【BA8AHF】如何让自己可刑可铐（三）：整活向｜轴向模螺旋天线，卫星通信“加刑”神器

发表于 2026-02-10 分类于业余无线电本文字数： 2.4k 阅读时长 ≈ 2 分钟

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之前的可刑可铐系列，我们讲过传统抛物面“锅”和有逼格的卡塞格伦天线，大家也都懂——卫星通信相关天线向来是入刑好帮手，门槛越高、性能越强，“刑度”越拉满。这次就来解锁进阶款“加刑神器”——轴向模螺旋天线，作为专业卫星通信场景的常用硬件，它制作调试难度拉满，不出意外的话，只要架起来，条子的水表查访就会准时抵达。

轴向模螺旋天线的核心结构

轴向模螺旋天线的结构看似简单，实则核心尺寸拿捏直接决定“刑度”，其核心由两部分组成：

金属螺旋导线：核心辐射体，采用导电性能优良的金属导线绕制而成，形状类似“金属弹簧”，圈数、间距、直径均有严格配比；
金属接地板：辅助辐射结构，位于螺旋天线底部，用于反射向后逃逸的电磁波，提升增益和指向性，尺寸需与工作波长精准匹配。

二者的配合是天线进入“轴向模式”的基础，尤其是螺旋导线的尺寸与工作波长的比值，直接决定天线是否能发挥最大“威力”。

工作原理：轴向模式的“可刑”关键

轴向模螺旋天线能成为“加刑神器”，核心依托其独特的辐射模式——轴向模式，而这一模式的触发，完全依赖螺旋尺寸与工作波长的精准配比。

螺旋天线的辐射特性极度依赖螺旋直径D与工作波长λ的比值，更核心的是螺旋单圈周长l（l=πD）：当周长l落在3/4λ到4/3λ区间时，天线会切换到极可刑可拷的轴向模式，此时能量不再四散浪费，而是沿螺旋轴线方向呈束状集中输出，信号指向性直接拉满，相当于给电磁波装了“瞄准镜”。

补充知识点：螺旋天线共有三种工作模式，唯有轴向模适配卫星通信、信号压制等“高刑度”场景，其余模式均无实际“加刑”价值：

法向模：周长远小于波长，辐射方向垂直于轴线，增益低、“刑度”不足，仅适用于简易短距离通信；
圆锥模：辐射方向偏离轴线，应用场景极少，属于天线界的“凑数款”；
轴向模：卫星通信“黄金模式”，搭配12°-16°的螺旋升角（工程最佳值14°左右），性能会更极致，是我们打造“加刑神器”的核心目标。

与八木等线极化天线相比，轴向模螺旋天线天生自带圆极化属性，无需额外改装就能轻松对抗大气层法拉第旋转带来的极化偏移，哪怕卫星在轨道上随意转动，信号接收也能稳如老狗，专业度拉满的同时，“加刑”属性也更突出。

核心性能指标：“刑度”的关键评判标准

轴向模螺旋天线的“刑度”高低，由增益和半功率波束宽度两个核心指标直接决定，二者数值越优，信号越强、指向性越精准，“惊动”相关部门的概率就越大，也是DIY调试时的核心参考依据。

核心增益计算公式

增益是轴向模螺旋天线信号强度的核心保障，增益越高，电磁波的能量集中程度越强，信号传输距离越远、压制能力越突出，是衡量“加刑力度”的核心指标，工程通用计算公式为：
G ≈ 15×(l/λ)²×(Ns/λ)

公式参数解析：l为螺旋单圈周长（l=πD，D为螺旋直径），λ为天线工作波长，N为螺旋总圈数，s为螺旋圈间间距（螺距），Ns为螺旋天线总长度；
工程实操要点：理论上螺旋越粗、总长度越长，增益越高，但当圈数N超过15后，增益的提升会变得极其缓慢，属于“费力不讨好”；此时不如搭建螺旋天线阵列，通过多根天线组合让增益和“刑度”直接翻倍，是高阶“加刑”的优选方案。

半功率波束宽度计算公式

半功率波束宽度是天线指向性的核心指标，数值越小，波束越窄、信号指向性越强，对目标的“针对性压制”能力越突出，工程通用计算公式为：
2θ ≈ 52 ÷ [(l/λ)×√(Ns/λ)]（单位：度）

公式参数解析：参数与增益公式完全一致，l为螺旋单圈周长，λ为天线工作波长，N为螺旋总圈数，s为螺旋圈间间距，Ns为螺旋天线总长度；
工程实操要点：实际DIY调试中，只要各尺寸参数拿捏到位，该角度可被压制至十几度以内；能做到这一精度的话，基本就可以收拾东西等着被请去喝茶聊人生，“刑度”直接拉到中级水平。