二单元菱形天线制作

之前制作一个四单元菱形天线,这次制作一个二单元菱形天线。二单元菱形天线用材少,制作起来比四单元要简单一些。

1. 弯折

这次天线的材料取材自某多多的 4mm 紫铜管(壁厚 0.5mm),经过实验,这种直径的铜管用手即可弯折,且弯折后不易变形。下面给出弯折的步骤:

这次选择菱形的边长为 12.5cm,这样两单元菱形的总长度一共是 1m,比较好选购材料。

在电磁波中,**波长(λ)和频率(f)**之间的关系由以下公式描述:
波长 × 频率 = 光速
用公式表示为:λ × f = c
其中:
λ 是波长(单位:米)
f 是频率(单位:赫兹,Hz)
c 是光速,约为 3 × 10^8 米/秒(在真空中)

我们选择 12.5cm 边长,对应的是 λ / 4, 则 λ = 12.5cm × 4 = 50cm = 0.5m , 则频率 f = c / λ = 3 × 10^8 m/s / 0.5m = 600MHz。

所以这个长度的天线适合 500 - 700MHz 的频段。

这里给出弯折的步骤,给初学者一个参考,防止大家弯错方向,走弯路。

弯折步骤

图 1.1

先绕制一个正方形

图 1.2

推荐使用直尺来测量长度,卷尺不容易平铺在桌面上,不好测量。每次量出 λ / 4 长度时用记号笔或者深色铅笔打上标记,推荐使用后者(2B或者木工铅笔),因为记号笔容易被擦掉。

使用直尺测量长度

图 1.3

为了方便接下来的焊接流程,我们在图1.1中最后一个边,故意留长约1cm,将这 1cm 弯折并且用老虎钳子捏扁:

图 1.4

2. 焊接

折叠完成后,就需要将其焊接起来,你需要一个电烙铁,网上卖的那种 60W 的就可以。焊接时注意戴好劳保手套,防止被烫伤。虽然我们用的金属材质是铜,和焊接用的锡是比较好结合的,但是我们依然需要在焊接之前将接触面用壁纸刀刮擦一下,好去除表面的已经被氧化的浮层。

图 2.1

刮擦完之后,记得将接触面再浸润一下松香,这样可以更好的上锡。接着就是将接触面全都分别上锡。使用电烙铁将融化的焊锡接触到铜管上时,一开始会是一个水滴状,这是由于锡在接触到铜管时热量被铜管给吸收走了,融化的锡温度下降了,用烙铁头在铜管上来回摩擦上几下,铜管就会被加热,焊锡就能更好的平铺在铜的表面,这时候放开烙铁头,等待锡固化即可。

由于我们接触面是提前上锡的,上完锡之后,也不会自动粘结在一起,因为他们的锡已经固化。这时候我们需要二次加热,让已经固化的锡重新溶解,然后粘在一起。这个过程中肯定需要让两个接触面尽量靠在一起,所以我们选择在接触面的背面来上锡,借助融化的锡液将热量传导到接触的两面。

图 2.2

焊接完天线骨架,还需要焊接接线柱,方便我们后续的接线工作。这里我们选择了某宝的购买的可拆卸接线柱:

图 2.3

这个接线柱的大小恰好合适焊接在图 2.2 的背面。焊接到铜管之前,将和铜管接触的凹槽直接展开,用壁纸刀刮一下表面,浸润一下松香,然后上锡。

图 2.4

由于这个接线端子比较小,烙铁不好操作,可以将整个天线用老虎钳子夹起来,放置在桌面上,就像这样:

图 2.5

这时候可以一只手用镊子夹住接线柱,一只手用电烙铁给接线柱和铜管接触面的背面来上锡,同样原理就可以再次实现融化接触面凝固锡层的目的。