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阶梯线
版权所有 © 2002-2019 Harold Melton, KV5R。版权所有。修订版 2019 年 2 月 19 日。
为什么要使用梯线？
有效地为非谐振多频段天线供电。
天线神话
谐振
首先，让我们消除天线理论中最大的神话：天线必须“谐振”才能高效。胡扯！事实并非如此！
请注意，天线无需谐振即可成为有效的辐射器。事实上，拥有谐振天线并没有什么神奇之处，当然前提是您可以设计一些有效的方法来为天线供电。许多业余爱好者使用由明线传输线和天线调谐器供电的非谐振（甚至随机长度）天线。它们的辐射信号与使用同轴电缆和谐振天线的信号一样好，而且它们通常可以在多个频段上使用这些天线系统。
—ARRL 天线书，第 1 章 2
只要天线的长度至少是其最低预期频率下的半波长，其效率就远远超过 90%，就像谐振偶极子一样。问题在于为其供电——同轴电缆的损耗非常大（由于电介质加热），除非端接到其特性阻抗，这种效应导致许多业余爱好者错误地认为非谐振天线效率低下。但问题不在于非谐振，而在于同轴电缆的驻波比较高。
另一方面，梯形线在高 SWR 下不会遭受高损耗，因此可以有效地用于馈送天线，该天线可以在各种频率下为馈线提供从 1:1 到 ~12 的任何 SWR： 1. 因此，使用梯形线，您可以完全忘记谐振和 SWR，直到您使用调谐器将匹配到 50Ω 为止。
为了比较不匹配的馈线损耗，我们必须从天线的馈点阻抗和线路阻抗开始，然后计算 SWR，最后计算给定频率和长度下每种馈线类型的损耗。
对于最坏情况的示例，为电压节点供电（例如在 80 米偶极子上运行 40 米），假设馈电点阻抗为 3500 欧姆。对于 7 MHz 的 100 英尺 RG-8 同轴电缆，SWR 高达 65:1，总损耗为 78%。采用600欧姆明线线路，驻波比仅为5.8，损耗为3%！那么，如果我们切换到 80 米，阻抗为 50 欧姆，SWR 约为 12:1，损耗为 7%。在这种情况下，450欧姆线会更好，因为它的特性阻抗更接近几何平均值，因此SWR仅从50欧姆时的约9:1变化到3500欧姆时的7.7:1。100 英尺长的 450 欧姆窗口梯形线（SWR 为 9:1）的总损耗范围为 3.5 MHz 时的 5% 到 28 MHz 时的 14%，而且这是在最坏情况失配点下的情况。
因此，我们看到梯线不仅更适合非谐振天线，因为它在高 SWR 下的损耗要低得多，而且还因为它的特性阻抗使其更接近天线阻抗范围的几何平均值，从最低（奇数半）到波）到最高（甚至半波）。
另请参阅：我的进料线计算器。
方便的公式：VSWR = (1+r)/(1-r)，其中 r = (Zl-Zo)/(Zl+Zo)，其中 Zl=负载阻抗，Zo=线路阻抗，以欧姆为单位。
调谐器和巴伦损耗
另一个流行的神话是天线调谐器损耗很大并且浪费大量电力。胡扯！正确使用的 T 调谐器的效率约为 95%，而开关 L 调谐器（如大多数自动调谐器）的效率约为 98%。如果您的调谐器变热，则表明天线系统出现问题，并且超出了调谐器的设计限制。当天线侧阻抗较低 (<50Ω) 时，T 调谐器的损耗相当大，但当天线侧阻抗较高 (>50Ω) 时，效率超过 90%，在 ~500Ω 时达到约 95%。（参见G3TXQ 这篇文章中的图表）。
另一方面，巴伦的损耗可能非常大，具体取决于设计及其使用（或误用）方式。与调谐器一样，如果它们变热，就会浪费功率，您需要更改馈线长度（将反节点移出火腿带），并使用专为宽阻抗变化而设计的巴伦。
传统巴伦（例如同轴缠绕环形 4:1guanella）的设计无法处理全频段双峰的极端阻抗变化。当出现阻抗极限时，它们往往会在高功率下产生电弧或饱和并烧毁。现代巴伦制造商已经发现了这一点，现在制造了专为梯形线路馈电而设计的 1:1 扼流巴伦。DX Engineering和Balun Designs现在都生产“调谐器巴伦”，即 1:1 电流扼流圈/巴伦，而 MFJ 现在在某些型号（如 989D）中采用 1:1 双线绕线扼流圈/巴伦。
阶梯线神话
许多火腿拒绝使用它，因为他们受到常见误解的困扰：
1. “天梯线放射！” 胡扯。如果为平衡天线（如中心馈电偶极子）供电，则梯线的辐射不会比同轴电缆辐射更多。如果每个导体中的功率相等且方向相反，则我们可以实现完全相位抵消，因此不会产生射频辐射。对于偏心馈电天线（例如末端馈电或各种Windom型馈电）而言，情况并非如此，其中馈线辐射足够大，足以保证使用一堆浪费功率的扼流圈。
2. “我试过一次，它弄乱了我的电视、电脑，小屋里充满了射频！” 同样，梯子线应该平衡，并且在调谐器附近使用良好的扼流圈/阻流圈。为了进一步减少可能将射频带入棚室的共模电流，请确保使用的梯线长度在任何频段上都不是半波长的倍数。40、80 和 110 英尺等长度效果很好。一段谐振梯线，就像同轴电缆的屏蔽层一样，会通过天线的感应拾取射频并将其重新辐射到棚屋中。非谐振馈线长度将对共模电流呈现高阻抗。而且，与任何馈线一样，最好尽可能使其垂直于天线，这样来自偶极子每一半的磁场将相互抵消，而不是在馈线中感应共模电流。
3. “合作太难了！你必须让它远离金属！” 嗯，是的，几英寸左右。一般规则是：至少是线宽的两倍。用小型 PVC 管制作支座很容易。梯线可以穿过金属边缘，例如窗台；你只是不想让它在金属上运行很长时间。
4. “带进棚屋太难了！” 胡扯。有许多防水方法可以将梯子绳带入任何棚屋。您可以在墙上钻两个小孔，然后将两根 #12-#14 线穿过，然后填缝，并将它们连接到调谐器的平衡输出。或者更好的是，将巴伦安装在墙外，并带有几英尺的同轴电缆。我更喜欢这种方式，因为在暴风雨期间同轴电缆很容易断开（在舱壁配件处）。
5. “它在风中飘来飘去，而且太容易折断了！” (a) 开窗线应每两英尺扭转一圈，以防止风引起的振荡。(b) 建立良好的馈电点连接，并进行适当的应力消除。将线路缠绕在馈电点绝缘体的顶部，然后用扎带将其固定到自身上并没有什么坏处。此外，14 号绞线比 18 号实线可靠得多。
如果您运行全频段偶极子（棚屋里有调谐器），则需要梯线。同轴电缆在高 SWR 下运行时损耗非常大。在非谐振偶极子对馈线呈现高馈点阻抗的频段上运行时，同轴电缆很容易损失 75% 的功率。
笔记：
1. 本文共有 6 页。
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来自 <https://kv5r.com/ham-radio/ladder-line/>

NVIS 和 NVIS 天线（NVIS = 近垂直入射天波）的理论和实践，相应翻译为
：（几乎垂直作用的空间波）

原创文章，作者：Harold Melton，KV5R。经作者许可，此处使用这些内容的摘录。


译者 dh4py 对信息的准确性或翻译的准确性不承担任何责任。


NVIS

是无线电、天线、空间波传播、操作程序、一群需要可靠短程通信的无线电操作员的合作和知识的结合。它填补了地面波上的视线和空间波上的“跳过”长距离连接之间的空白。

德国军队在二战中率先记录了 NVIS 技术。美国军队在越南更广泛地记录、研究和使用了 NVIS。军用车辆上的无线电操作员发现，他们的鞭状天线有时在水平绑住时效果更好。业余无线电操作员研究 NVIS 传播和操作技术至少 15 年。作为战术军事联系，NVIS 意味着您可以在一定距离内建立联系，为敌人提供很少的目标空间。任何在低于半波长高度操作水平天线的无线电操作员都在使用 NVIS。

NVIS 传播通常意味着在电离层 F2 层处以 70 至 90 度的角度进行反​​射。它是没有通常跳跃区的空间波传播。NVIS 的目的是利用低功率、简单天线和无跳线建立长达数百公里的本地和区域连接。NVIS 通常由业余无线电操作员在相对较低的高度使用水平线偶极子在 160、80/75 和 40 m 频段上进行实践。

通过理解和控制两个主要因素来优化 NVIS 的使用：(1) 适当的天线设计和构造，(2) 适当的无线电操作员培训。天线的计算和构造方式使其在两个或三个频段上垂直向上具有尽可能高的增益；无线电操作员的培训包括了解天线、电离层传播和正确的操作程序。

NVIS 传播：

当水平偶极子悬挂在 1/2 波长高时，它具有垂直向上的宽零辐射，并且主辐射图类似于倒锥体。从地面反射的波与天线异相，导致部分向上相位抵消。结果是一个良好的“DX”天线，在相对较低的角度下具有增益，并且跳跃区很宽。然而，由于区域连接和本地 Qsos 中的跳过区域，会出现问题。

如果偶极子悬浮在半个波长的高度以下，那么这个倒锥体就会闭合，零辐射垂直向上消失，大部分功率以鸡蛋的形状向上辐射。从地面反射的波与天线同相，因此垂直辐射功率的幅度变得更高。该效果可以与指向上方的 2 元素八木进行比较。在距离最佳地面 0.15 至 0.20 倍波长的高度处，增益可达到 7 dbi（垂直向上）。这可以比作一道非常强大的聚光灯向上照射在云上。由此产生的亮点将间接照亮数公里范围内的区域。通过将水平天线悬挂在半波长以下的高度，我们可以达到相同的效果。我们用强高频辐射“照射”F2层（高度在160至500公里之间），实现大面积的间接高频“照射”。

下图显示了 75m 水平偶极子在不同高度的典型剖面。显然，最佳 NVIS 特性出现在大约 3/8 波长的安装高度处。然而，这通常是不可能的，低得多的天线几乎也能工作；主要区别在于覆盖范围的边缘。请注意可用的服务，这些服务可以在不同的角度和高度进行。


    
1a：75米NVIS天线，高度为6 m。    1b：75 米 NVIS 天线，高度约 20 m（四分之一波）
-10db的波瓣约为38°。    -10db 的波瓣约为 28°。
-20db射线的波瓣约为20°。    -20db的波瓣约为6°。
      

    
1c：27 m 高度的 75 米 NVIS 天线（3/8 lambda）    1d：75米天线，高度38 m（半波）
-10db 射线的波瓣约为 22°，-20db 约为 4°，    不再是NVIS，现在是“跳跃”天线，
现在在 30 - 60° 可获得更多功率。    最大功率在42°左右。
    
    
图 1a - 1d：
75m 水平偶极子的高度剖面，高于正常地面。（这些图与 ARRL 天线手册非常相似）

因此我们看到，75m NVIS 天线，从 6 米升高到 27.5 米，在 30 度角时提供 8 db 增益；这是相当大的，但没有理由在天线系统中添加两个 27.5 米高的桅杆。这里的规则非常简单：如果您想要 480 公里左右的可靠范围，则使用低天线。如果您想要更好的早晨/晚上条件，那么 27.5 米是最佳高度。将天线从 6 米提高到 27.5 米，可以让您在低角度时获得更多的功率。这种性能部分来自“蛋”的上半部分，部分来自土壤吸收的减少。在0.15至0.20波长的高度处实现最高垂直增益（约7dbi），但6米高的天线仍具有5dbi的增益。最佳 SWR 是在 12.5 米高度的正常地面上实现的。

1a - 1d 中的图形并未显示决定白天 75m 路径衰减的整个机制。下一个主要因素是 D 层的吸收，它在日出后的早晨逐渐积累，并在下午晚些时候逐渐分解。由于 NVIS 中的大部分功率都是以高角度辐射的，因此它在向上的过程中穿透吸收 D 层，被 F2 层反射，并在向下的过程中再次穿透 D 层。在低角度时，由于天线的接地损耗，可用功率较低，并且低角度更会削弱性能，因为射频必须在低角度下两次通过 D 层。例如，如果 D 层厚 50 公里，则陡峭辐射的 RF 必须几乎垂直地两次穿过吸收 D 层（100 公里）。然而，它的传播路径比以 30 度角发射的 RF 更短，而 RF 必须穿过 D 层，是 200 公里长路径的两倍（每次 100 公里的两倍）。。


图 1：30° 和 70° 辐射的白天损失；75 m 频段
在图 1中，我们看到了三种机制中的两种，它们共同决定了白天低电平辐射信号的衰减。(1) 如果比较辐射功率，辐射功率比 70° 时的最大值低约 2 db，则辐射在 30° 时衰减了 14 db。(2) 如果比较距离，发射波必须以不同角度两次穿过吸收 D 层：在 30° 时，信号损失是陡峭发射信号的两倍。(3) 此处未显示由于路径长度造成的正常衰减，但也必须考虑在内。这三个因素以及对流层的一些衰减共同削弱了白天的低辐射信号。随着太阳升得越高，D层的电离作用越强，有效范围进一步减小。

从傍晚到清晨，范围可以延伸到 75m 到 2400 km，因为 D 层消失，其衰减不再造成损耗。典型的 NVIS 图显示 20° 时的信号强度为 - 20 db；因此，1500至3500公里宽的接触更有可能不是由-20db衰减的单跳引起的，而是由高角度较强波的两跳或更多跳引起的。增加范围的另一个因素是“Pederson Ray Hop”，其中电波在电离层的 F 层中传输。当距离以这种方式增加时，一个负面影响是在夏季这个巨大的地区存在许多雷暴。这些会引入强烈的静态噪声，使夏季夜晚的低频段瘫痪，尤其是对于微弱的信号。

早晨，太阳逐渐重建D层的电离。它开始像一个巨大的屏蔽毯一样吸收信号。随着太阳升得越高，效果或多或少均匀地增加。对于 NVIS 天线，具有最低辐射功率的低角度变得不可用。覆盖范围从早上到凌晨覆盖半径为300至500公里。最大功率以高角度发射，只有辐射主瓣的强度足以穿透 D 层两次。在上午晚些时候，250 至 500 公里之外的信号通常会变得非常微弱，然后听不见。将两个天线悬挂得更高（至 38 米）会增加低角度下的辐射，但很难实现。实际的解决方案是切换到 40 m，此时 D 层的衰减要低得多，并且天线悬挂高度是波长的两倍。切换到 20m 可实现全大陆连接，但跳跃区较宽；假设 F2 层不受干扰。业余无线电爱好者、短波听众、军事、航海和航空无线电爱好者定期使用昼夜周期切换频率，以便在所需范围内获得可靠的信号。

当然，这样的预测变化很大。它们取决于主要的电离层条件和天线的环境，尤其是地面电导率。这些预测来自军事记录。在那里，计算出白天和晚上不同时间不同频率的完全传输消息的百分比，并以列表形式发布。偶尔会有例外情况，但本文指的是可靠的战术通信，而不是因异常和非典型频段条件而引起的偶尔例外情况。

所有这些都解释了为什么可靠、有效的 75m 价差会随着昼/夜周期而扩大和缩小。

另一个考虑因素是土壤状况，包括电导率和介电常数。天线特性由直达波和地面反射波的混合决定。对于波瓣来说，这可能是同相的，对于零来说，这可能是异相的，对于其余辐射来说，这可能介于两者之间。天线附近的地面电导率会影响基极电阻和功率吸收程度。几公里外的地面性质会影响辐射模式。特别好的接地（例如盐水）将产生最佳效果，而较差的接地将吸收更多功率并改变反射功率的相位。这大大降低了低角度下的性能。一个地点与另一个地点的土壤条件差异解释了为什么在良好土壤上配备适度天线的一个站会产生更好的信号，而在贫瘠土壤上拥有高度优化天线的另一个站会产生相对适中的信号。因为你无法改变地面的性质，所以如果地面良好，业余爱好者不必将天线安装推向极端。地面条件较差的业余爱好者不可避免地要尽可能地优化他的天线。正常接地的值为 5 毫西门子每米 (mS/m)，介电常数为 13。天线附近环境的地形也会影响辐射方向图。距正常地面的高度对基极电阻的影响如下：


米高    欧姆
4    8号
6    15
8号    25
10    35
12    46
14    57
表 1：中心馈电谐振水平
半波线偶极子的基极电阻，高于平均接地电阻。
在表1中，偶极子悬挂在高于平均地面的不同高度处。对于每个高度，偶极子达到共振的长度都得到了优化。显然，如果要在使用 50 欧姆同轴电缆馈电时达到最低 SWR，则普通偶极子应悬挂在大约 12.5 米的高度。作为替代方案，可以使用 4.5 米高的折叠偶极子。由于折叠二极管具有 4:1 的变换，因此基极电阻约为 50 欧姆。折叠偶极子还将具有更大的带宽。

NVIS 垂直波瓣的理想效果是减少白天远处雷暴造成的大气静电，因为几乎所有大气静电都发生在 15° 以下的角度。缩小天线的垂直波束可以进一步降低噪声。这是通过降低天线直至达到最佳信噪比来实现的。或者，天线可以悬挂在 0.2 lambda 的高度，反射器元件位于地面上。这将创建一个 2 元素八木。这缩小了辐射波瓣并增加了利润。当雷暴在天线的有效范围内时，就会听到雷暴的声音。这个数值在夜间比白天大得多。当雷雨临近时，没有办法减少静电。然而，如果您的连接距离为 150 公里，而雷暴天气距离为 300 公里，则降低天线高度可以减少有效干扰信号，从而获得更好的信噪比。

任何可能时间的可用频率都位于垂直MUF（垂直向上波反射的最高频率）和D层吸收的上限频率端之间。白天的典型高度为 40 米，夜间为 75/80 米。清晨射频75m波长穿透F2层时可使用160米。实际中，75m可在17°至9°左右使用，40米可在9°至17°使用。有几点需要注意的例外情况： (1) 75 米可能会因为强静电而无法在凌晨工作。(2)由于没有F2班次，75米在凌晨无法运行。然后，如果静力学允许，您可以切换到 160 米。(3) 白天由于太阳活动可能会损失40米。其他乐队也会受到影响。

另一个需要考虑的因素是颠簸。如果这些站足够近，地面波和空间波会在接收器中混合；由于高频覆盖的路径长度不同而产生干扰。对于15公里外的站点，地面波传播15公里，但空间波传播300至500公里。因此，必须尽可能地减少凹凸。这是通过两个站将天线降低到最小高度来实现的。即高出空地 3 - 4.5 米，高出栅栏 1.2 至 1.8 米。

在移动操作中，一些业余爱好者注意到了一个小的“死区”，延伸到了凸起范围之外几公里。这可能是由于一个或两个原因，或两者兼而有之。第一种：基站采用NVIS，移动站采用鞭状天线（垂直辐射器）。从上方直接撞击垂直辐射器的射频不会感应出任何电压。因此，鼓励军用车辆系紧鞭状天线。其次，一些科学家推测 NVIS 垂直瓣有一个恰好 90° 的小“孔”。这个想法是，上升波和下降波不能占据相同的空间，而不通过相位叠加相互抵消。所以你可以说有一个小的“跳跃区”，就像一个小洞。笔者认为这两种机制在一定的情况下都可以发挥作用。

为什么选择 NVIS？

一是彻底消除跳跃区。这改善了所有形式的本地和区域射频连接，无论是出于实用还是实验目的。

ARES（ARRL 业余无线电紧急服务）或 RACES（业余民用紧急无线电服务）等紧急无线电团体研究 NVIS 传播、技术和设备开发，为紧急情况做好准备。NVIS 是山区、没有中继覆盖的地区以及中继系统发生故障或可能发生故障的任何情况下的最佳战术链路。目前生产的具有 NVIS 功能的工业移动和便携式高频收发器和天线应该会更加广为人知，并用于紧急连接。

科学家和无线电操作员注意到 NVIS 天线在山谷中比在山区工作得更好。这是由于山谷中的土壤电导率比干燥的石山要好得多。这种幸运的情况避免了不必要的攀爬，并允许使用树木进行支撑和保护。

天线和传播实验很有趣！对于很多业余爱好者来说，天线的开发和建造是最接近于建造自己的事情。NVIS 是进行天线实验的最简单方法。天线很简单，而且挂得很低。轻质钢丝和尼龙绳可以固定在梯子高度的树木上。降低和更换偶极子只需几分钟，并且可以由一个人单独完成，无需助手的帮助或进行大量预先计划。

NVIS 天线并不显眼。许多社区禁止使用天线杆，这严重限制了实验。借助 NVIS，您可以将细线穿过树木或私人围栏。配备此功能的 HAM 永远不会在低频段的 DX 比赛中获胜。不过，它将能够在白天在其NVIS天线的覆盖范围内进行区域QSO，以及在夜间在低频段进行一些DX，特别是在没有雷暴的冬季。

如果你只能有一根天线，那么它应该是带有鸡梯和调谐器的 NVIS；这适用于所有频段。“最好的”多频段天线很可能是 80 米长的偶极天线，或带有 23 米鸡梯和调谐器的 160 米长环路。

如何构建良好的 NVIS 天线：

最好的 NVIS 天线既简单又有效。最喜欢的是双频偶极子天线，它使用偶极子的距离为 75 米（约 37 米）和 40 米（约 20 米）。两者都直接连接到 50 欧姆同轴电缆，并悬挂在 3 - 3.6 米高的树上的 5 个点上。两个偶极子的两端应尽可能分开，否则它们会相互干扰。最好将它们挂成“X”形。75 米偶极子具有窄带宽 (<100 kHz)。一些天线制造商建议将末端悬挂得比中间稍高。这增加了增益并增加了馈电点的阻抗。如果馈电点的阻抗太低而无法匹配，则天线应为折叠偶极子；这使得馈电点的阻抗增加了四倍。与干燥土壤、岩石或沙子相比，将天线悬挂在高导电表面（例如盐水或潮湿的酸性土壤）上可以大大改善天线的功能。

由于吊点高 10 至 12 英尺，电线必须轻且拉紧，以避免严重下垂。例如，您可以使用铝线作为电围栏。绝缘铜线甚至还提供绿色涂层。可以使用花园中心的绿色尼龙线来拉伸电线。中心馈电点和同轴电缆可以用简单的防水绝缘体连接。必要时可将绝缘体和同轴电缆喷成绿色或棕色。小于2.5米的天线应采用绝缘线制成，以避免射频烧伤。绝缘对性能没有重大影响，它只是减少风雨静电并防止腐蚀。

使用同轴电缆时，馈电点使用宽带普通巴伦会更好。如果您想避免鞘波，可以使用同轴巴伦。馈线应以直角指向远离天线至少 1/4 波长。馈线的末端也应落在两个谐振点之间。这样做可以最大限度地减少馈线对射频的吸收以及通过馈线的射频发射，并且不需要巴伦。馈线的长度取决于天线的馈电方式以及一侧是否接地。ARRL 手册中给出了长度。

鸡梯不应与谐振偶极子一起使用。这些偶极子的基极电阻在50欧姆以下，300至600欧姆的线路并联会导致基极处出现较大的失配。然而，如果天线与调谐器非谐振地使用，则应使用鸡梯。同轴电缆在高驻波比下损耗非常大。

偶极子必须谐振才能有效的神话与无线电工程一样古老。相同尺寸的非谐振偶极子与谐振偶极子一样有效，前提是 (1) 假阻抗匹配。(2) 调谐设备的设计使得损耗可以忽略不计，并且 (3) 馈线损耗必须最小化（驻波比较高时为鸡导体）。同样重要的是要记住，巴伦和其他匹配变压器在一端或两端失配的情况下运行时损耗非常大。ARRL 手册展示了如何为每个阻抗变换比率构建巴伦。这个神话源于不匹配的同轴电缆的严重损耗。根据作者的实验，使用鸡导体馈电的 160 米偶极子的性能优于使用同轴电缆馈电的 75 米偶极子。两者高度相同，且均在 75 米高度运行。这是因为较长的天线虽然在 75 米处不谐振，但其孔径是其两倍，因此接收和辐射的功率更大。然而，它有四个部分零点，而半波偶极子只有两个。

更奇特（且昂贵）的 NVIS 安装具有全波环路，并在馈电点配备自动天线调谐器。这些天线悬挂在 3 至 6 米处时，可在低频段提供出色的 NVIS 功能，并在较高频段（其中环路安装高度超过 1/2 波长）提供出色的 DX 功能。

关于环路的两件事值得注意：环路在每个谐波上都会谐振，而不仅仅是像偶极子这样的奇次谐波；环路的频率越低（长度越大），其谐波就越多。例如，75m 环路大约谐振为：3.8、7.6、11.4、15.2 等。160m 环路大约谐振为：1.8、3.6、5.4、7.2、9.0、10.8、12.6、14.4 等；并且由电抗产生的峰值 SWR 在所有这些点之间较低。因此，即使由于馈电点电阻较低而无法在其基频下使用，大环路也应悬挂在高处。

如果你进一步追求这个想法，那么拥有非常大财产的业余爱好者可以在财产周围的栅栏上运行一个非常大的环路（大约 330 到 660 米），并获得如此多的谐振点，以至于他拥有宽带天线 - 即使如果馈电点没有进行适配，则由于馈电点的阻抗极低，接地和低于大约 3 - 4 MHz 的所有谐波频率都不能用于传输。

一些紧急无线电小组正在成功试验水平安装的移动天线。例如，一个 75m 和一个 40m 形成优秀的短便携式 NVIS 偶极子。天线脚对脚安装，并像偶极子一样在中间馈电。它们水平安装在车顶上方 1 至 2 米处或短杆上。

NVIS 天线在 45 厘米的高度运行。令人惊讶的是，S9 信号被 27 厘米高的天线接收到了！

军用 NVIS 天线 AS-2259 无法复制，因为它的桅杆底部有巴伦，桅杆作为馈线。但是您可以通过使用玻璃纤维杆（军用帐篷杆）并用鸡梯子喂天线来重新创建它；使用巴伦和天线调谐器。进料管线可以沿着玻璃纤维桅杆布线。电线的长度适合业余频段。如果您只想在 75 和 40 m 上工作，您可以使交叉元件与这些频段谐振并使用同轴电缆。

我发现非谐振线天线获得强信号的秘诀是（1）波束角，即越大越好；跨越 38 米和 76 米的元素和 (2) 鸡梯。该天线的性能优于所有其他天线（在 160 至 17 m 范围内，无论是谐振天线还是非谐振天线，以及跨度相同的高度）。天线书籍和文章中很少讨论波束角。

来自 <https://www.greenradio.de/as2259.htm>

噪声源、RFI 及其抑制随着电视、电源/充电器、新型照明产品和其他现代设备新技术的出现，许多这些产品产生的电子噪音带来了一个不幸的缺点。为此，我们收到大量电子邮件和电话，寻求解决接收器中不断增加的本底噪声的方法。
毫无疑问，巴伦是答案之一，但它们并不是唯一的答案，在某些情况下根本不是答案。为了更好地理解这一说法，了解不同的噪声源以及如何处理它们非常重要。
首先是共模电流产生的噪声，如果同轴电缆馈线暴露于强射频（例如来自附近高功率调幅电台的射频），则共模电流可能会在同轴电缆馈线的屏蔽层上感应出噪声。如果屏蔽层靠近或穿过家中交流线路或靠近馈线的电气设备（如开关电源）产生的电场，则该屏蔽层也会受到共模影响。当同轴馈线穿过天线辐射的射频近场时，会导致音频失真的共模会产生“麦克风咬音”。天线馈电点处的大阻抗失配也会产生共模电流。应该注意的是，这仅是使用同轴电缆时的问题，而不是使用明线或梯形线馈线时的问题。
好消息是，当安装在靠近设备的馈线中时，高质量 1:1巴伦（又称馈线、隔离和/或扼流巴伦）通常可以消除此类噪声或 RFI。请注意“高质量”一词，这意味着如果您认为价格划算，那么巴伦很可能并不划算！此外，在天线的馈电点或附近安装一个天线不仅有利于传输信号，而且还可以成为对抗噪声的第一道防线。这种类型的巴伦应该在噪声最明显的频段上产生高水平的阻塞阻抗，同时对任何输入信号的插入损耗可以忽略不计。  
请注意巴伦声称具有极高的窒息阻抗！为了达到这些水平，他们通常使用不太适合高频频率且插入损耗较高的磁芯。这些巴伦应被视为可疑并避免使用，尤其是来源不明的情况。
应该注意的是，空气缠绕同轴扼流圈有时被称为“丑陋的巴伦”，其效果非常有限，并且往往具有非常窄的扼流阻抗峰值。此外，缠绕在低磁导率磁芯（例如铁粉型）上的巴伦在用于1:1 巴伦时基本上毫无价值。相反，用高磁导率磁芯缠绕的巴伦以人为地增加测量的扼流阻抗，在运行时也会变得更热。
第二种类型的噪声来自差分源，并且与接收信号完全相同，无论是 SSB、CW、RTTY、AM还是任何其他模式。这些来源可能来自大气，或更糟糕的是来自地面输电杆上可怕的故障电力线。这种类型的噪声无法通过巴伦来抑制，通常只能使用DSP（数字信号处理）将其最小化，无论是在收发器中还是在外部处理中，例如 BHI 的出色的Hear It 产品系列。
无论是在您的立体声音响、电话、烟雾探测器还是您邻居的电子设备中，RFI都需要使用铁氧体环形线圈或铁氧体钳位的不同方法。Mix 31 或某些人称之为 31 材料，在用于抑制此类 RFI 时非常出色，强烈推荐。QST发表了一篇非常好的短文，它将帮助您了解辐射射频如何进入您的电子设备以及如何抑制它们。可以使用此链接访问它。 来自 <https://www.balundesigns.com/reference/noise-sources-rfi-and-their-suppression/>

巴伦和 Unun 的核心材料选择为巴伦和 unun 选择最好的环形材料或“混合”。
传输巴伦
在磁芯选择方面偶尔会出现错误，尤其是巴伦，有时会出现一些非常奇怪的想法。一个相当奇怪但有些流行的想法是，添加混合磁芯类型将通过缓慢减少通过巴伦的电流来实现巴伦的高功率运行和高扼流阻抗。其他误导性的说法是core ui（发音为 mu）的极端值（例如 10,000 或更高范围内的值）在 1.8 MHz及更高频率上是必需的。其他想法倾向于支持在相同应用中使用磁导率过低的岩心。
当我们推荐磁芯时，材料选择始终基于使用适当的台架测试设备进行的实际测量以及实际应用。
芯材
对于高频高功率应用，通常需要使用较低磁导率的磁芯，这有几个原因。较低磁导率的磁芯通常具有较高的居里温度。它们在高温下工作而不会失去磁性。
磁导率较低的磁芯在给定频率下具有较高的Q（较低的损耗角正切）。这意味着阻抗的很大一部分与无损电抗而不是耗散电阻相关。它们将较小比例的功率转化为热量，这在高功率水平下非常重要。
渗透率随频率变化。随着频率从零增加，最终核心阻抗达到峰值。在阻抗达到峰值的频率之上，磁芯的阻抗（和有效磁导率）实际上会下降。
磁导率随频率增加而下降的斜率对于控制宽带变压器的阻抗很有用，但我们应该小心避免斜率过大。初始磁导率过高很容易将工作区域在阻抗下降斜率上移得太远。
此外，在高 mu（磁导率）磁芯的向下斜率上工作的变压器或电感器需要额外的匝数来维持临界阻抗，并且通常需要比低mu 磁芯更多的匝数。频率上限将降低，这可能会减少所需频率范围内的有用带宽。
使用过高的初始磁导率还意味着温度稳定性通常会降低，而损耗会随着最佳磁芯材料选择而增加。此外，杂散电容不必要地增加，从而降低了带宽并增加了不需要的杂散耦合。      这就是为什么在大多数高频应用中使用 mix43 通常是错误的。（编者注：在缠绕除某些 1:1应用之外的任何产品时，也应避免高于此值的任何磁导率，例如混合 31。）因此，当巴伦制造商展示出过高的共模扼流圈阻抗时，您应该意识到它会带来稳定性和耐热性降低的代价。不要仅通过考虑初始 mu 来选择磁芯，因为该值是在 DC 下获取的，而是考虑在工作频率或多个频率下测量的特性！永远记住这个一般准则。较短的导线长度（如果绕组阻抗足够）会带来更好的变压器带宽。最好的设计将最大导体长度放置在磁芯窗口内，将最小导体长度放置在磁芯窗口外。
加热
在更高的功率水平下，有必要转向更低损耗角正切和更高居里温度的材料，例如 52、61 或在某些情况下使用 77材料。当功率水平在千瓦范围内时，即使是一小部分 dB损失也会在小磁芯中产生显着的热量。在非谐振应用中，低磁导率铁氧体磁芯和高磁导率铁氧体磁芯之间的损耗差异没有显着差异，但发热要小得多！
我们通常认为热量意味着核心损耗很大或“饱和”，但事实往往并非如此。我们必须考虑核心的功率水平、占空比和散热能力，并纵观全貌。
非常小的磁芯，例如珠型扼流巴伦上使用的直径为 0.5英寸的细小磁芯，在露天只能耗散一小部分瓦特。有时，通过直观地观察 60瓦灯泡在正常工作时的运行温度，有助于正确了解温度。当我们考虑核心的尺寸时，它的表面积通常比灯泡小得多。芯材的导热性也很差，并且通常被塞在容器中以防止任何类型的空气流通。
考虑典型的珠状巴伦的结构，封装在 PVC 和热缩管中。1500 瓦中仅耗散 20 瓦就能在 PVC管内的微小珠子中产生破坏性的热量。1500 瓦中的 20 瓦损耗小于 0.1dB，但它会使核心过热！
问题几乎总是发热问题，而不是磁芯损耗问题。核心几乎不会饱和，除非核心承受非常低的平均功率和非常高的峰值功率水平。选择磁芯时，最好担心热量和我们使用的匝数，而不是实际的功率损耗。
核心风格
软铁芯（软磁）会增加电感，因为它们会增加给定电流下导体附近的磁通密度。仅在少量磁通“集中”的情况下，电感或阻抗就不可能大幅增加。我们需要显着增加通量才能显着增加阻抗。
磁芯窗口外部的区域没有围绕导体的闭合磁路。磁芯的存在对磁芯窗口之外的任何导体区域的阻抗影响极小。来自外部电线的大部分磁通都在空气中，而不是在磁芯中。由于只有一部分围绕外导体的磁通切割磁芯的外层，因此磁芯窗口外部的导线对系统阻抗的有用阻抗贡献是最小的。
使用天线分析仪通过简单的实验可以轻松验证这种效应。在分析仪的输出端连接一根短线，并测量阻抗。将磁芯靠在电线上，观察非常小的阻抗增加。现在将相同的导线穿过磁芯中心，并观察大的阻抗变化。这说明了为什么磁芯外部的绕组导线长度被浪费，这主要导致了不良影响。
核心尺寸
软铁（软磁，而非物理）磁芯的绕组窗口内的区域被所有磁通线切割，并且该区域对阻抗有非常大的影响。磁芯将载流导体周围的磁通量集中到一个非常小的区域，并且快速远离导体区域的磁芯厚度影响较小。
将磁芯放置在一个或多个导体上所引起的附加阻抗几乎完全与平行并围绕一个或多个导体的磁芯内部长度（窗口深度）成正比。磁芯直径或径向厚度对阻抗的影响很小。与导体平行的磁芯面积加倍，绕组阻抗大致加倍。对于磁芯壁厚度的增加则不然，磁芯厚度几乎不会影响阻抗，但会增加散热。
来自 <https://www.balundesigns.com/reference/core-material-selecton-for-baluns-and-ununs/>

SWR 和馈线的影响经 Hamuniverse 许可转载，这是对 SWR 以及如何最好地测量它的精彩解释。
什么是驻波比？
SWR或驻波比是业余无线电中最容易被误解的术语之一。尽管我看过的每一本天线和传输线书籍都很快指出了这一点，但它仍然是许多误解的根源。对于大多数拥有 SWR仪表的火腿来说，SWR 就是仪表读数，如果仪表显示没有问题，那么一切都很好。这根本不是真的。在本节中，我们将再次尝试准确解释SWR 是什么和不是什么。天线设计和施工中存在的问题已经够多了，无需添加另一个混乱来源！特别是在处理折衷天线时，我们需要确保准确理解 SWR的含义，因为我们通常会使用短而低阻抗的天线，而 SWR 可能是效率低下的主要原因。
回到传输线。在上一节中讨论了天线与传输线匹配的主题，并指出天线与传输线的匹配与发射机与传输线的匹配有很大不同。还提到，每条传输线都有一个特性阻抗，通常为50、75、300 或 450 欧姆，完全取决于线路的结构。
在最好的情况下，我们会使用 50 欧姆传输线将 50 欧姆阻抗天线连接到额定输出阻抗为 50欧姆的发射器。在这种情况下，一切都匹配，只要我们确保同轴屏蔽上没有电流流动，一切都应该工作得很好。由于系统的所有部分都是匹配的，传输线损耗被最小化，发射器可以以其设计效率运行，并且发射器输出的几乎所有功率都将到达天线并被辐射。
但是，当我们将 50 欧姆传输线连接到馈电点阻抗不是 50欧姆的天线时，会发生什么情况呢？例如，假设天线的输入阻抗为 10 欧姆电阻，这在短天线中并不少见。请注意，传输线为 50 欧姆并与 50欧姆发射器输出匹配。然而，50 欧姆传输线和 10 欧姆天线之间的阻抗不匹配导致 SWR 为 50/10 =5:1，并且大量功率从天线反射回传输线。发射器中的保护电路很可能会导致其功率降低。
驻波。考虑传输线路中发生的情况。发射器以特定频率或波长将功率（电流和电压）馈送到线路中。在天线或负载端，部分功率被负载吸收或辐射。其余功率沿着线路反射回发射器。沿着传输线，正向和反射电流和电压结合起来给出沿线任何地方的总电流和电压。只要负载阻抗、线路长度和频率不变，线路上就会出现稳定的电压和电流峰谷模式。这被称为“驻波”，因为它不会改变。最大电压与最小电压的比率是失配的量度，称为“电压驻波比”或VSWR。
同样，最大电流与最小电流之比称为“电流驻波比”或ISWR，其中I代表电流。可以看出，ISWR 与 VSWR相同，但 VSWR 通常更容易测量。通常我们只说SWR，即VSWR。但不要忘记，所描述的是由于传输线与负载或天线之间的不匹配而引起的沿传输线的电压分布。
在我们的示例中，传输线上的 SWR 为 5:1。这等于天线阻抗（10 欧姆）与传输线特性阻抗（50欧姆）之比。因此，在不了解其他任何信息的情况下，我们知道沿线的最大电压是最小电压的 5倍。而且我们还知道，输电线路上的最大电流是线路上最小电流的5倍。由于电阻损耗取决于电流平方 (I2)，因此我们还知道，线路上的任何损耗都会比电流较小时更大。
阻抗。阻抗怎么样？我们知道天线处的阻抗为 10欧姆。我们还知道阻抗是电压与电流的比率，并且电压和电流都沿着线路变化，因为我们有驻波。事实上，在示例中，它们都改变了 5倍。我们假设天线处的电流最小且电压最大。然后距天线 1/4 波长处电流最大，电压最小。可以看出，此时的电压比天线处的电压大 5 倍，而电流将小 5倍，因此阻抗将增大 25 倍。它将不再是 10 欧姆，而是 250 欧姆。请注意，250/50 = 50/10 = 5，这是 SWR。
现在，由于在我们的示例中，传输线上（在天线处）有一个点的阻抗为 10 欧姆，并且线路上还有另一个点（距离1/4 波长）阻抗为 250 欧姆，因此按理说，中间的线路上有某个点的阻抗恰好为 50 欧姆。事实上，这是正确的。如果我们找到该点并将发射器恰好连接在 50欧姆阻抗点，发射器就会满意并以最高效率进行传输。但是，沿线的电流和电压分布仍然是相同的！仍然存在驻波，仍然存在高于所需的电流，并且由于驻波，传输线路中仍然存在过量损耗。
那么，让我们看看 SWR 计会发生什么情况。如果我们将发射机直接连接到天线并测量那里的 SWR，仪表将读取SWR 为 5:1，正如预期的那样。如果我们将发射器精确连接到 50 欧姆阻抗点，仪表将读取 SWR 为 1:1。如果我们将发射器连接到 1/4波长点（阻抗为 250 欧姆），仪表将再次读数 5:1，因为 250/50 = 5。
这怎么可能呢？SWR 没有改变，因为由于 50 欧姆传输线和 10欧姆天线之间的阻抗不匹配，驻波仍然存在。然而，仪表的读数范围从 5:1 到 1:1，再回到 5:1，具体取决于发射器和仪表的连接位置。到底他妈发生了什么！？
驻波比表。为了理解这种现象，我们需要准确地了解典型驻波比仪测量的是什么。请注意，它不是测量传输线上的最大和最小电压（或电流）。显然它不能这样做，因为它只位于传输线上的一个位置。这意味着它不会测量传输线SWR，尽管它被称为“SWR 计”。那么它到底测量什么？
ARRL Antenna Book 和其他描述 SWR计的教科书一般都会讨论桥式电路和定向耦合器。在这些电路中，传输信号通过由等于 50欧姆传输线特性阻抗的电阻器组成的电桥馈送。（请注意，一些专业仪表可能使用其他阻抗，但它们通常很昂贵，并且不用于业余用途。）仪表本质上是测量插入馈线点处的阻抗相对于50 欧姆的比率。因此，在该示例中，它将读取从 50/10 = 5 到 50/50 = 1 到 250/50 = 5 的任何位置，具体取决于仪表在馈线中的插入位置。也就是说，常见的SWR表测量的是阻抗与50欧姆的比值。它不测量传输线的“驻波比”。
   显然，我们需要使 SWR 尽可能接近1:1，以减少馈线损耗。然而，我们的仪表无法读取传输线上的实际驻波比，仅仅因为它显示1:1并不意味着传输线和天线匹配且传输线上没有驻波。我们接下来干吗？
此时，任何对优化天线感兴趣的人都应该拿起一本有关传输线的书并研究沿线的阻抗分布。这里使用的示例显示了纯电阻负载。虽然当天线显示电阻性负载和电抗性负载时情况会更加复杂，但概念是相同的。沿着传输线有一个地方，我们始终可以保证能够读取50 欧姆线路的实际 SWR。那正是天线处。换句话说，如果您想知道线路损耗的 SWR 是多少，请在天线处使用 50 欧姆同轴电缆读取 SWR， 不在发射器或馈线的棚屋端。（编者注：如果您有一种较新的天线分析仪，例如RigExpert，可以消除馈线的影响，则结果将与在天线馈点处读取读数相同。如果您是对于认真的天线建造者、实验者或只是重视准确结果的人来说，这种类型的分析仪是非常宝贵的。它将使您的构建/安装变得更加容易，并让您的天线充分发挥其潜力。）
来自 <https://www.balundesigns.com/reference/swr-and-the-impact-of-your-feedline-/>

为什么天线高度比增益更重要
2020 年 7 月 9 日 | 作者巴苏(VU2NSB) 听
天线高度比增益更重要吗？
尽管乍一看似乎有些矛盾，但事实是，当涉及到用于 DX 操作的 HF 频段天线时，天线距地面的高度通常可能比其公布的增益更重要。HF 频段上的远程 DX 接触通常需要在最佳选择的频段上进行长时间跳跃才能获得最佳效果。为了实现这一目标，辐射起飞角（TOA）必须非常低。特别是，在低 SSN 条件下（在撰写本文时普遍存在），当电离层等离子体密度较低且平板厚度也较小时，较高的 TOA 信号可能会穿透电离层并在外层空间丢失。来自天线的低 TOA 信号为我们提供了最好的前景。 这是否意味着我们需要寻找某种具有低 TOA 能力的特殊天线来部署在我们的 QTH 上？不！我们不……每个天线都可以以某种方式安装以提供低TOA，但是，用户必须知道如何做到这一点。无线电业余爱好者群体中很大一部分人普遍存在的问题是，对于如何简单地额外增加天线高度就可以让我们开始复制那些我们根本不知道存在的电台缺乏足够的认识。讽刺的是，我们通常不会做太多简单的调整来纠正这种可挽救的情况。相反，我们的第一反应是弄清楚如何用另一个更大、更重、增益更高的天线来取代我们现有的天线……我们中的许多人经常盲目地沿着这条看似利润丰厚、前景光明的道路走下去，最终结果是摸不着头脑。结果与我们的巨大期望相反。 这是一位业余无线电操作员提出的一个现实问题。这是因为，与安装在较低高度 AGL 的另一更好且更高增益的天线相比，安装在地面高处的天线的低起飞角辐射通常可能会产生更强的信号。
这是一位业余无线电操作员面临的典型现实问题的示例。这篇寻求建议的帖子出现在一个著名的业余无线电 Facebook 群组上。我已经模糊了不相关的内容，包括遇到问题的朋友的身份。重要的是，他提出了一些我们许多人不时面临但通常不讨论的有趣的实际问题。
我们的朋友在 Facebook 帖子中引用了一个场景，尽管他在 55 英尺 AGL 处拥有完美工作的扇形偶极子，但他选择安装额外的更高增益定向天线 Hex-Beam，以进一步增强他的电台性能。然而，塔架、旋转器和桅杆上的最终六角梁安装必须安装在 29 英尺 AGL 的高度。这是可以理解的……我们大多数人作为无线电爱好者经常面临各种限制，包括城市法律、住房协会细则、成本等，这些限制阻止我们安装非常高的塔来安装天线。另一方面，通过使用建筑物、其他结构、树木等上预先存在的人工制品作为线天线的端点锚点，简单、轻量的线天线（例如偶极子等）可以更容易地安装在更高的高度。有时，我们甚至不需要建造额外的基础设施来部署线天线。因此，对于我们大多数人来说，通常更容易在比八木天线、立方体四边形天线、六角梁天线、Moxons、LPDA 或其他天线更高的高度上安装简单的线天线。
上述因素通常为我们提供了很多人都没有意识到的杠杆作用。我并不是说更大的高增益天线没有什么可以为我们提供的。事实上，它们确实为我们提供了惊人且高度增强的性能机会，但只有在正确部署时才能让其性能参数显现出来。具有讽刺意味的是，大多数业余无线电操作员由于各种法律、房地产和后勤限制，常常发现自己陷入了阻碍更大天线充分发挥其潜力的泥潭。
人们必须记住，在最佳部署条件下运行的简单线天线可能比在受损安装环境下部署的更大、更高增益的天线表现得更好。
      天线增益与辐射起飞角 (TOA) – 其意义
天线的功率增益通常由设计者或制造商指定。通常以 dBi 或 dBd 为单位进行测量。那些想了解更多有关这些增益单位的人可能会喜欢参考天线基础知识文章。无论增益规格的单位是什么，制造商数据表中指定的数字表示在制造商在数据表中规定的一组指定条件下预期有多少增益。 安装在距地面不同高度的天线的最大增益辐射起飞角的比较。因此，仰角剖面波瓣模式不同，提供不同的远程 DX 性能。
此指定增益并不意味着天线将在所有仰角起飞角度提供相同的增益。公布的增益只是代表主仰角波瓣峰值的 TOA 处最大可用增益的指标。在所有其他仰角 TOA 下，在指定条件下天线可实现的增益始终会较小。我们距离最大增益值的 TOA 越远，可用增益就越小。
因此，例如，如果我们想在10° TOA 处实现相当好的增益，那么如果我们的天线在 20° TOA 处实现其最大指定增益，而不是在 35° TOA 处实现其最大指定增益，则会好得多。20° 或 35° 的峰值（最大）增益TOA 将完全由地面以上天线的有效天线高度决定。天线距地面越高，主瓣的峰值 TOA 就越低。换句话说，当部署在更高的高度时，相同的天线可以为我们提供 20° TOA 峰值增益，而不是35° TOA 峰值。 因此，当天线安装在更高的高度时，由于峰值增益TOA 更接近我们期望的 10° TOA 操作要求，因此与数据表指定增益相比，我们期望的 10° TOA 处的增益降低将更少。当峰值增益为 35° TOA 时，预期会降低。
我们中的一些人最初可能会觉得上述解释有点令人困惑。在这种情况下，我会要求您结合相关插图再次阅读它，该插图不仅显示了地面以上不同天线高度的仰角剖面波瓣模式，而且还显示了每种情况的最大（峰值）增益 TOA。我希望它有助于理解这个概念。
在相关插图中，人们可能还会注意到，我已经用波长(λ) 或其分数指定了所有天线高度，而不是使用米、英尺等绝对测量单位。这是一个经过深思熟虑的选择。在设计、表征或评估天线时，我们更喜欢使用 λ 作为长度或距离的单位。这使我们能够或多或少地普遍指定天线性能，而不必担心工作频率。
例如，如果根据其波长将 10m 天线安装在距地面 1/2λ 高度 (20m AGL) 的 40m 频段上，则安装在距地面 1/2λ 高度 (20m AGL) 的天线将产生类似的辐射方向图。因此，地面上的恒定波长决定了性能的相似性。另一方面，以米或英尺为单位的恒定天线高度 AGL 将无法保持不同频段上性能的相似性。与相同 20m AGL 的 10m 频段天线相比，20m AGL 的 40m 频段天线将具有非常不同的性能和辐射波瓣模式。
该图还非常清楚地显示了安装在地面以上不同高度的同一天线如何在仰角平面上产生完全不同形状的辐射方向图，从而使主辐射波瓣更加向上或更接近水平面。因此，波瓣的最大（峰值）增益角度也会发生变化，从而导致较低起飞角 (TOA) 下的较大增益变化，从而影响其 DX 性能。
  天线高度 AGL 如何掩盖更高增益
现在，让我们尝试解决构成本文基础的具体问题。为什么有时天线高度可能比增益更重要？为什么我们朋友的六角束天线的性能不如他的扇形偶极子天线？因此，我在这里提出了一个非常相似的场景以及基于数学模型的分析。
在我们的示例中，我还在 55 英尺AGL 处使用了偶极子，但我模拟了 3 元件八木而不是六角梁，它实际上比六角梁具有更高的增益。为了补偿八木的额外增益，我将其放置在 25 英尺 AGL 处。所以我们的对比条件和这位朋友的实际情况非常相似。虽然最初没有指定频段，但我对 20m 频段进行了性能评估，我认为这可能是最可能和最公平的假设。此外，即使原始情况下的工作频段可能是 40m 或 15m，天线之间的相对行为趋势也将非常相似。
这是我们观察到的……检查一下……
低辐射起飞角 (TOA) 下的可用天线增益对于可靠的 DX 范围高频操作至关重要，尤其是在低 SSN 条件下。该图描绘了将天线安装在距地面良好高度以确保最佳的低 TOA 性能的毫无疑问的重要性。
所讨论的 3-el Yagi 的典型最大增益约为 11 dBi，而偶极子的最大增益约为 7-7.5 dBi。这些是实际天线的实际性能数据。由于安装高度的原因，八木天线和偶极天线的增益都会略有不同。
在我们的例子中，当安装在 25 英尺AGL 处时，八木提供的最大前向增益为 10.9 dBi，而偶极子安装在 55 英尺 AGL 处时产生的峰值增益为 7.2 dBi...因此，如果我们以天线增益作为衡量标准评估后，八木安装为我们提供了比偶极安装高 10.9 - 7.2 = 3.7 dBi 的增益。人们可能会从表面上得出这样的结论：八木天线的性能明显优于偶极子天线。
然而，上述结论真的正确吗？虽然对于短程和中程通信来说，在中等和高 SSN 条件下可能是正确的，但在 DX 的情况下，特别是在目前由于第 24 日和第25日太阳周期之间的底部落潮而导致低 SSN 的条件下，上述结论是歪歪扭扭的，完全不真实。
在低 SSN 条件下，由于电离层等离子体密度低和电离层板厚度减小，较高角度的辐射倾向于穿透电离层，而大多数长跳跃 DX 活动发生在远低于平常的天线 TOA 处。当天线辐射以与水平地面低至 6°-10° 的角度接收和发射时，许多 HF 频段上的最佳 DX 无线电电路性能可能会发生。
上述解释给我们带来了大多数无线电爱好者很少意识到的另一个要点……当人们说 HF 频段因低 SSN 和低太阳活动而死亡时，这并不完全正确。乐队还没有死。他们已将最佳跳跃角度调整至非常低的角度。大多数业余无线电天线开始出现故障，因为它们不足以在如此低的TOA 下运行。我们发现，与其将责任归咎于我们的天线不足（可以正确设置），不如将责任归咎于传播条件并将责任归咎于低SSN。我们在这里讨论的不同高度天线的例子也许会对我试图暗示的内容有所启发。 现在，让我们将注意力回到上面的插图以及不同高度下八木和偶极子的比较。尽管八木的最大增益比偶极子高 3.7 dBi，但让我们看看在 6° 到 10° 之间所需的 TOA 处会发生什么，所有低 SSN DX 作用都位于此处。我们将比较这两种天线在 8° TOA 下的增益。
如图所示，八木在 25 英尺AGL 处产生 1.95 dBi 的增益。尽管在 37° 角度时峰值增益为 10.9 dBi，但在 8° 角度时峰值增益急剧下降。另一方面，令人惊讶的是，55 英尺 AGL 处的偶极子产生 5.95 dBi 的增益。这相当于偶极子产生的增益比八木高 4 dB，尽管该偶极子在 13° 时的峰值增益仅为 7.2 dBi（比八木低 3.7 dB）。 为什么偶极子能以 8° TOA 击败八木空心？这是因为与八木相比，偶极子的 AGL 高得多。尽管八木具有较高的峰值前向增益，但它未能在低 TOA 下产生足够的增益。
简而言之，永远不要低估天线高度 AGL 的力量。投资又大又重的高增益天线是没有意义的，除非你能把它举得足够高，以击败可能已经部署在良好高度的重量较轻但增益较低的线天线。另外，请记住，天线距地平面的高度并不总是意味着天线距土壤地面的高度。尤其是在有混凝土结构和建筑物的城市地区尤其如此。人们可能会想将天线安装在高层建筑的顶部，但最终却幸福地没有意识到有效天线高度实际上并不包括建筑物高度。要了解有关城市天线部署这一鲜为人知的方面的更多信息，请参阅我的文章《城市天线离地高度 – 事实与神话》。      来自 <https://vu2nsb.com/why-might-antenna-height-matter-more-than-gain/>

漆包线上使⽤的聚氨酯尼⻰绝缘材料在介电性能和损耗⽅ ⾯具有最佳性能，但在穿过铁氧体双⽬磁芯的孔时很容易磨 损。聚四氟⼄烯和聚氯⼄烯 (PVC) 绝缘线更耐⽤，但绝缘体 往往具有较⾼的介电损耗。总⽽⾔之，如果您在组装变压器 时⾜够⼩⼼，漆包线是更好的选择。