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自制简易V/U段“J”形和HF段倒“V”天线

作者:dolphin时间:2016-09-27

  无论通信活动是在室内还是在野外都需要架设天线,对于大多数业余无线电爱好者来讲,自己动手制作一些简易的天线架设在室外,取材容易,架设方便,也扩大了通信距离,同时也锻炼了自己的动手能力,还培养了自己的生活乐趣。

  一、V/U段“J”形及折合天线的制作

  V/U段电波是直线传播(也称视距传播)。传播效果与天线的高度有直接关系,所以我们一般把V/U段天线架设在室外的最高处。J形天线用于与本地HAM作直接通联效果非常好,在丘陵地区用5w功率通信距离大于30km,在平原地区用5W功率通信距离大于50km。本人在淮南可以常年保持和蚌埠、阜阳等地HAM做QSC)。

  首先到废品收购站购买一些废旧制冷设备里的直径8mm~16mm、长290cm的铜管,或去制冷器材店购买。

  根据计算出的尺寸截取铜管的长度,如图1所示地网长度为1/4λ、振子长度为3/4λ。

  例如攸一副2m天线,地网的长度为0.5m、振子长度为1.5m。做一副0.7m(430MHz~440MHz)天线,地网长度为17.5cm、振子长度为52.5cm。注意:在做2m天线时,需要长10cm、宽3cm胶木板或者废旧电路板(但要去除覆铜线路)作支架板,形状见下图2。

图2

  2m折合天线需要两块支架板固定。

  0.7m天线由于尺寸较小开口端不需要固定。天线底部U形用弯管器(维修.制冷设备专用工具)弯成或管内装满沙子在直径6cm~8cm的树干上或钢管上弯成。天线底部固定在立杆上有多种方式,将天线的底部焊接在一块铁板上或固定在较结实的木棍上(如图3、图4所示)。

图3

图4


 

图1

  不要盘在一起,一定要散开,否则影响调试效果。天线用一根尼龙绳栓住上端悬挂在周围没有物体的空中,离地超过500mm。调试天线时最好用输出功率稍大的电台,如果没有车载台,用手持机一样可以测试。本人调试天线时用的设备是:V段用ICOM一229(输出功率35W),U段用键伍TK一808(输出功率25W)。接上驻波表,发射机输出功率调到最大状态下发射,测试驻波比(SWR)。驻波比(SWR)理想值为1,一般驻波比测试在不大于1.5时为最佳。如果swR值大于1.5,可同时向上或向下移动两个馈电点接线。如SWR仍达不到最佳点,可移动馈线在J形天线上的位置,反复几次找到SWR最佳点。测试好的天线,馈电点用热熔胶或“百得胶”在外表进行封闭,以防止接点长时间氧化断裂,还可以防止雨水顺着馈线芯线倒落入馈线内,影响馈线使用效果和缩短馈线使用寿命。一般用车载大功率的电台测试好的天线,如接上手持机(输出功率2w~5w)测试,SWR均在l。

  如果没有驻波表也没有车载台,可以用手持机外接12V电源供电,手持机用最大功率发射(约5w)。在调试天线时可以让距自己10km以外的HAM朋友帮助调试。先假设天线两馈电点在J形天线的U形底端向上75min处,把馈线焊好,发射信号让对方收听。发射机功率调到:3W发射,如对方接收信号S表为9或9+,则说明天线效果较好;5w发射信号时,如对方接收信号S表为1或更差,此时只要向上或向下移动馈电点5mm~10mm再试,要有耐心,反复多次调试,一定会成功的。

  折合天线制作见图4,制作过程不再赘述,调试方法和J形天线相同。

  二.HF段倒V天线(半波偶极天线)的制作

老业余无线电家们常说:有一部好电台,不如有架好天线。有短波电台的朋友都想有架八木天线,但制作或购买以及架设都有一定的负担。有短波的朋友常常为架设天线而犯愁,其实并不难。架设一架倒V天线取材容易、制作简单、架设也方便,两个人就可以架设调试成功。

  制作天线首先要考虑架设几个波段。一般使用频率最多的为3.8MHz(80m波段/3.5MHz~3.9MHz)、7M H z(40m波段/7.0M H z~7.1MHz)、1 4MHz(20m波段/14.0MHz~14.35MHz)、21MHz(15m波段/21.0MHz~21.45MHz)、29MHz(1 0m波段/28.0MHz~29.7MHz)。笔者架设的是3.8MHz、7.05MHz、21.25MHz三个波段见图5(如果你不想做DX的话,只架40m波段’7MHz跟国内的电台QSO也就足够了)。这里就介绍制作三波段倒V天线的过程。

  现在准备材料。2.5平方毫米~6平方毫米护套多股铜芯线38m长(有条件的爱好者尽量选用截面积为6平方毫米的多股铜芯线),也可以用64丝以上胶质线来替代。按公式L=1 50×95%/F计算出每半波长度,每段(边)多截15cm长,供调试SWR时修剪。具体尺寸如下:80m波段两个半波长(每边长)的天线长度各截取多段铜芯线为18.8m+15cm;.40m波段两个半波长(每边长)的天线长度各截取多段铜芯线为10.1m+15cm;15m波段两个半波长(每边长)的大线长度各截取多段铜芯线为3.4m+15cm;两头带孔陶瓷绝缘子12个,也可以用胶布板、有机玻璃板或废旧电路板代替。用废旧电路板代替要去除板上的铜箔,锯成长12cm、宽3cm的长条,两端打孔如图2所示。如增加机械强度(拉力)可以两块叠加在一起使用。10cm×10cm胶木板一块,用来固定阻抗匹配器(巴伦),按图6所示打孑L。自制阻抗匹配器(巴伦)一只,在NxO一100环形磁环上用φ1mm漆包线三股并联穿绕6匝,首尾相接,接线方式见图7。有条件的爱好者可以用环氧树脂把线圈和磁环浇注起来,把阻抗匹配器做成一个密封一体化,这样既可防尘也可防水防潮。没有条件的朋友也要简单地作一下防腐处理,本人用热熔胶作简单防腐处理。不平衡输出端在板上装一只M座,平衡输入端在板上装两粒6mm~8mm的铜螺丝栓,这样在使用时方便拆接,适合野外架设电台时使用。7m~8m长的毛竹一根,在架设天线时作中间立杆使用;废旧电话线若干,用作拉丝固定;8mm膨胀螺栓6个,做固定桩。

  架设调试按图5所示把天线架设起来。一人扶着寺杆、一人把各波段的振子按对应角度(夹角90度~120度)位置固定好。一人在室内作发射,测试SWR,一人在室外作天线长度修剪操作。发射时最好用CW方式(本人用FT-757GXⅡ、CW方式发射),这样输出功率稳定,测试SWR较准确。SSB方式输出功率不稳定,所以测试SWR也不准确。每个波段先找到相应的发射频率SWR最小点,如7MHz时我们选的中心频率为7.050MHz,如在发射时SWR大于2,而在7.01MHz时SWR为1.5,此时振子偏长,在7MHz振子两端向里折回5cm再试试(不要截去)。如果在7.075MHz时,SWR为1.5,在7.01MHz时SWR大于2,则振子长度偏短,可以加长振子长度试一试。反复几次调整天线长度,SWR可在1.5以下。按同样的方法把其他两个波段SWR调好,然后再统调1~3遍,使3个波段SWR小于1.5。天线调整好后把多余的线截去。按照业余无线电前辈们的经验,一股情况下SWR只要不大于2就可正常使用。附表为笔者实测的几个波段下的SWR组。

  注意事项

  1.测试时,在作天线振子长度调整时严禁发射,以免高频电流电击伤人;2.如果距离较远,可以借助两只手持对讲机进行发射操作测试;3.如某波段SWR调试一直大于2,可以改变振子角度(夹角)或移动绝缘子引线固定位置调测;4.J型天线和倒V天线可以同杆架设,顶端固定J型天线,在J型天线振子底部可以架设倒V天线;5.在雷雨季节时把J形天线至电台的插头拔下,用4平方毫米以上多段铜芯线连接到大地接地极上,以保护电台设备(一定要注意避雷)。



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