# 如何挑選天線 - 完整指南

## 天線測試工具

### NanoVNA
NanoVNA是一種小型且價格實惠的儀器，主要用於分析和調整天線。它可以測量天線在不同頻率下的表現，幫助確保天線與其它通信設備之間的匹配良好，從而提高信號傳輸的效率。這款儀器對於新手來說非常友好，因為它不僅便攜易用，而且能快速顯示出天線是否正確工作和如何調整以獲得最佳表現。簡而言之，NanoVNA 讓新手也能輕鬆檢查和優化天線，確保通信設備的順暢運行。

:::info
NanoVNA是一種便攜式向量網絡分析儀，價格約在NT$2,000-4,000之間，非常適合業餘無線電愛好者和通信設備測試使用。
:::

#### 使用NanoVNA測量天線的步驟

使用NanoVNA測量天線的主要目的是獲得天線的阻抗特性、驗證其共振頻率，並評估天線的SWR（駐波比）。這裡是一個基本的步驟指南：

1. **配置NanoVNA**
- 開機並初始化設備：開啟NanoVNA，確保其處於清潔且校準的狀態。
- 校準NanoVNA：使用隨機附帶的校準件（開路、短路、負載和透過件）進行全校準。這保證測量的準確性。

2. **連接天線**
- 使用合適的連接器：將天線通過合適的轉接頭或連接線連接到NanoVNA的CH0端口。確保所有連接都是緊固且可靠的。

3. **設定測量參數**
- 選擇頻率範圍：在NanoVNA上設定掃描的頻率範圍，應涵蓋天線的操作頻率。
- 設定掃描點數：增加掃描點可以提高頻率響應的分辨率，通常設定為101點或更多。

4. **進行掃描和讀取數據**
- 掃描天線：開始掃描並觀察天線響應。NanoVNA會顯示阻抗、SWR和其他參數的圖形。
- 讀取共振頻率：共振點是阻抗純實的點，此處的SWR也會達到最低。
- 檢查SWR：理想的SWR值應小於1.5:1。高SWR值表明天線與其饋線的阻抗匹配不良。


#### 進階使用技巧
對於初學者來說，NanoVNA可能看起來有些複雜，但以下是一些有助於簡化過程的技巧：

1. **使用Smith圖表解讀**：Smith圖表可以幫助您視覺化天線的阻抗特性，便於調整天線長度或匹配電路。
2. **保存校準數據**：完成校準後，將設置保存到NanoVNA的內部存儲中，這樣下次使用相同頻率範圍時就不需要重新校準。
3. **使用電腦軟件**：NanoVNA可以連接到電腦，使用專用軟件進行更詳細的分析和數據導出。

:::warning
在使用NanoVNA時，請注意以下幾點：
- 每次改變頻率範圍時都需要重新校準
- 保持NanoVNA和校準套件的連接器清潔
- 避免在潮濕或過熱環境中使用
:::

## 天線選擇基礎知識

### 天線類型及其適用場景

#### 全向性天線
全向性天線向各個方向均勻輻射信號，提供360度覆蓋範圍。這類天線適合：
- 需要與多個方向通信的情況
- 移動應用場景
- 城市或平坦地形環境

#### 定向天線
定向天線將信號集中在特定方向，提供更長的通信距離但覆蓋範圍較窄。適合：
- 點對點通信
- 需要穿透障礙物的場景
- 山區或有明確通信方向需求的環境

### 頻率範圍考量
選擇天線時需考慮其支持的頻率範圍：
- **VHF/UHF天線**：較短，適合城市和短距離通信
- **HF天線**：較長，適合長距離通信，但需要更多安裝空間

### 天線增益
增益測量天線將能量集中在特定方向的能力：
- 高增益天線：提供更長的通信距離，但覆蓋角度較窄
- 低增益天線：覆蓋範圍更廣，但通信距離較短

## 實際應用建議

### 天線安裝位置
- 盡可能安裝在高處
- 避免金屬物體和電氣設備干擾
- 考慮天線極化方向（水平或垂直）
- 室外安裝時考慮防風和防水措施

### 電纜選擇
- 使用高質量、低損耗的電纜
- 電纜長度應盡可能短
- 確保連接器防水且牢固

### 天線測試重點
使用NanoVNA測試天線時，關注以下幾個關鍵參數：
1. **SWR（駐波比）**：衡量天線與傳輸線匹配度的指標，值越接近1:1越好
2. **共振頻率**：天線最有效工作的頻率點
3. **帶寬**：天線能有效工作的頻率範圍
4. **回波損耗**：反射回發射器的能量百分比，值越低越好

---

## 推薦資源

### 社團資源
- [社團天線回報清單](https://hackmd.io/@ki_2CYV1QfCsYx3X8THqiw/SJNss8yGA)
- [社團目前推薦的天線](https://www.facebook.com/groups/meshtastictw/posts/455552906853907/)

### 學習資源
- [NanoVNA 絕對初學者指南](https://groups.io/g/nanovna-users/files/Absolute%20Beginner%20Guide%20to%20The%20NanoVNA/Absolute_Beginner_Guide_NanoVNA_v1_6.pdf)
- [天線理論初學者指南](https://www.howradioswork.com/antenna-theory-for-beginners/)
- [天線選擇指南PDF](https://cdn.codancomms.com/general-downloads/Codan-Tactical_Antenna-Selection-Guide_ISS1_Version_3.pdf)

:::success
使用正確的天線可以大幅提升您的通信效果！良好的天線系統比高功率發射器更能提升通信品質。
:::