正饋大口徑天線自制.精準畫拋物線,Homemade satellite antenna
關鍵字:衛星天線自制
作者:江志強
無需煩瑣公式計算,只需一把尺子和兩根細線,就可繪出精準的拋物線!下面詳細介紹畫制過程。
一、認識拋物線和拋物線的準線
拋物線是指平面內到一個定點F和一條定直線L距離相等的點的軌跡。如圖1所示,平面內到一個定點F和不過F的一條定直線L距離相等的點的軌跡(或集合)即稱之為拋物線。這個定點叫拋物線的焦點,這條定直線就是拋物線的準線。F稱為“拋物線的焦點”,L稱為“拋物線的準線”。焦點到拋物線的準線的距離為“焦準距”,用P表示。P>0。
二、拋物面
拋物線以其對稱軸為軸線旋轉1800所得到的面就是拋物面。
三、制造或安裝拋物面天線時首先妻找到該拋物線的焦點
一般可以從口徑和深度下手來計算其焦點位置。拋物線天線的焦距口徑比有一個固定的公式:F/D=0.38—0.4,常見的正饋天線焦距口徑比F/D在0.3—0.4之間,當F/D=0.38時,旋轉拋物面天線的性能最好,一般的成品正饋拋物面天線大都是采用焦距/口徑比,因此只要知道天線口徑D,根據經驗公式F=0.38D,就能夠大致判斷出天線的焦距。同樣,知道焦點(或焦距)和天線口徑,就能求得該天線的拋物線。附表是中衛正饋天線的具體參數。
四、自制拋物面天線的成敗在于畫出一條精準的拋物線
由于采用了圓弧,導致邊緣的光波會聚落在焦點外,這樣做出來的天線想偏收是不可能的。
我們已經知道拋物線上的點到其準線和焦點的距離相等。而且也有了成品大口徑正饋天線的口徑和焦距,故可按這一條件來畫一條精準的拋物線。參照中衛1.80米正饋天線來做示范,具體步驟如下:
第一步:找一個3米見方的平整空地,按圖4畫出l.80米天線的焦點F、頂點O、準線L、口徑AB。如果制作更大的拋物面,可按照表l的參數來選擇焦距和口徑。準線L也可以用木條代替,頂點0到焦點F可用一整塊木工板(寬度l220mm,長度2440mm)豎放代替(f11)2440mm這條邊放在頂點0上),這樣拋物線就直接畫在木工板上了,以便制作拋物線模板。
第二步:A—B之間隨意按照一定距離(例如l0cm或者5cm)畫多條水平線與拋物線軸心PF平行即可。
第三步:找兩條細線或者線尺,線上可用10色的彩筆按照lcm距離做好記號,l0cm正好用掉l0個顏色(如果有條件可采用線尺,線尺本身就有尺寸了),然后把圖5中藍色線FK的一頭固定在焦點F,另一根紅色線AK任意在A—B間選擇一個點,固定拉直使之與畫好的平行線平行,FK和AK兩線交叉并且長度數值相等時,對應的就是拋物線上的一個點K,在木工板上畫上這個點。再依此類推,畫出K’、K”……等厭要在AB線段上取的點夠多,就可畫出一條極其精準的拋物線。由此做出的模板精度便可與中衛天線媲美!
注意要點:一定要使圖中的紅線AK與軸平行,紅線AK幣I3藍線FK交叉點一定要保證數值相等。如上畫拋物線的方法不需要公式,極其簡單,易操作,能畫平行線、能看懂尺寸的人都會做。
第四步:在畫好的拋物線KG間畫一條直線,然后在木工板上裁出,做成一個模具,用圓鋼、扁鐵或者不銹鋼等材料做天線骨架,天線面可用鐵絲網、不銹鋼網等材料制作,其制作方法在網上可以找到大量教程,這里不再贅述。
一、認識拋物線和拋物線的準線
拋物線是指平面內到一個定點F和一條定直線L距離相等的點的軌跡。如圖1所示,平面內到一個定點F和不過F的一條定直線L距離相等的點的軌跡(或集合)即稱之為拋物線。這個定點叫拋物線的焦點,這條定直線就是拋物線的準線。F稱為“拋物線的焦點”,L稱為“拋物線的準線”。焦點到拋物線的準線的距離為“焦準距”,用P表示。P>0。
二、拋物面
拋物線以其對稱軸為軸線旋轉1800所得到的面就是拋物面。
三、制造或安裝拋物面天線時首先妻找到該拋物線的焦點
一般可以從口徑和深度下手來計算其焦點位置。拋物線天線的焦距口徑比有一個固定的公式:F/D=0.38—0.4,常見的正饋天線焦距口徑比F/D在0.3—0.4之間,當F/D=0.38時,旋轉拋物面天線的性能最好,一般的成品正饋拋物面天線大都是采用焦距/口徑比,因此只要知道天線口徑D,根據經驗公式F=0.38D,就能夠大致判斷出天線的焦距。同樣,知道焦點(或焦距)和天線口徑,就能求得該天線的拋物線。附表是中衛正饋天線的具體參數。
四、自制拋物面天線的成敗在于畫出一條精準的拋物線
由于采用了圓弧,導致邊緣的光波會聚落在焦點外,這樣做出來的天線想偏收是不可能的。
我們已經知道拋物線上的點到其準線和焦點的距離相等。而且也有了成品大口徑正饋天線的口徑和焦距,故可按這一條件來畫一條精準的拋物線。參照中衛1.80米正饋天線來做示范,具體步驟如下:
第一步:找一個3米見方的平整空地,按圖4畫出l.80米天線的焦點F、頂點O、準線L、口徑AB。如果制作更大的拋物面,可按照表l的參數來選擇焦距和口徑。準線L也可以用木條代替,頂點0到焦點F可用一整塊木工板(寬度l220mm,長度2440mm)豎放代替(f11)2440mm這條邊放在頂點0上),這樣拋物線就直接畫在木工板上了,以便制作拋物線模板。
第二步:A—B之間隨意按照一定距離(例如l0cm或者5cm)畫多條水平線與拋物線軸心PF平行即可。
第三步:找兩條細線或者線尺,線上可用10色的彩筆按照lcm距離做好記號,l0cm正好用掉l0個顏色(如果有條件可采用線尺,線尺本身就有尺寸了),然后把圖5中藍色線FK的一頭固定在焦點F,另一根紅色線AK任意在A—B間選擇一個點,固定拉直使之與畫好的平行線平行,FK和AK兩線交叉并且長度數值相等時,對應的就是拋物線上的一個點K,在木工板上畫上這個點。再依此類推,畫出K’、K”……等厭要在AB線段上取的點夠多,就可畫出一條極其精準的拋物線。由此做出的模板精度便可與中衛天線媲美!
注意要點:一定要使圖中的紅線AK與軸平行,紅線AK幣I3藍線FK交叉點一定要保證數值相等。如上畫拋物線的方法不需要公式,極其簡單,易操作,能畫平行線、能看懂尺寸的人都會做。
第四步:在畫好的拋物線KG間畫一條直線,然后在木工板上裁出,做成一個模具,用圓鋼、扁鐵或者不銹鋼等材料做天線骨架,天線面可用鐵絲網、不銹鋼網等材料制作,其制作方法在網上可以找到大量教程,這里不再贅述。
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