作者选择的是930mm(20印)的铝质锅盖。其“准抛物面”的直径为830mm(制作完成后,经丈量有效直径为700mm,相称于0.75m成品天线)。
一、绘图法求焦点:
1、制作抛物线样板(如图1)
将铝锅盖启齿向上放平,找来一张大小合适的硬纸板(笔者选用的是文具商店有售的2mm厚的白板纸,尺寸为830×600mm),垂直放在铝锅盖内,使之通过铝锅盖的圆心。然后用剪刀按锅盖的“准抛物面”细心的剪出“准抛物线”样板,要求越精确越好,这是制作此类天线成功与否的第一枢纽。
2、确定大玄与焦轴(如图2)
取下抛物线样板,在抛物线最大直径上用直尺画一条直线(下称大玄)。再在这条直线上画出垂直平分线,此垂直平分线就是焦点所在的轴线(下称焦轴)。将来组装调整时,高频头就在这条焦轴长进行前后微调,以达最佳接受效果。
3、确定相应数目的小玄、入射点及法线(如图3)
根据平行光的反射原理“入射角与反射角以法线为轴线,大小相等,左右对称”,沿抛物线样板的抛物线边沿,依此画出100mm(此数值越小,求出的焦点越精确)长的玄,再在这些玄上做垂直平分线作为法线。玄与法线的垂直交点,做为平行光的入射点。
理论上讲,应该做光在抛物线上的入射点的切线,再做通过切点的法线。做切线的难度较大,业余前提下很难作到正确无误,其方法就不予阐述了。以100mm玄的垂直平分点为光的入射点所天生的焦点,误差不是很大,可以忽略不计。
4、做经由各入射点光的入射线及反射线并求焦距(如图4)
做垂直于大玄且通过各入射点的直线,用量角器测出入射角(光的入射线与法线的夹角),再做光的反射线,使反射角(光的反射线与法线的夹角)即是入射角。延长反射线,使之与焦轴相交。各反射线在焦轴上的交点密集处,既为此天线的焦点。测出焦点至“准抛物线”顶点(焦轴与抛物线样板边沿的交点)间的间隔,就得到了焦距。记下数值,以后备用。
到此,焦点及焦距的确定完成。
二、天线的制做
1、选材
A、22印(直径930mm,准抛物面直径830mm,实测焦点所对应的有效直径700mm)铝锅盖一片
B、馈源支撑赶3根(适当长度且长度一致,误差越小越好)。笔者选用解放141汽车的气刹车铁管,其直径为12mm,每根长700mm。
C、1寸合页3个
D、内径12.5mm、外径20mm铁套3个(可车床加工)
E、自制高频头夹具一个(车床加工)
F、摩托车钢圈一个(制做底盘)
G、1寸钢管一段(制做主支撑赶)
H、直径12mm钢筋若干
I、螺丝若干
J、100 mm宽的槽钢200mm长一段,60×40mm方钢管180mm长一段,φ16丝杠300mm长一段,内径10mm外径20mm铁套20mm长 4个、60mm长2个、15mm长2个、30mm长1个、内径16.5mm外径25mm长20mm铁套1个,一端加工成φ21mm的φ25mm圆钢160mm长一段,构成仰角、方位角调整机构(见图5)
2、制做与组装
详细的结构与安装见图6、图7。
重点说明:由上述B、C、D三项构成焦距调整机构,如图8。三根馈源支撑赶的长度务必一致,在上端(靠近馈源一端)用台虎钳夹扁20mm,距中钻φ6mm孔,用于与高频头夹具的固定。三根馈源支撑赶φ6mm孔中央距赶的最下端(靠锅的一端)的长度一致。在赶的下端(靠锅的一端)以10mm为单位,打上刻度(至于多少条刻度,试情况而定)。以便将来调整馈源的间隔及不偏离焦轴。详细安装时,使三支撑赶在统一长度的刻线上,确保高频头在上述所测得的焦点、焦轴上,且垂直于大玄。笔者自制的这面天线,绘图法求得的焦距为580mm,实际调整后,测得的焦距为570mm,误差仅有10mm
三、调整
待一切组装完毕后,就可以对星调整了。只要焦点确定得正确无误,对准卫星后,就可下载节目。
先确定一个信号较强的频道,调整方位角与仰角,使接收机的信号指示最大,锁定方位角与仰角机构。
松开调焦系统的稳丝,同时的调整三支撑赶长度,每次同加或同减一个刻度。直至接收机的信号指示最大,锁定。
一般地,夹具(如图9、图10)所在的平面,应该与大玄所在的平面(抛物面口所在的平面)平行。因为业余前提下选材,难免“准抛物面”的变形。所以需要微调高频头夹具(连带高频头)的角度,以达最大的天线增益。调好后锁定。
有前提的朋友可以按自己的喜好,对整个天线进行喷漆处理,以防锈蚀。
到此,一副令人欣慰、接受效果良好的天线制作完毕。
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