J型天線計算器
為自製J型天線計算振子長度、間距、饋電點與EIRP。
輸入工作頻率與發射功率,即可立即取得J型天線的所有關鍵尺寸。
J型天線計算器
為自製J型天線計算振子長度、間距、饋電點與EIRP。
關於J型天線計算器
J型天線是業餘無線電愛好者與專業VHF/UHF使用者廣泛採用的線天線之一。它由半波輻射振子連接四分之一波長匹配短截線,外形類似字母J,因此得名。與簡單的偶極天線不同,J型天線不需要接地平面,非常適合攜帶式電臺、基地臺或中繼站安裝。
其運作原理相當直觀:半波長輻射段位於四分之一波長匹配短截線上方,底部採用平行傳輸線饋電。輻射振子上的電流分布在水平面形成全向輻射場型,相對於等向性輻射源,理論增益約為2.15 dBd(或4.3 dBi)。
本計算器採用標準J型天線設計公式,並套用0.95的速度係數,以考量實務上導體的物理縮短。波長λ由λ = 300 / f (MHz)求得。長輻射振子為3/4 × λ × VF,短匹配短截線為1/4 × λ × VF。振子間距與饋電點高度採用業界常見的波長比例。
等效等向輻射功率(EIRP)結合發射機輸出功率與以dBi表示的天線增益,表示相對於等向性輻射源的總輻射功率。較高的EIRP代表無須增加發射機功率,也能向目標區域傳送更強的訊號。
J型天線廣泛用於2公尺(144–148 MHz)與70公分(420–450 MHz)業餘無線電頻段,也能按比例調整至任何VHF或UHF頻率。常見製作材料包括適合堅固固定安裝的銅管,以及適合輕量攜帶式設計的平行雙線饋線。
在使用全功率發射前,務必以駐波比計或天線分析儀檢查完成的天線,並確認符合當地業餘無線電執照的相關規定。
計算範例
以下範例展示常見業餘無線電頻率所對應的J型天線尺寸。
| 輸入(頻率 / 功率) | 關鍵尺寸 | 用途 |
|---|---|---|
| 146.52 MHz / 50 W | λ=2.0503 m, 長振子=1.5377 m, 短振子=0.5126 m, EIRP=134.7 W | 2m呼叫頻率 |
| 446 MHz / 25 W | λ=0.6726 m, 長振子=0.5045 m, 短振子=0.1682 m, EIRP=67.3 W | 70cm PMR446 / UHF |
| 162.4 MHz / 5 W | λ=1.847 m, 長振子=1.385 m, 短振子=0.462 m, EIRP=13.5 W | NOAA氣象廣播 |
如何使用本計算器
- 在頻率欄位輸入以MHz為單位的工作頻率。
- 輸入以瓦特為單位的發射機輸出功率。
- 可選填同軸電纜長度、類型及天線高度,作為參考。
- 按下「計算」,查看完整的振子尺寸與EIRP。
- 使用範例按鈕預先填入常見的業餘無線電頻率。
常見問題
什麼是J型天線?
J型天線是端饋式全向天線,由半波輻射振子與四分之一波長平行匹配短截線組成。它不需要接地輻條或接地平面,適合屋頂安裝或攜帶使用。
為什麼使用0.95的速度係數?
實務上,電磁波沿導體傳播的速度略低於自由空間中的光速。0.95的速度係數將此差異納入考量,可得出銅或鋁振子的正確實際裁切長度。
什麼是EIRP,為什麼重要?
EIRP(等效等向輻射功率)是天線若向所有方向均勻輻射,為在指定位置產生相同訊號強度所需的總功率。它結合發射機功率與天線增益,主管機關及鏈路預算工程師用它描述發射系統。
可以製作用於2m和70cm以外頻段的J型天線嗎?
可以。只要振子的實際尺寸適合製作,本計算器就能用於該頻率。J型天線常用於6m、2m、1.25m、70cm與33cm業餘頻段,以及商用VHF/UHF頻道。
如何將J型天線匹配至50歐姆同軸電纜?
沿匹配短截線上下移動同軸電纜接入點,直到駐波比最低。接入點通常距離短截線底部約為波長的5%,但在實際天線上使用駐波比計微調,效果最好。
計算器有考慮同軸電纜損耗嗎?
EIRP結果僅以發射機功率與天線增益計算。若要納入同軸電纜損耗,請在輸入前從發射機輸出扣除饋線損耗(以dB表示),或依饋線損耗係數降低計算出的EIRP。