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10米频段是HF频段中频率最高的频段,这个频段有着许多神奇的特性,在传播开放时由于电离层的衰减很小,即使只用很小的发射功率就能进行出人意料的远距离的通讯。10米频段因频率较高,天线的尺寸较小,容易自制和架设,而且制作所用的材料成本低廉,只要按照一定的要求进行制作、架设和调整,即可自制出与产品天线相媲美的Midea 天线。拥有一条性能良好的天线比选择一部性能优越的收发信机重要。在此笔者介绍四种容易制作,成本低廉,效果不错的天线。
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㈠1/2波长垂直天线
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& R/ v2 O; G: }! D% E$ y& m㈠1/2波长垂直天线
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这种天线的基本结构是把两条1/4波长振子上下垂直架设(如图一)。天线在水平面上是无方向性的,可以随时和360度各方向的电台通联。在垂直方向是约3~5度的低辐射角,天线收发的是垂直极化波,是一种适合作远距离DX通讯的天线。1 Q; _9 W% {/ c! B$ v
名 称
2 R( ^* I7 M& X- j0 Y# h规 格
0 B8 _$ C2 o, f4 u' L& O1 x数 量
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3 E5 Z5 _. T* E铝管
6 N5 x* [3 s. K; I直径15mm 长2.5m: }8 T+ u' ?* p& e
2) h/ H/ _# U7 i2 G) G
) C7 J; X2 H) R塑料管
# C' K0 D9 p2 t( u/ _6 {7 i: [电工用PVC内径16mm长35cm
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毛竹或木杆
* ]) }+ [5 D( A/ c7 H: E# F9 u' j直径40mm长5m
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铜螺丝
- c& Q8 ^. Q7 t2 R7 v# l4 y4mm x 25mm
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线耳- ^" F/ K) Q1 D7 y2 s% {4 o
4mm用5 _* j$ X w/ }' Q8 W4 @' a" @
2) V! ^+ X% P/ x/ v4 z1 S2 Z
6 d2 M# Y( Z J3 v& W
U型夹" k( Z2 u0 Y4 T5 l9 M" s0 c5 q
与主杆直径对应
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# L0 \& a* W( N9 {) }绝缘胶布; R, _' X0 v. Z) S
馈线防水用0 r+ ?" b8 ^0 X; f$ X
若干
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% S* J- f. |* _& L( u" F# H; R7 ?扎带
( x! w# {$ G. |: G( @& H Z固定电缆用2 j% M4 n- F: g: w
若干
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0 w& K4 w' h, V, ^5 J2 x ^9 R/ _, Q+ o$ _% X
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●制作
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天线所用的材料如表一所示,都是采用容易买到的廉价的东西,一般只要花上一个上午就可买齐。天线的支撑主杆采用约5米长的毛竹或木杆(主杆长一点对电波的辐射有利,但天线的机械强度会降低,要加拉线补强),毛竹要挑结实笔直的,若采用木杆最好要预先涂上几层油漆,以提高耐侯性。把铝管的一头按照图三中所示的部位和尺寸套着电工用PVC管钻洞。用铜螺丝把塑料管和两条铝管振子连接固定起来。注意PVC管的一边的孔是大一点的,以使螺丝头能与铝管接触。把同轴电缆分别抽出约20mm芯线和屏蔽线,分别焊上线耳。把同轴电缆的芯线接到准备架设在上面的铝管的铜螺丝上,把屏蔽线接到下面的铝管的铜螺丝上。用绝缘胶布缠绕在接头和同轴电缆上,使天线和电缆防水。用U型夹把铝管振子固定在主杆上,U型夹可以利用旧的电视天线上的。同时用扎带把电缆固定好。在铝管振子顶上安上一个瓶盖之类的盖子,防止雨水进入铝管振子里面。3 E G+ p' z. M3 n
* R- _7 e0 g- Q. m! y3 A# P6 g# _ 天线的材料也可以利用你手头上容易找到的东西代替。并且在架设时也可以依据实际情况进行变化。例如,若PVC塑料管不好找时,可以不用,只要使上下两根铝管振子相隔约5mm固定在主杆上,同轴电缆直接用铜螺丝和两振子端连接就行了(如图一中的示意图),只不过这样一来,天线的防水性能就会差一些,在下雨较小的地方估计影响不会很大。天线振子也可以用多种金属材料来替代,如铝型材、电工用铁穿线管、细铁水管和空调机铜管等等。U型夹可以用铁丝或尼龙绳等代替,只要能把振子结实地固定在主杆上就行。主杆也可以采用1寸铁水管,这时天线也可以如图二那样架设,天线振子和拉线构成上下1/4波长振子。拉线既有固定天线主杆的作用,又有作为天线地网的作用,拉线的绝缘子既可以用厚的环氧树脂板加工,也可以用后面介绍的方法用塑料管等绝缘材料制作,这样制作出来的天线同样工作得很好。而且,天线树立起来看起来就是十足专业天线的样子。8 `9 T8 c5 [' }0 }' u
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●架设
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把各部分组装好以后,检查固定连接是否结实,之后找几个人帮忙,一起把主杆竖立起来。天线的架设地点对天线的性能很重要,应选择开阔无阻挡的地方(如楼顶、屋顶等),尽量避开高压线、电话线、电视天线、铁架或其他金属物体,以免互相干扰和影响。天线要尽可能地架高,以提高其效能。在天线未调整好之前,先虚固定或用人在下面撑着,等天线完全调整好以后,再对天线进行紧固定。一般若主杆靠墙固定,用两三个Ω型的铁卡分上中下三个地方固定,就能十分稳固了。若主杆没有稳固的依靠,就要先想办法固定主杆的底部使其不能移动,然后在用三到四条绝缘拉绳分别从三到四个方向把主杆拉稳。在放拉绳时要几个方向同时平均用力,否则主杆会因受力不均匀而折断,留一个人在主杆底监测主杆是否垂直兼作指挥,当同时把拉绳拉紧而且主杆垂直时,这时即使摇动主杆不会晃动,就可把拉绳固定。/ G% w- W. U9 p& e
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●调试
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+ |0 L. I, E# c! }) X ]4 e 这种天线的调整很简单,天线架设完成后,在机器输出端接上SWR表,通过调整上下振子的长度或者拉线振子的角度,对天线的驻波比(SWR)特性进行调整,使天线与馈线电缆获得良好的匹配,以提高天馈线系统的效率。
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㈡1/4波长缩短型天线
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在移动运用或架设地方狭窄,使用上面介绍的全尺寸天线就显得庞大;一些住在楼房的业余无线电爱好者,由于种种原因不能在楼顶上架设天线,这样架设天线就成为一件非常令人伤脑筋的事情。因为在钢筋水泥楼房的室内是无法收发信号的。所以,可能的办法是从阳台或窗口伸出小型的天线进行QSO。1/4波长缩短型天线就是让这些HAM也能实现DX QSO的梦想而设计的天线。+ W: C4 | v# ^/ d
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这种天线的结构和原理如图四,是把原来1/4波长的振子缩短,并在振子的端部加入一个加感线圈,使得缩短后的天线的电气长度与原来相等,而另一半振子通过接地实现。加感线圈上设置了若干的抽头,用于对天线进行调整。若是打算把天线设置在固定的地方运用的话,也可以通过先试验确定加感线圈的圈数,就不用抽头,这样天线就更美观,耐候性也更好。
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●制作
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天线所用的材料如表二所示,理论上天线的振子越接近1/4波长,天线的效率越高,因此,在架设条件允许的话,铝管应尽量的长。买的铝管和塑料管最好选用使铝管能刚好插进塑料管的尺寸,这样不但加工方便,也使制作成的天线机械强度高。若打算把天线作移动运用时,铝管可以用拉杆天线代替。先按照图五所示的尺寸加工铝管和塑料管。加工完成后就开始绕线圈,把漆包线一头去掉绝缘层并用铜螺丝固定,在塑料管外间绕约20圈,隔3圈做一个抽头(如图五),刮掉漆包线的绝缘层再焊上裸铜线。一般铝管振子越长,需要的线圈圈数就越小,当振子等于1/4波长(2.5米)时,就不需要加感线圈了。若要提高加感线圈的耐候性,当线圈制作完成后,在线圈外涂上环氧树脂,若加感线圈没有抽头,也可用热缩胶管密封。铝管振子与线圈用预先焊好线耳的绝缘导线连接。- I, `0 }' W' v8 e: c* y8 W% I) s
名 称. s9 o+ X: Q5 _+ t0 t! o9 l" F
规 格, K& D7 @) b$ h2 m5 b# j
数 量
0 C; B- @% f; V. U$ m) w% V* D- s
3 X0 Y+ v; u( {# A% a铝管
7 v6 \4 X6 H) G! r- w) ]直径15mm 长约1.8m$ y; N3 _8 {0 W1 G/ X
19 ^' r" Q5 ]8 q' U4 x8 j
' m+ J, n- W! {8 [4 t' M1 }塑料管
2 \$ c1 c- ?8 q, a1 Y电工用PVC内径16mm长30cm; m2 t" T- Y/ O
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- d( H; C# G& g* H7 x
, o8 W0 I9 X0 O漆包线
8 l1 Z9 u, e2 L) Q直径1.2mm长约1m
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4 C" w j+ N' N1 |$ r! `0 G/ j; G
! D: D; {, M- }( q4 X/ Y铜螺丝
- k# l- K2 T5 I8 J( w+ I' [4mm x 25mm- H( N, a) H) S. B. g* L
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. N6 p L H* h; e# W
% g8 M1 G! @$ V" ~( W% f铜螺丝
" i# l6 H n& y* u$ A4mm x 20mm- U1 c! }8 A" \
23 m! H S' J' t' t G& q* `
3 C& ^# k3 a$ @4 P
线耳
3 Q- d- d& }2 T8 Q% |- @( s+ }, h4mm用
( @' Q% F7 y) A" J5 M: e21 @ K1 [: n* Q0 U+ j/ r9 e8 S* n+ K
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与主杆直径对应) a( P2 p( |" o \( h
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绝缘电线
! C8 j4 X$ |9 |. A$ k2mm长2.5m0 M2 h8 j x$ o& ]* E8 z% u6 F
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鳄鱼夹! ?! m1 R' P+ d( K5 e
切换线圈抽头用0 r9 K6 F( P9 W. j: n6 K
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