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网站所有者              BA4II                                中华人民共和国业余无线电C级操作员
               
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                余宁生,70岁。当过兵,参过战,立过功,解放军通信学院毕业,在省直机关工作过,退休后喜欢玩儿。爱好:业余无线电、航空模型、绘画、摄影、旅游、计算机。爱好交朋友!

 

野外架台天线系统相关知识简介

余宁生/BA4II

   开春了,万物复苏,在一个春光明媚的早晨,您携带好野外通信装备准备外出,或徒步爬山或开车出行,携带什么天线好呢?是个现实问题。广大业余无线电爱好者总是希望远离城镇,远离雾霾,远离电磁干扰,到一个自然环境或电磁环境超好的地方,可以呼吸新鲜空气,尽情享受美好的通联时刻,是那么的惬意!

   看来,野外设台首先需要考虑的是天线问题了。野外通联的天线系统既要考虑便携,又要考虑电磁辐射效率尽量高些,而且便于快速展开和架设。我根据自己野外设台的经验,向朋友们简要介绍几种野外设台的天线系统。

   一、V或正V天线

   我野外设台最常用的就是全尺寸倒V天线。因为它制作容易,取材方便,整套制作花费不多。另外,携带方便,架设快捷,通联效果也不错。倒V天线首先选择支杆。关于倒V天线的支杆,高度5米至8米。我自己曾经拥有或使用过的有:测量花杆,高压令克棒,军用小摇杆,军用插接杆,广告用的便携旗杆以及照相抽拉灯杆等等。这些支撑杆用起来都不错。如果徒步野外或爬山去设台,我最喜欢的是:测绘专用的测量花杆(这种测量花杆在测绘用品店都有售,铝制红白相间的空心铝制金属杆,而且价格不高)。它的优点是轻便,纯铝的材质,两头有连接螺丝螺母,使用方便、快捷。我经常用测量花杆+FT-817(或C810+)小电台+10安时鉄锂电池+天线振子和馈缆一套,总重不到10斤,徒步爬山野外设台。巴伦:用直径2厘米导磁率为60的磁环,三线并绕(按照BA1AA童老师书里的一比一巴伦)自己DIY,把它装到一个小药瓶中,重量很轻。天线振子我选用部队的超轻型被服线做材料,修剪成714兆的长度(HELLOCQ网站上我有一篇架设倒V天线的文章,照着上面方法修剪即可)。架设时,振子线既当辐射源又当固定风绳,一物两用。我徒步携带的电缆是1550欧姆-3的,也不重。济南周边的山峰,我大都爬上去过,电磁环境都比家里强N多倍。所以说,山顶通联是我的最爱。

   如果开车出去野外设台,可以远离城镇,每次经历也很美妙。开车出去,携带的东西可以多些,架设便携八木,倒V,鞭状(GP)。当然也可以架设正V天线,我经常也用军用摇杆架设倒V天线,因为支杆承重不错,所以我用2.54平方以上的铜线做振子(高频交流电跑在物理电阻小的铜线中会顺畅很多,感应的电场和磁场也相对强些)。巴伦也可以选大功率巴伦,馈线车载时用50欧姆-5及以上的高频电缆比较合适。

   今年3月份我设计了一个组合版的六段倒V天线(谐振在1.83.57142128MHz),并在311日和济南的HAM们在黄河北岸一个废弃的铁塔上架设成功,经过精心修剪各个波段的驻波都在一比一点三以下,因为馈电点位置很高,所以发射仰角比较低,经过试验,远程通联效果非常好,是DX通信的良好利器,为今后济南HAM们进行远程通信奠定了一个好的基础(见图片)。

   我还自己DIY了正V天线,自制加感线圈做好标记,转换频段也方便。每次架设也都是用军用摇杆,通联效果也很好。加感线圈的制作方法:我使用PVC棒材,先用车床车出线圈绕线槽,然后用铣床铣一道纵槽,便于抽头时夹小夹子。两头固定好铝盖,并攻丝。用1毫米直径漆包线绕成线圈,在铣出的槽处刷上除漆剂,清除这里的漆皮,使之露出原铜,便于抽头小夹子有良好的连接。然后连接好拉杆天线、巴伦和馈缆,用天线分析仪实际测试,取得使用数据即可,分别在各个波段处用油性彩笔做上标记,这个正V天线的加感线圈就制作成功了,其实大家自己动手DIY也是一种乐趣和享受。

       二、便携八木天线

   八木天线方向性好,与DP天线相比有一定的增益,并能屏蔽其他方向过来的杂波,是DX通信的最佳利器。八木天线的大致工作原理是,引向振子短于四分之一波长,电抗呈现容性;反射振子长于四分之一波长,电抗呈现感性;而主振子为四分之一波长,刚好谐振于工作频率。以接收信号为例,假设主振子与反射振子间距为四分之一波长的长度时,主振子先和接收的信号谐振,当此信号到达反射振子时,正好相差90度,又因反射振子呈现感性,对于这个信号呈现阻挡并弹回,弹回的信号又相差90度,在主振子上呈现功率叠加态势,到接收机的信号大大增强,发射过程反之。呈现容性的引向器越多,辐射波瓣锐角越小,方向性越强,增益就更高。因为短波八木天线系统庞大,不易背负爬山(不过去年55节,我们把便携八木天线背上了济南的腊山上,顺利的架设起来,取得很好的通联效果)。北京BA1GM仿制并生产的YP-3便携八木是我的挚爱,架设方便,数据准确,在山顶开设效果很好,打美洲和欧洲,追稀有电台效果不错。所以我认为这款天线是野外设台的首选。

   山东火腿BH4IBK自己也制作了一款倒V软八木天线,通联效果也应该很不错,结构也不复杂(见图片)。按照广州BD7IWW王老师的经验,引向振子比主振子缩短5%,反射振子比主振子加长5%,间距为四分之一波长的长度即可。因为主振子是倒V,馈电点夹角在105度时,理论阻抗为50欧姆,所以不需要另外加装匹配器,正常使用一比一巴伦即可,比较适合大家制作和实验。

        三、鞭状(GP)天线

        GP天线的发射仰角比较低,打的也比较远,是非常好的DX天线。因为它是全向天线,能接收四面八方的电磁信号。所以,在繁闹的市区缺点是致命的,各种电磁干扰一同进入接收机,民用电器噪音非常大,特别是大量使用的LED灯和电动自行车充电器,直接影响和小信号电台的通联。但是只要我们远离市区,就能凸显它的优点了。所以说,野外是它发挥作用的好地方。我也喜欢携带GP天线爬山通联。最近,BA7CK主推一款10米拉杆天线,并有配套的底座,只要做好地网,通联效果很好。

   我外出都随身携带天线分析仪,根据通联的频段,选择GP天线的长度,就可以任意转换频段。用图形分析式天分仪可以很快找到谐振点。GP的地网配置很重要,地网做好了,驻波和阻抗都很优秀。我做地网的经验是,用彩色排线(见图片),根据7142128兆的四分之一波长,科学的截取,各用8根,向8个方向铺设,效果还可以。如果您感觉此拉杆天线太长,架设时弯曲的厉害,拉上风绳做些保护就更安全了。

        四、长线天线

   所谓长线天线的概念是:振子长度大于一个波长,且为二分之一波长的整数倍!振子长些增益会高些!当线长4倍波长时,在仰角为25度时与双极天线比增益高3dB,当线长8倍于波长时,增益高6dB,仰角下降到18度。更适合远距离通信。

   其实长线天线对振子物理长度的要求也是很严格的,最好一个频段用一条振子(7兆和21兆可以共用一个振子),精确修剪后,就可以不用天调了。很多HAM把端馈天线都称其为长线天线,振子长度多长也无所谓,其实这种看法是错误的。当然接上天线调节器也能使用,但实际天线振子是不谐振的,辐射效率不高,且干扰其他电器正常工作。我的观点是:没有确定频段,没有精确修剪的所谓长线天线最好不要使用。

        五、温顿(windun)天线

   温顿天线也是我野外常用的天线。它是用通联频率的二分之一波长的线段,在振子长度的八分之五处,中间截断串接一个一比四的巴伦(比如您需要工作在7兆,二分之一波长为20.3米,那么接入一比四巴伦的位置就在大约13.5米处)。他的优点是架设快,方便携带,支持的频段多。缺点是:从我的使用情况看,有时会干扰家用电器。所以,还是接上天线调节器对电台来说保险些。

   老HAM们经常说的是:要想搞好远程通联,一是看传播;二是看天线;三是看功率。当然DX通联最重要的是掌握传播规律的操作员,他只要通晓相关理论和业务知识,有高超的通信技能和手段就能克服各种困难,达成DX通信的目的。只要操作员掌握了传播的最佳时机,就会有收获。天馈系统排在老二了,也说明了它的重要性。我每次外出通联,全尺寸天线是我的首选,实在有困难时,我才采用缩短型天线。总之,天馈系统的建设,大家要重视才能取得好的通联效果,祝HAM们野外架台通联愉快,通到更多、更远、更难通到的电台。

 

      

 

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