随笔

最近在村里看到八木天线后，有一种很奇妙的感觉，大概是亲眼看到了天线在日常生活中的应用，所以便拍了几张照片，如图 1、图 2 所示。电视所用同轴线一般为 75 欧姆，明显可以看出这个同轴线不同于常见的 50 欧姆同轴线。 图 1：电视所用八木天线的正面 图 2：电视所用八木天线的反面 好奇之下便在搜索引擎上尝试搜索了电视八木之类的字样，发现了即为相似的一些八木天线结构，如阿里巴巴上所售的这款八木 —— 室外天线 -- 电视天线 -- 八木天线 --- 七单元增益天线 - 数字天线 (1688.com)。商家把这种八木叫做 “地面数字电视接收天线 (DTMB)”，根据图 3 给出的性能，这款

在这篇帖子中，我将慢慢引出一些需要观测的目标和大致的方法，以此作为我日后开展业余实践的方向。由于本身思绪混乱，内容和顺序将会有些凌乱 将包括的内容如下： 日常的 ham 活动 氢谱线（略） 太阳（射电暴） 木星射电 其他一些自然界的电磁波，比如闪电 流星雨余迹反射 脉冲星 阵列的研究 3K 宇宙微波背景 # 流星余迹反射 # 中文资料 让我们来听流星 —— 被动式雷达流星监测 - 哔哩哔哩 (bilibili.com)：广东 ham 的观测实践 木狼报告《两广流星监测项目介绍》_哔哩哔哩_bilibili 自制无线电流星监测仪 - 牧夫天文网 - Powered by Discuz! (

y 以项目为主导，跟着项目做东西，目前 1420MHz 方便测试和项目搭配，建议先从 1420 入手，然后扩展到其他项目。 其他项目就不开源了，只进行展示，慢慢积累经验。 1420 低噪放设计、加工，电焊练习和学习 代码重写 抛物面改装和加工 赤道仪、云台设计 太阳观测，天线、低噪放、滤波设计、集成盒 脉冲星观测 3K 宇宙微波背景 短波电台架设 接收机设计、打板

图 1：在园区外的小道上看天马，可以看到它的副镜 图 2：在园区内可以看到草坪上 “天马望远镜” 的字样 图 3：旁边的前馈式抛物面和环焦抛物面 图 4：夕阳下的天马望远镜（远景） 图 5：夕阳下的天马望远镜（手机相机放大）

# 一、低噪放指标和晶体管选型 低噪放指标：增益 > 30dB、噪声系数 < 1dB。 GaAspHEMT 晶体管是设计 LNA 时经常使用的晶体管，容易在市场上购买到，在此使用栅极正压偏置的 ATF-54143 晶体管进行设计。 ATF-54143 的栅宽为 800um，对于 3V，60mA 下的偏置，在 2GHz 时的噪声为 0.5dB，增益为 16.6dB [1]。 由于需要达到 30dB 左右的增益，所以需要采用二级级联的方式进行低噪放的设计。 # 二、直流偏置点选取和直流偏置电路设计 偏置是放大器需确保放大器工作在正常的放大状态，对于个人小功率用途的低噪放大器，不必考虑其

PCB 文件见于：1420MHz 的 PCB 八木天线 - 新 - 嘉立创 EDA 开源硬件平台 (oshwhub.com) 天线的 S11 参数：一般要求在工作频段小于 - 10dB。 天线的谐振点：在工作频率内的 S11 曲线的最小值。 目标天线 (如下图 1)：1420MHz 谐振，S11 参数 图 1：八木天线的正反面 # 天线的 S11 参数 红色曲线为仿真的 S11 参数，黄色和绿色曲线为两次实测的 S11 参数，可见天线在能够正常工作在 1420MHz 附近，带宽为 50-70MHz 左右。 图 2：S11 参数 图 3 为两次测量时的现场，使用的设备为 N

# 同轴线及同轴线末端的接头 在射电望远镜链路介绍 (建议首先阅读) 中有提到，日常用的交流电频率是 50Hz，也就是一秒震荡 50 下，可以用随处可见的那种电线传播。如果接收 1420MHz 的氢谱线电磁波，它的一秒震荡 1420000000 次，由天线感应的电流也是一秒震荡 1420000000 次。如果用普通的电线传输，损耗是很大的，所以你会完全收不到信号，必须用同轴线等特殊的线传输对高频电流进行传播，如图 1。 图 1：传输高频电流用到的同轴线 观察图 2 所示栅格抛物面天线的末端，背后黑色那条便是从天线引出来的同轴线。 图 2：栅格抛物面天线引出的同轴线 观察图 3 所示的小天

接收机是一个比较复杂的结构，在此我便仅以常见的接收机做一个对比。如果读者有兴趣，可以通过搜索引擎、业余无线电爱好者的 QQ 群、B 站等地方进一步了解。 # 常见的四种接收机 接收机可以把模拟的信号转化为数字信号，即计算机可以理解的一连串的二进制信号。当然，接收机的电路板上也有低噪放大器、滤波器、混频器等器件存在，在此不予考虑，仅仅认为它把接收到的连续信号转换为了电脑能够理解的二进制信号。 在电脑上，我们用 SdrSharp 这个软件来对接收机接收到的数据进行处理和分析，关于 Sdrsharp 的介绍，见于 SdrSharp。该软件支持下面常见的四种接收机，不过对于 SDR Play R

如何使用 Sdrsharp 这个软件，已经在 SdrSharp 中有所介绍。 在 Sdrsharp 软件中，我们主要是看积分平均之后的频谱。而观看和导出 “积分平均之后的频谱” 由该软件的积分插件（即 IF Average）来实现 该插件（IF Average，点击这里下载）的具体使用，我已在如下视频中进行了介绍，在此不再赘述，而仅仅说明一下为什么要用该插件对频谱进行积分平均。 【从零开始的业余射电天文 3 (上)】：700 元成本制作射电望远镜观测氢谱线 【从零开始的业余射电天文 3 (下)】：500 元成本制作射电望远镜观测氢谱线 注：在该视频的 6 分 20 秒处有扣底噪的操作，对于使

文章的低噪放大器 KC9601 也许不是好的方案，KC9603 应该也可以满足氢谱线的观测，相对来说较为便宜 # 为什么要使用低噪放大器 放大器犹如放大镜，即把以某个频率震荡的电流信号进行放大。放大器内部存在一定噪声，电流信号通过放大器后，被放大的电流信号中也掺杂着放大器本身的噪声。 图 1 中展示了一个平滑的正弦波信号在通过放大器后，被引入了一些毛刺般的噪声，因此变得粗糙起来。 以某个频率震荡的电流实际上就可以表示为波动的形式，即声波、电磁波的形式，可以把电流理解为是电流波。总之把电流和电磁波的震荡想象为一样就可以了，暂且不必深究细节。如果读者看过射电望远镜链路介绍 (建议首先阅读)，