随笔

建议在低噪放大器后面接滤波器，如果周围电磁环境不太好的话，那就更有必要接滤波器了。 # 为什么要使用滤波器 正如在射电望远镜链路介绍所言，滤波器是滤除你不想要频率的电流，而仅仅通过你想要频率的电流，从而使得以该频率震荡的电流得以突出显示。该文中已经提到，空中以一定频率震荡的电磁波经过金属制成的天线时，会使得金属上的自由电子以该频率进行震荡，从而产生以该频率震荡的电流，可以把电流当作是一种波，姑且称为 “电流波”，电磁波和由它激发的 “电流波” 具有类似的震荡形式，其震荡频率也相当，故我们处理电流便等价于处理电磁波，建议先阅读一下上面的文章。 滤波器按功能分可以分为如图 1 四种形式，即低

相应视频 如果你完全不了解 NanoVNA（一种矢量网格分析仪），可以在 B 站搜索 NanoVNA，你会得到一系列的教程，如图 1 所示。 图 1.B 站上关于 NanoVNA 的介绍 介绍测量放大器之前，我先介绍一下 S21 参数，S 即 Scatter 的缩写，2 即代表第二的端口，可以理解为输出端，1 即代表第一个端口，可以理解为输入端。S21 = 输出端的功率 / 输入端的功率，得到输入功率被放大的倍数，然后带入 10log (倍数)。我们测放大器就是测 S21 参数，即放大器的放大倍数或者说增益。 首先注意不要直接把高增益的放大器直接连通到 NanoVNA

# 一、论证 银河系悬臂上聚集有大量的中性氢，当中性氢发生跃迁时，会发出波长为 21cm 的谱线，尽管跃迁的概率极低，但是中性氢的数量极多，而且 21cm 的电磁波可以穿过星际介质和地球大气，故我们在地球上也能观测到 21cm 氢谱线 ，然后利用氢谱线绘制银河系 经典的射电望远镜为抛物面 [[天线]]，其焦点处放置天线用以收集由抛物面反射的电磁波。我们有时候也会用球面来反射电磁波，然后在其上放置天线收集电磁波。一些业余无线电爱好者会在雨伞上贴金属膜或者绑上金属网格，然后在其上放置天线制成指向性比较强的天线。尽管雨伞有很多形状，但是我们总是能买到接近球面一部分的雨伞。 故我们可以用接近球面的雨

# a1.1 关于 21cm 氢谱线 天然氢原子由一个质子和一个环绕质子的电子组成。除了轨道运动以外，质子和电子都有自旋。经典的看法将氢原子看作月球绕地球公转，同时月球和地球又分别自转。质子和电子的自旋为平行的氢原子（F=1）其能量比自旋是反平行的氢原子（F=0）高，当氢原子的状态由 F=1 变为 F=0 时，会放出频率为 1420MHz、波长为 21cm 的电磁波。 图 1.1：21cm 氢谱线的产生 # a1.2 大气窗 图 1.2 即为大气窗，横坐标为波长，纵坐标为大气不透明度。可见大气对不同波段电磁波的透明度是不同的，除了对光学波段是透明的，

注意：一般电脑不接充电器，或者接上原配充电器，应该对频谱并无多大干扰 买了新的电脑（暂时称作 1 号电脑），卖家配置了劣质的充电器，从而影响到了频谱 在楼顶上放置了天线，天线的馈线下拉到楼下的房间内，接收机为 Airspy，1 号电脑上的软件为 sdrsharp 软件目录中的 Spetrumspy。 1 号电脑是插着劣质充电器进行观测的，在 Spectrumspy 中点击保存当前频谱，整个频谱强度便提升上去了，执行 1 号电脑的其他应用也会抬高频谱，关掉这些应用频谱便恢复正常。图 1 展示了保存频谱文件和打开腾讯会议对频谱底噪的影响。 天线在楼顶，所以大概率是 Airspy 接收机受到

# 零。原理部分 关于处理氢谱线绘制银河旋转曲线的原理部分可见于【射电望远镜】绘制银河系旋转曲线 当然，也可以直接略过，用代码来处理数据 代码 github 地址：https://github.com/BI6MHT/MilkyWay 代码 gitee 地址：https://gitee.com/BI6MHT/milky-way # 一。文件命名 为了方便数据的处理，文件命名如图图 1 所示，即 ' 赤经 赤纬 '，注意空格；在此举一个命名的例子： 17h04m 为赤经，当然精确到 s 也是可以的，比

# 参考文献 Application Note – Calling CST Studio from Matlab.pdf CST_USER_NOTE__MATLAB_COM_DDE.pdf UsingCSTwithMatlab.pdf # 参考视频 # 视频 CST 进阶之路 ——MATLAB-CST 联合仿真（入门） CST 进阶之路 ——MATLAB-CST 联合仿真（建模与仿真） CST 进阶之路 ——MATLAB-CST 联合仿真（阵列分析与综合） # 视频中的代码 # 建模仿真 PatchAntenna.m PatchAntenna_addtohistorylist.m # 阵列分析

两个弯折处为等效差分线，不具有有效辐射，剩下的 1/2 波长的长度为有效辐射臂 即两个弯折处电流反向，相加电流就为 0 了，对于远场来说是不产生辐射的 如果只有一根，如图，L2 底部接交流电。 L1 和 L2 两部分都辐射电磁波，辐射的电磁波方向是相互垂直的，最终的方向图是由两者的方向图叠加而来的 因为最小辐射元是电流元，L1 可以理解为一堆电流元的叠加，方向图也为电流元方向图的叠加，L2 也是如此的 有些模组会用，馈电上来就是一个 L 型，叫做 monopole 天线，它对高度要求不高，要净空，但是如果天线有回地，我们叫做 PIFA，一般是四分之一波长 这个天线不是半波长，它要

# 同轴线结构 内导体 (Inner Conductor)、介质环 (Dielectric)、外导体 (Shield)、绝缘外皮 (Insulation) # 同轴线建模的考虑 建模一般只考虑内导体 (Inner Conductor)、介质环 (Dielectric)、外导体 (Shield)；其中内导体直径和介质环外径决定了同轴线的特征阻抗，外导体半径可以随便设置一下，或者直接把介质环的外表面 (最外面的表面) 设置为 Perfect_E 即理想电场边界条件，对仿真结果没太大影响。 # 常见同轴线尺寸和选择 网址： https://www.rfcafe.com

# 说明 这是 KB9VBR 制作的 VHF 频段卷尺八木天线，这篇贴中我展示我跟着教程制作的实物和测试参数，最后在末尾列出了淘宝上的购物清单链接。 B 站（中文翻译）： 卷尺八木天线制作_哔哩哔哩_bilibili 油管（原视频）： https://www.youtube.com/watch?v=BmHoQrDfw-0 # 实物 这是我按照上述视频做的，同时用 NanoVNA 测量了他的 S 曲线（和驻波曲线等效）。 # 淘宝购物清单 四通接头（三个，直接不用三通了）： 塑料 pvc 四通接头水管十字四分直角平面连接 4 分 6 分 1 寸 2