-这是什么天线？
-不知道，检查一下。
-KAAAK？！？！
如果没有标记，如何确定您手中的天线类型？ 如何了解哪个天线更好或更坏？ 这个问题困扰了我很长时间。
该文章以简单的语言描述了一种测量天线特性的方法和一种确定天线频率范围的方法。
对于有经验的无线电工程师而言，此信息看似微不足道，并且测量技术可能不够准确。 本文适用于像我这样完全不了解无线电电子学知识的人。
TL; DR我们将借助OSA 103 Mini仪器和定向耦合器测量不同频率
的天线的驻波比，绘制驻波比与频率的关系图。
理论
当发射器向天线发送信号时，一部分能量会散发到空中，一部分会反射回来。 辐射能量和反射能量之间的比值由驻波系数（SWR或SWR）表征。 SWR越小，发射器能量的大部分以无线电波的形式发射。 在SWR = 1时，没有反射（所有能量都发出了）。 实际天线的SWR始终大于1。
如果您将不同频率的信号发送到天线并同时测量SWR，则可以发现在哪个频率下反射最小。 这将是天线的工作范围。 您还可以比较同一频段的不同天线，并找出哪个更好。
发射器信号的一部分从天线反射理论上，为某个频率设计的天线在其工作频率下应该具有最低的驻波比。 因此，足以将不同的频率发射到天线中，并找出反射最小的频率，即以无线电波的形式流动的最大能量。
具有生成不同频率信号并测量反射的能力，我们可以构建一个图，该图沿X轴具有一个频率，沿Y轴具有一个信号反射系数。 结果，在曲线图上会有一个下降（即信号的最小反射）的地方，将有一个天线工作范围。
反射率与频率的虚构图。 在整个范围内，除了天线的工作频率外，反射率均为100％。Osa103 Mini
对于测量，我们将使用
OSA103 Mini 。 这是一个通用的测量设备，它结合了示波器，信号发生器，频谱分析仪，频率/相位响应仪，矢量天线分析仪，LC仪甚至是SDR收发器。 OSA103 Mini的工作范围限制为100 MHz，OSA-6G模块将A / C模式下的频率范围扩展到6 GHz。 具有所有功能的本机程序重3 MB，可以在Windows下运行，也可以在Linux中运行。
Osa103 Mini-无线电爱好者和工程师的通用测量仪器定向耦合器
定向耦合器是一种将在特定方向上传播的RF信号的一小部分转移的设备。 在我们的情况下，它必须分出一部分反射信号（从天线返回到发生器）以进行测量。
定向耦合器的
外观说明：
youtube.com/watch?v=iBK9ZIx9YaY定向耦合器的主要特点：
- 工作频率 -主要指标不超出标准的频率范围。 我的耦合器设计用于1到1000 MHz的频率
- 耦合 -当波的方向从IN到OUT时，信号的哪一部分（以分贝为单位）将被转移
- 方向性 -当信号以相反的方向从OUT移到IN时，将转移多少信号
乍一看，这看起来很混乱。 为了清楚起见，将耦合器想象为水管，里面有一个小水龙头。 水龙头的制造方式是，当水向前移动（从IN到OUT）时，大部分水被转移。 沿该方向排放的水量由耦合器数据表中的耦合参数确定。
当水向相反方向移动时，排出的水少得多。 它应被视为副作用。 该运动过程中转移的水量由数据表中的“方向性”参数确定。 此参数越小（dB值越大），对我们的任务越好。
电路图
由于我们要测量从天线反射的信号电平，因此我们将其连接到耦合器IN，将发生器连接到OUT。 因此，接收器将接收从天线反射的部分信号以进行测量。
耦合器连接图。 反射信号被发送到接收器。测量安装
我们根据电路图组装用于测量SWR的设备。 在设备发生器的输出端，我们还安装了一个衰减为15 dB的衰减器。 这将改善耦合器与发生器输出的匹配，并提高测量精度。 衰减器的衰减量为5..15 dB。 在随后的校准过程中会自动考虑衰减值。
衰减器将信号衰减固定数量的分贝。 衰减器的主要特性是信号的衰减系数和工作频率范围。 在工作范围之外的频率上，衰减器的特性可能会发生不可预测的变化。
这就是最终设置的样子。 您还必须记得从OSA-6G模块向设备主板发送中频（IF）信号。 为此，请将主板上的IF OUTPUT端口与OSA-6G模块上的INPUT连接。
为了减少笔记本电脑的开关电源产生的干扰，我使用电池为笔记本电脑供电时进行所有测量。
标定
在开始测量之前，您需要确保设备的所有节点和电缆的质量都处于良好的工作状态，为此，我们直接使用电缆连接发生器和接收器，打开发生器并测量频率响应。 我们在0dB处得到几乎平坦的图形。 这意味着在整个频率范围内，发生器的所有辐射功率都已到达接收器。
将发生器直接连接到接收器在电路上增加一个衰减器。 您可以看到整个范围内信号衰减几乎为15dB。
通过15dB衰减器将发生器连接到接收器我们将发生器连接到耦合器的OUT连接器，将接收器连接到耦合器的CPL。 由于没有负载连接到IN端口，因此应反射整个生成的信号，并且其中一部分将分支到接收器。 根据我们耦合器（
ZEDC-15-2B ）的数据表，耦合参数约为15db，因此我们应该看到一条大约-30dB的水平线（耦合+衰减器衰减）。 但是，由于耦合器的工作范围限制为1 GHz，因此可以认为高于该频率的所有测量结果均无意义。 这在图表上清晰可见，在1 GHz之后，读数混乱并且没有意义。 因此，我们将在耦合器的工作范围内进行所有进一步的测量。
空载连接水龙头。 可以看到耦合器的工作范围极限。由于在我们的情况下，高于1 GHz的测量数据没有意义，因此我们将发生器的最大频率限制为耦合器的工作值。 测量时，我们得到一条直线。
将发电机范围限制为耦合器的工作范围为了直观地测量天线的SWR，我们需要进行校准，以将当前电路参数（100％反射）作为参考点，即零dB。 为此，OSA103 Mini程序具有内置的校准功能。 在没有连接天线（负载）的情况下执行校准，将校准数据写入文件，然后在绘制图形时自动将其考虑在内。
OSA103 Mini中的频率响应校准功能应用校准结果并在没有负载的情况下开始测量，我们得到了0dB处的偶数图。
校准后的图测量天线
现在您可以开始测量天线了。 通过校准，我们将看到并测量连接天线后反射的减少。
Aliexpress的天线，频率为433MHz
天线标记为443MHz。 可以看出，天线在446MHz范围内的工作效率最高，在该频率下SWR为1.16。 同时，在声明的频率下，指标明显更差，S433为433MHz。
未知天线1
天线无标记。 从时间表来看，它的设计频率为800 MHz，大概是GSM范围。 公平地说，我必须说这根天线也可以在1800 MHz下工作，但是由于耦合器的限制，我无法在这些频率下进行正确的测量。
未知天线2
另一个在我的盒子里放了很长时间的天线。 显然，也适用于GSM频段，但已经比以前的频段好。 在764 MHz的频率下，SWR接近于1；在900 MHz的频率下，SWR为1.4。
未知天线3
这类似于Wi-Fi天线，但是由于某些原因，连接器是SMA-Male，而不是RP-SMA，就像所有Wi-Fi天线一样。 从测量结果来看，在高达1 GHz的频率下，该天线毫无用处。 同样，由于耦合器的局限性，我们将不知道它是哪种天线。
伸缩天线
让我们尝试计算在433MHz范围内扩展伸缩天线需要多少。 计算波长的公式为：λ= C / f，其中C为光速，f为频率。
299.792.458 / 443.000.000 = 0.69719176279
全波长 -69.24厘米
半波长 -34.62厘米
波长的四分之一 -17.31厘米
这样计算出的天线绝对是无用的。 在433 MHz的频率下，SWR的值为11。
通过实验扩展天线，我能够在天线长度大约为50 cm的情况下实现最小SWR为2.8，结果表明，这些部分的厚度非常重要。 也就是说，当仅拉出较薄的极端部分时，结果要比仅拉出相同长度的较厚部分时更好。 我不知道在伸缩天线的长度上依靠这些计算有多少值得，因为实际上它们不起作用。 我不知道，也许与其他天线或频率不同，它的工作原理也不同。
一根433MHz的电线
通常在不同的设备（例如无线电开关）中，您可以看到一条直线作为天线。 我剪了一条等于433 MHz（17.3 cm）波长四分之一的电线，并给其末端镀锡，以使其紧密地适合SMA母连接器。
结果很奇怪：这样的导线在360 MHz下工作良好，但在433 MHz下却无用。
我开始从末端切下一根线，然后看一下读数。 图表上的故障开始逐渐向右移至433 MHz。 结果，在大约15.5厘米的线长下，我设法在438 MHz的频率下获得了最低的SWR值1.8。 电缆的进一步缩短导致SWR的增加。
结论
由于耦合器的局限性，因此无法测量1 GHz以上频段的天线，例如Wi-Fi天线。 如果我有较大的宽带耦合器，则可以这样做。
耦合器，连接电缆，仪器甚至笔记本电脑都是最终天线系统的组成部分。 它们的几何形状，在空间中的位置以及周围物体会影响测量结果。 在实际的电台或调制解调器上安装后，频率可能会发生变化，因为 无线电台，调制解调器的主体，操作员的主体将成为天线的一部分。
OSA103 Mini是一款非常酷的多功能设备。 我感谢开发人员在测量过程中进行咨询。