这种天线不单可以应用在10米频段,通过增加或减少加感线圈的圈数,还可以使天线工作于其他的业余频段。当调试熟练后,转换频段只要转换加感线圈的抽头就可以。要获得精细的调谐,就要制作更多的抽头,或者采用天线调谐器。
㈢倒“V”型天线
垂直天线是没有方向性的,能够接收四面八方的信号包括干扰噪声等。如果希望常与某个方向的电台进行通讯,又或者需要避开某个方向的干扰的话,就可架设倒“V”型天线(如图六)。倒“V”型天线的水平方向辐射图是8字型的,天线在0和180度辐射最大;而在90和270度几乎没有辐射。倒“V”型水平天线收发的是水平极化波,而一般地面上的干扰大多表现为垂直极化波。因此,倒“V”型水平天线的接收噪音和抗干扰性能比垂直天线好。倒“V”型天线在性能上可能不如水平1/2波长偶极天线好,但这种天线所用的支撑主杆只用一根,安装架设相对比较方便,调整也相对容易。
●制作
天线所用的材料如表三所示,先把PVC塑料管裁好,因为它只是作为绝缘和支撑的功用,因此也可以利用手头的其他绝缘物代替。按图七的尺寸钻好洞。因振子并不太长,因此振子采用较粗的2mm绝缘导线制作,当然也可以用裸铜线或裸铁线等代替。把作振子的绝缘电线焊上线耳,穿过塑料管上的洞打结固定好,把电缆和振子拉线连接好,做好防水措施后,就完成了天线的馈电部分的制作。再用U型夹把塑料管馈电部分固定在主杆上(如图七所示)。绝缘电线的另一端穿过作绝缘子的塑料管后,先假固定,不要扎死结,以方便以后进行调整。导线可以先预留长一些,这样就可避免发现振子短了以后要接长导线。在靠近天线馈电点的地方,把电缆以80mm的直径绕成一个约9圈的线圈(如图六),作为平衡-不平衡转换器,然后固定在主杆上。当然也可以采用产品的平衡-不平衡转换器,甚至不用。不过若不用平衡-不平衡转换器的话,在电缆的屏蔽层外就有高频电流流过而产生寄生辐射,不但扰乱天线的辐射方向图,同时会引起TVI(对电视机的干扰)等干扰。绝缘子可以用其它绝缘材料制作,也可以干脆不用,用作拉线的尼龙绳直接打结绑住振子端头,只是这种做法其耐久性差一点,但用作移动运用临时架设时就没有问题。振子的拉线最好采用金属以外的材料,以免拉线影响天线的辐射。主杆采用4~6米长的毛竹或木杆(主杆不能过短,否则辐射效果会大打折扣)。主杆也有用铁水管的,但据说金属的主杆对天线的方向图稍有影响,我没有认真比较过差别。
●架设
名 称
规 格
数 量
绝缘电线
直径2mm 长约2.5m
2
塑料管
电工用PVC内径16mm长15cm
3
尼龙绳
直径1.75~2mm长7m
2
毛竹或木杆
直径40mm长5m
1
铜螺丝
4mm x 25mm
2
线耳
4mm用
4
U型夹
与主杆直径对应
6
绝缘胶布
馈线防水用
若干
扎带
固定电缆用
若干
各部分安装完成后,小心竖立起主杆然后固定好主杆的底部。慢慢向两边拉开振子线,最好一个人拉一边振子,一个人扶住主杆并察看主杆的垂直情况。振子拉好后先进行假固定,等完全调整好后再对拉绳进行紧固。两边振子应尽量在一个平面上(成180度)拉开,这个平面应正对着你欲通联的方向。同时两边振子与主杆所成的夹角应尽量相等;天线的两臂夹角应在90到120度之间,可以获得最佳的辐射效果,同时可获得与电缆的匹配。若夹角小于90度,两臂的辐射会部分抵消,使天线的辐射性能变差。若夹角大于120度,天线将变成水平偶极天线的性能。振子端离地面或楼面的距离应在2米以上。若振子两端太靠近地面(楼面),会产生电容效应,地面(楼面)会吸收损耗一部分电波。当主杆竖立垂直并拉好振子后,发现主杆不牢靠,应在主杆的适当地方加尼龙绳等绝缘材料拉线进行补强,以提高天线的安全性,对此绝不能掉以轻心。
●调试
制作天线振子的导线可以预留长一些,在两端捆绑时留出一点线头。天线架设完成后,接上SWR表大致测试一下天线的SWR,调整发射频率,确定天线的谐振频率,在发射信号调试天线时,功率要尽量减少,以免造成干扰和损坏发射管。若天线的谐振频率偏低,可适当缩短振子的长度或使天线两臂的夹角增大。缩短振子的长度时并不用真的剪短振子,而是把天线的端头缩短后缠绕捆绑起来就可以(如图七)。当发现天线的频率偏高时,还可以放松出来。这样,经过逐步地修整,可使天线的SWR最小。
当天线没有加入平衡-不平衡转换器或电缆自制的平衡-不平衡转换器的圈数不足时,会出现两臂振子的长度不相等,天线的SWR才能调好的现象。
天线调整测试时,人应远离天线,否则天线调整的结果不准确。天线调试完成后,紧固好天线的固定点,确保天线牢固可靠。
㈣框型天线
框型天线不但有方向性,而且比偶极天线的增益高,因此接收和发射的效能更好。框型天线天线的周长约为1个波长,横向支撑是用铝管制作,为了左右绝缘,用PVC塑料管支撑馈电部分,纵向振子是用直径2mm绝缘电线制作,调整线的长度可以使天线SWR降低(天线总体安装图如图八所示)。框型天线的馈电和倒“V”型天线一样是平衡的,所以在与50Ω同轴电缆连接时,要进行平衡-不平衡转换。这种天线等效为两条1/4波长垂直天线,水平面的方向性为尖尖的8字型。
●制作
天线所用的材料如表四所示,都是垂手可得的平常物品。购买材料时要注意铝管的外径和PVC塑料管的内径配合。按照图纸的尺寸加工铝管和塑料管,用钢锯锯开铝管后在其端部会产生许多毛刺,使铝管不能顺利插入塑料管里,因此,要用锉刀磨去这些毛刺。把铝管按图九的尺寸插入塑料管内并略加临时固定,然后把铝管和塑料管一起钻孔,这样做的好处是可以使钻出来的孔都能对位准确。但要注意的是,如果钻头不锋利,再加上钻的时候用的压力太大的话,会使铝管的铝锋口嵌入外面的塑料里,卡住铝管而不能再拉出来。所有的孔钻好后,拉出铝管,按图中所示在塑料管的一边打四个大孔,以使螺丝头能陷进去与铝管接触。完成各铝管的加工和装配后,把电缆接上并用绝缘胶带把接头和电缆头等密封防水处理。依照图八中的总体安装图所示把横杆管子安装在主杆上。两根振子线预留稍长一点,线的一端先不要焊上线耳,等调整完成后再焊上。把振子线临时固定在两根铝管振子之间。
●架设
全部元件都安装妥当后,把同轴电缆以约100mm的直径绕成一个约9圈的线圈,作为平衡-不平衡转换器,用绝缘胶带固定好形状后,再用扎带牢固地固定在主杆上(如图八所示)。如果找不到U型夹,可以用铁线等固定横杆,但是调整时没有U型夹来得方便。把整个天线架设起来后,若用的主杆太细会有头重脚轻的感觉,这时就要另加绝缘拉绳固定。因为天线有方向性,若要求天线要随时旋转,就要考虑加上能使天线灵活转动和锁定的措施。一般的做法是先用角铁焊接一个铁塔架,里面安装电动的旋转器带动天线旋转。如若打算把本天线用于移动运用,可以预先制作并调试好各振子。为了携带方便,上部铝管振子可以裁成两截,即分成两条长约1米的铝管,使用时中间利用U型夹加补强条再把两条铝管驳接起来。携带时拆分成四跟振子连两条振子线、螺丝、U型夹等,放入一个钓鱼竿袋里。到设置地点, 把主杆竖起来,只需约二十分钟就可架设起来使用,十分方便。
●调试
名 称
规 格
数 量
铝管
直径15mm 长约2m
2
塑料管
电工用PVC内径20mm长50cm
1
绝缘电线
直径2mm 长约3.7m
2
水管、毛竹或木杆
直径40mm长5m
1
铜螺丝
6mm x 25mm
8
线耳
6mm用
6
U型夹
与主杆直径对应
2
绝缘胶带
馈线防水用
若干
扎带
固定电缆用
若干
这种天线主要是靠调整纵向的绝缘电线长度来进行,接上SWR表大致测试一下天线的SWR,调整发射频率,确定天线的谐振频率。一般稍微切短预先留长的绝缘电线,就能在工作频率上获得最低的SWR值。等SWR调整完成后,再把线耳焊上,固定各部分螺丝,然后把全部螺丝连接处用绝缘胶带进行防水处理,务求使天线能承受得住今后的风风雨雨。
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