也是用接收机CP-7885,百昌525高频头(11.3GHz)实测。

  这种超小型天线,在今后大功率直播卫星中的应用有很好的前景与实用价值。

  图11的天线的实测数据参见表4,此数据是在阳台内所测,接收机为航科430,高频头为百昌525(11.3GHz)。

  图20的天线收视的实测数据参见表5,此数据是在阳台外所测,接收机为CP-7885,高频头为百昌525,11.3GHz。

  对76.5度亚太2R的试收

  图19的天线只能收视到12375Mhz西藏台一组,信号品质为55%,其它均为0,只能放弃,笔者选用380mm的铝锅盖作了试验,大部分转发器均能 接收,但余量不大,其中两组转发器的信噪比参见图24、25、26、27,所测数据是在阳台内实测,接收机为航科430,LNB为百昌525,本振 11.3G,这个数据是在2004年记录拍摄的。这个试验的目的只是看其效果,还不能用作正常接收。

  实验后的几点感受

  这次用锅盖及用铝板、镀锌板制作天线的试验给我们留下了深刻的印象,也感受到了成功的喜悦,证明了在天线的效益上还是有很多潜力可挖的:如曲面弧度的大 小、材料不同的区别、焦距的长短等。笔者见过索尼、东芝、帝霸、松下、爱华、高斯贝尔等品牌的0.45 - 0.75m偏馈天线与平板天线,其制作非常精美。我们也用过一些进口品牌的偏馈天线,无论在工艺及包装上都很讲究,无可挑剔;其效率确实比国产的同口径天 线要高,而且焦距也相对短;所配附件等也想得很周到,如高频头、电缆、F头、工具等一应俱全;夹具也是多用的,适合在许多场合环境中固定,用户买回去就能 按图安装。笔者使用过一个0.45m的进口二手天线,用来收76.5°E亚太2R上的节目,11个转发器全部正常接收,尽管有的转发器的信号品质余量不 大,但画面仍很流畅,国产0.45m天线是无法全下的。

  我国生产天线的工厂不少于100家,并且还在不断增加。但是,其中拥有对天线性能 及技术指标作测试能力的工厂还不到3%,真是寥寥无几。同时,各家的生产技术标准千篇一律,东抄西抄。目前,目前,国内生产的偏馈天线的最小口径为 450mm,焦距为270mm,而图19所示的锅面口径只有296mm,焦距只有188mm;图14所示的锅面直径只有230mm,焦距只有179mm, 真可谓超小了。国内生产的正馈天线最小口径为1000mm,满足不了用户的需求,且工厂所出精品极少,多数工厂不愿投入经费进行科研开发,许多天线的模具 都是套用仿制,用料上偷工减料,工艺制作粗糙,效率很低,寿命极短,这也许就是价格竞争的恶性循环的结果。在历届质量评比中,不合格的比例不少。但愿此文 对天线制造厂家能有些启发:如果制造商能在开发设计上加强投入,从用料上就把好关,并在天线口径与效率上下功夫,改进生产工艺,那么高增益的精品天线也一 定会出现在国内外市场上,高效小型天线将不是梦想。

  Reference URL:http://www.dz3w.com/diycn/musicradio/898_2.html

  ——本文转载于上海卫星电视安装 www.mqzh.com.cn :提供专业的上海卫星电视安装,是售后服务优秀卫星电视安装商之一,2小时上门安装,24小时服务响应

发布日期:2020/5/25

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