安装使用说明书半成品
ICC小环天线套件安装使用说明书
一、 ICC小环天线套件的特点
1、 安装简单
2、 可升级性强
3、 性能优异
二、 ICC小环天线套件的各部件清单
1、主要部件
真空电容:
大圆:
小圆:
2、辅材
纯铜编织线:
N-K至M-K转换接头:
步步紧:
尼龙扎带:
三、 ICC小环天线套件的安装方法
第一步:制作支架
找50cm和150cm绝缘杆各一根,可以使用装修用的木龙骨,或者PVC管之类。将两根绝缘杆用扎带连接成如图的“T”形,下面将使用这个支架固定大、小园环和真空电容。
第二步:固定大圆环
将大圆环弯成近似圆形,然后按照上图的样子用扎带固定在T形架的横称上。大圆需要固定牢固,可以使用配备的步步紧加固。
第三步:固定小圆环
将小圆环的鳄鱼夹夹在合适的抽头上,弯成圆形,按照图示的样子固定在T形架的竖梁上,固定不要太紧,以便于安装弯成后天线的调试。
第四步:固定、连接真空电容
将真空电容用扎带固定在大环开口处下方合适的位置,可用多条扎带固定牢固,防止电容脱落损坏。然后将铜编织带使用大小合适的步步紧压接在电容的两极以及大圆开口的两端。
如果您的焊接技术足够好,可以直接将铜编织带焊接。编织带与馈管之间的焊接相对比较容易,而与真空电容之间的焊接比较困难,需要谨慎,防止由于器件受热不均导致胀裂。
注意:一定要先固定后连接,防止电容滑落损坏。
四、 ICC小环天线的调试方法
第一步:准备工作
第二步:调谐振
第三步:调匹配
五、 什么是小环天线
在1968年3月份的QST杂志上Lew McCoy/W1ICP给业余爱好者们介绍了一种所谓的“军用环天线”,这是一种业余版本的环天线,由美国军队的Patternson设计用在东南亚便携使用的天线,并与1967年给出了描述,
在定义上,环的导体总长度小于0.085波长,从电气角度讲就是小环天线。这个尺寸是出于在整个环周长上的电流必须相位相同的考虑,当线圈导线长度大于0.085波长时,这个条件就不满足了。这个约束条件使小环天线产生类似于水平半波天线的辐射,这个水平半波天线安防在小环天线的轴线上。
环天线的近似辐射电阻:
RR=3.12*10-4(NA/λ2)2
N环的圈数
A环的面积,单位平方米
λ工作波长,单位米
小型发射环天线其辐射电阻非常低,例如,一个单圈一米直径的圆形环天线,其包含的面积为π*0.52=0.785m2,假设工作在14M,其波长为21.4米,这样计算出来辐射电阻仅为0.092欧姆。
不幸的是,环本身还存在损耗,包括损耗电阻以及趋肤效应带来的损耗,将这些损耗考虑进去,辐射效率就可以从下面的式子计算出来:
η=RR/(RR+RL)*100%
η天线效率,%
RR辐射电阻,欧姆
RL损耗电阻,欧姆,包含了环导体本身损耗+串联调谐电容器的损耗。
损耗电阻RL主要来自于导体的交流电阻,发射环天线通常采用直径至少3/4英寸以上的铜导体,已获得较好的效率,管状的比实心的导体更加有用,因为高频电流仅仅在导体很浅的表面流动,导体的中心部分,几乎不影响高频电流的流动。
需要注意的是,上面的RL还包括了调谐电容的损耗,通常情况下,电容器的空载Q值可以认为很高,调谐电容的任何损耗几乎可以忽略。例如,一个极板没有机械接触的高品质调谐电容器,(比如可变真空电容器和蝶形发射用电容器)的空载Q值可以达到5000以上,这相当于在100欧姆的电容容抗中串联了0.02欧姆的损耗电阻。但是,当环的辐射电阻仅有0.1欧姆量级时,这个微笑的电阻就变得十分明显。
当小环天线谐振时,由于天线回路的Q值非常高,在谐振发射环天线中的所有器件都将承受大电流和高电压,这要求天线中的所有器件都要考虑到这一点,任何连接电容器的和环之间的导体也不列外。一根普通的连接导线可能比环导体本身的电阻都要大。
所有最好是使用从同轴电缆剥出来的铜带或铜编织带作为所有的连接线,并采用焊接以获得尽可能好的电气连接,应避免使用螺母和螺丝,因为在射频环境下,这样的连接具有较高的电阻,尤其受到风化腐蚀之后更加严重。
要拥有一个体积又小效率又高的发射环天线,它的有载Q值非常高,因此工作带宽非常窄,也许5KHz的变化都需要调谐。
屏蔽式法拉第环
六、 小环天线的性能和架设要求
一个8.5英尺周长的八角形铜环天线的响应(宽度为16.2英寸),与一个全尺寸λ/4地网垂直天线,带有两条升高的 λ/4 地网导线.以及一个同样尺寸的小环天线,但翻平后处于30英尺高度,最后还有一个 λ/4 的平顶偶极天线在高度30英尺处。 λ/4 地网垂直天线和垂直极化环天线都是在8英尺高,ρ=5 mS/m, ε=13的普通地面条件。高度较低的垂直极化环具备很好的竞争力,相比于大得多的地网天线在低仰角处仅仅差2.5 dB。而且垂直环在高仰角与低仰角辅射一样,所以对子于本地电台的工作要优子在高仰角带有深凹陷特性的垂直地网天线。然而,那个简单的平顶偶极天线,比两个垂直天线都要好,这是因为相比于水平极化信号来说,地面对垂直极化信号的反射性能不好。
一个小型的发射环天线可以提供接近全尺寸的偶极或垂直天线的性能。為此,举个例子说明, 一个100英尺周长的环天线在1.8 MHz工作频率时需要30 英尺高,而一个能良好工作的偶极天线将是240英尺(λ/2) 并且至少需要120英尺的高度(λ/4)。一个λ/4 的垂直天线有120英尺高,并且需要许多地面上的接地线,每根都有120 英尺长度。所以用一个更小的环天线可以替代那些天线,而在性能上仅仅造中等的下降,另外还需要一个高压可调电容器。在较高的工作频率,可以用同样的比率,但全尺寸的天线就没有那麼引人注目了。不过很少有居民可以竖立一根性能良好的带有全尺寸地网的垂直7 MHz天线。即使在14 MHZ. 一个3英尺高的环天线也可以通遍全世界。除了小尺寸带来的代价是窄的带宽和需要高压电容器外,这种小型发射环天线确实是个优秀的天线,可以在无法实现架设大型天线的地方派上用场。
如果天线附近有金属物,附加的损耗将降低Q值以及环的阻抗。