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离线 钱志豪
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发表于2024-04-03 16:35
40米水平环形天线。40m 环形天线 Ed， VK2JI （该天线也被称为“Sky Loop”和“DX-Buster”，与水平三角形环非常相似）。 以下是我撰写的一篇文章，发表在2013年2月版的中央海岸ARC“烟雾信号”杂志上。 2012 年 10 月，Ray Howes， G4OWY 在 WIA 业余无线电杂志上发表了一篇题为“80m 或 40m 到 10m – 只需一个循环适合所有人”的文章，引起了我的兴趣。 他接着描述了一个全波长的水平环形天线，他把它悬挂在他房子后面的两棵树和两个点上。这种天线的最大缺点是它的物理尺寸——特别是如果你制造 80m 或 160m 版本。我可以挤进 40 米的版本，它的边长约为 11 米，但如果我允许 Ray 设计中的支撑绳，我就不能了，所以我的设计是该设计的修订版，没有绝缘绳或鸡蛋绝缘体。由于我的目的是将其用作便携式天线，因此零件数量越少越好。当然，由于便于携带，您可以选择有树木的位置 - 您是否会在广场上找到一个树木相距约 11 米的地点，但这是另一回事！ 天线组件 因此，我想在我的小花园中安装和测试，并有一个可以取出并易于安装的解决方案。答案......澳大利亚人的最爱——伸缩鱿鱼杆。所以我为他们订购了 4 x 5m 重型鱿鱼杆和 4 个金属柱底座。我选择了 5m 而不是 6,7 或 9m 的只是价格（9m 的也不适合底杆）。如果这一切都不起作用，我不想浪费太多钱。如果您想以更低的成本制作这种天线，可以使用竹竿代替鱿鱼竿，但它们不太适合便携式配置。（感谢 Graham 的 VK2GRA 提出此建议）。 这些柱子可以放在我花园的角落里，鱿鱼杆可以放进去。作为玻璃纤维，这些柱子对天线没有影响，那么为什么要使用绝缘体呢？只需将电线缠绕在鱿鱼杆顶部的橡胶帽上几圈，然后用电工胶带粘住，以防止电线杆升起时滑落。 现在天线线呢？是的，对于这么大的天线，您需要很长的电线——43m 版本约为 45-40m。理想情况下，它应该是铜线（是的，当然！你见过铜的价格吗？为了寻找便宜的选择，我在 eBay 上找到了我认为可以做的事情——50 米卷的柔性花园铁丝。12 美元。一卷不是 12 美元，12 个角色不是 15 美元！哦，好吧，从这里购买这 15 卷比在其他地方购买一卷便宜，我也可以将它们送给其他希望制造天线的人。 那么我们还需要什么——啊，是的，某种方式将同轴电缆连接到轻巧但稳定的花园电线上。同轴电缆外侧连接到电线的一端，内侧连接到另一端。好吧，我考虑过一块塑料厨房板，但是当鱿鱼杆到达时，它们带有一些蓝色塑料管，这些塑料管只是用作包装材料。我从其中一个上切了一小块，从 Jaycar 买了一些螺丝端子，拿起一小块 50 欧姆同轴电缆和一个 SO-239 线路插座，一切都准备好了（见下图）。 [/url] 我为这个解决方案感到自豪。它很坚固，看起来很整洁（螺丝端子是偏移的，否则它们会在设备内部短路）。 所以现在是测试的时候了，所有的零件都已经到了，我已经预订了俱乐部天线分析仪，所以一切都准备好了。最初我以为我只是检查鱿鱼杆在它们的支架中的稳定性（我不会因为天线线将它们固定在一起而使用这些） 一旦我添加了一些橡皮筋来关闭固定杆顶部的开口侧，它们就很好了。由于天还很亮，我决定启动并架起天线。最大的问题是花园电线扭曲和扭结，所以我无法直接跑出去，但大约一个小时后，所有连接在鱿鱼杆上的都解开了——SO239 装置连接在电线之间，长度更长，我预计我需要（但尚未切割），同轴电缆连接到天线分析仪，一切准备就绪。 我对天线的第一次测试显示，它的谐振频率约为 6.6MHz——不用担心，将一根电线放下，缩短电线并再次测试。这次是 6.8MHz，好吧，我可以多休息一下......下一次尝试仍然是 6.8MHz – 无需等待....8.6兆赫！我把它剪得太短了。哦，好吧，虽然这是一个测试（一旦我做对了，我就有很多备用电线），我连接了我切断的部分电线并再次测试，经过几次尝试，我得到了天线在 40m 频段上很好地共振。 这时天已经黑了，天也冷了，所以我把所有东西都拆开了，往里面走去。令人失望的是，尽管共振处有下降，但仅将SWR桥降低到3：1。虽然想知道我需要做些什么，但再次阅读 G4OWY 文章时，我看到他说他能得到的最好的是 3.1：1，所以我没有做错任何事情，这个天线似乎需要一个 ATU，因为 SWR 不好。 [url=https://dd5lp.com/wp-content/uploads/2016/08/fence.png]然而，我对此并不满意，所以我去互联网上寻找天线，看看天线是否可以通过巴伦或其他解决方案提供更好的驻波比。就在这时，我看到了WH2T的文章“全波环形天线”。（http://www.designerweb.net/downloads/80m_Full_Wave_循环_Antenna.pdf ) [/url] 阅读这篇文章时，我再次听到该环路对偶极子或垂直子有多么好，增益为 2.1 dbd，噪声水平更低，带宽更宽。所以我的热情又回来了，但是那个 3：1 SWR 呢？ 在文章中进一步阅读（涵盖长达 160 米的环路以及如何计算任何频率的大小）时，我发现作者找到了一种通过使用“Q 部分”来解决 SWR 的方法，只需在正常的 50 欧姆馈电之前引入 75 欧姆长度的同轴电缆。该环路的标称阻抗为 100 欧姆——难怪我得到的是 3：1 的驻波比。Q 段的长度取决于构建环路的频率和您使用的同轴电缆的速度因数。 计算所需循环长度的公式和此 Q 部分位于本文末尾。 我在我的棚子里看了看大约 75 欧姆的同轴电缆，然后带回了一些用于卫星天线连接的同轴电缆。我设法在互联网上找到了有关该电缆的数据以及重要信息（其速度因子）为 0.8。 在计算所需的长度时，我简直不敢相信，但我的长度正是需要的！ [url=https://dd5lp.com/wp-content/uploads/2016/08/specification.png] 因此，现在是时候拆卸我引以为豪的连接装置，并将更长的 75 欧姆同轴电缆部分连接其中，并将 SO239 松散地挂在同轴电缆的末端。 [/url]在我的下一个测试中 - 成功 - 或者至少比没有 75 欧姆同轴电缆的长度略好一些 - 我现在的谐振 SWR 在 2 到 2.1：1 之间。我还用另外一卷 50 米长的花园电线替换了天线线，并使用天线分析仪精确地切割了长度。 这是一次“快速”的周五午餐时间测试，但我仍然有机会将FT-757带到甲板上并连接起来，看看我能听到什么并在40米上工作 - 这是一段时间以来白天在40米上传播最糟糕的日子之一。我听到的只是一个 VK3 抱怨条件很糟糕！好吧，我也检查了高达 100W 的传输，花园线可以正常，具有 2：1 SWR。下一次测试将在周末进行，希望条件会更好，周围会有更多的人，我可以直接比较环路和我被困的电线偶极子。 好吧，周末来了，我有机会对“DX-Buster”40m 全波水平环路的其他天线进行真正的比较。 一切都恢复了——鱿鱼杆、花园电线、Q 节 75 欧姆同轴电缆等。事实上，这次我把两个鱿鱼杆底座移了一点，试图摆脱钢丝上的松弛，试图让每条腿都水平。我做得更好，但还不完美。我哄着跑了一段回到棚屋，检查了SWR——太可怕了！我将故障追溯到 239 欧姆引线末端的 SO75 线路插座，并进行了临时修复（后来正确地重新建立了连接）。 我在 40m 上调谐了一圈，很明显，我得到的背景噪音比我的 SRC X-80 垂直天线或我的 Rippletech 捕获线偶极子天线要少得多。信号可能也更强一些，但最主要的是噪音水平较低，它们更容易聆听。 那么传输测试怎么样。SWR现在很好，略低于2：1。我打断了约翰·VK2FJKH和皮特在2米中继器上VK2FMSL，问他们是否可以QSY到40米，看看我发出了什么样的信号，他们欣然同意了。 在那里打完电话后，不仅约翰和皮特回来了，亚瑟VK2FHAY、戴夫VK2FEAA和帕特VK2AAE也回来了。所有这些人，我都能比以往任何时候都听得更清楚。由于本底噪声较低，即使是将天线放在地面上并在 S2-3 下方的 Pat 也完全可读。 这是一次非常成功的测试，我可以得出结论，后花园的 Loop 比我的其他两个天线中的任何一个都好，也许是因为它远离内部的电气噪音，但我认为它不止于此。它也是我发现的第一款允许本地通信的高频天线。 然后我决定在其他频段上尝试天线，我知道 20m 是谐振的，我以前在天线分析仪上看到过，但 10m 也会吗？那么 WARC 频段呢——它们不应该是共振的，对吧？只需使用 TS-2000 中的内置 ATU 来调谐天线，它在 20m、10m 和 15m 上效果很好。它甚至似乎在 12、17 和 30m 上工作得很好，尽管我能找到的只是数字和 RTTY 信号以及一些 CW（好吧，这仍然是下午中午）——但它在所有这些频段上都适用于低于 2：1 的 SWR！我甚至可以听到 3.7MHz 的测试莫尔斯传输——这个天线不应该在 80m 上工作，它是一个 40m 的环路。虽然 80m 的 SWR 还可以 2.5：1，但它在那里的表现确实不好，这需要 80m 版本。天线无法与顶部频段（160 米）上的 ATU 调谐——如果它在那里工作，我会感到非常惊讶！ 那现在怎么办？现在很明显天线确实有效，我将考虑从 5m 的鱿鱼杆向上移动到 7m 的鱿鱼杆，额外的高度应该会带来额外的增益。我还需要将底座再向外移动一点，以使电线实际上一直水平地围绕着方形“环”。 有一件事是肯定的，这种天线非常适合这种简单的天线。这是任何人都可以建造的天线。手头有天线分析仪来设置正确的花园电线长度是唯一的技术问题，但这是作为 CCARC 俱乐部成员的优势，我们有一个借给会员的天线分析仪。 我没有理由看到这个天线的 80m、160m 和 20m 版本不能像这个版本那样工作。当然，对于80米和160米的版本，你需要更多的空间--也许在操作时保留这些选项？也许制作 40、80 和 160m 的电线长度，并保留它们以放置便携式时需要的任何版本的天线，即一组具有三种不同天线选项的杆子？ 对基本设计的改进： 虽然上面的文章描述了一个可行的解决方案，但每次我想抬起天线时，用完 40 多米长的电线的动作变得很痛苦，因为花园电线会打结。所以我想知道我是否可以以某种方式将正方形每侧的电线作为单独的长度，这样就可以更轻松地设置和拆卸。 我决定在每个鱿鱼杆的塑料管上使用更多的螺丝端子将是一个实用的选择，所以我又制作了三个管子，每个管子都有一个端子，切割新长度的花园线，每根长度为第一根天线线长度的 1/4。把所有东西都放上去，猜猜怎么着......天线在 40m 上不再谐振，它下降到 6.6MHz 左右，所以在俱乐部天线分析仪的帮助下，我依次修剪了每根电线，在从每个“元件”上取下 4 到 5 英寸后，我们又回到了 40m 和 20m 上谐振。测试再次显示，与偶极子相比，信噪比很高。 在到目前为止的所有测试中，我只是简单地将同轴电缆连接点塑料管（现在是“元件”连接器）粘在每个鱿鱼杆的顶部。这对于临时设置来说很好，但胶带会变干，它们看起来并不好。所以我现在已经将鱿鱼杆顶部的橡胶球锉下来，这样它们就可以进入塑料管内部（当它们撞到螺丝端子背面的螺丝时停止通过）。在同轴电缆连接点的情况下，这意味着我必须移动同轴电缆，使其从管子的顶部而不是底部出来。 [url=https://dd5lp.com/wp-content/uploads/2016/08/4-pics.png] 所以现在我有一个更容易组装但仍然性能良好的 40 米全波长水平环形天线，我可以在大约 20 分钟内安装并在 15 分钟内取下。 公式： 圈： 要确定全波环路天线的近似长度（以英尺为单位），请使用公式 1005/Freq（以 Mhz 为单位）= 长度（以英尺为单位）。 对于 160 米，在 1.9 Mhz 下谐振的全波环形天线长约 529 英尺。 对于 80 米频段，在 3.85 处谐振的全波环形天线长约 261 英尺。3.9 Mhz = 257 英尺 8 英寸的全波。 这些长度的天线可能需要对电线进行一些修剪或修整，以获得低 VSWR。但是如果你仔细测量，你应该非常接近。 Q 节。 重要提示 – 将 75 欧姆同轴电缆的“短片”屏蔽层连接到环形天线的一端，将 75 欧姆同轴电缆的中心连接到环形天线的另一端。75欧姆同轴电缆的长度非常重要。它将用作 Q 部分，以将 150Ω 阻抗的环路与同轴电缆匹配到 50Ω 阻抗的钻机。 要确定要使用的长度，请使用以下公式“以英尺为单位的长度 = 246 x VF / 频率以 Mhz 为单位” VF = 同轴电缆的速度系数。所以将 246 乘以同轴电缆的速度因子，然后除以频率。 如果您使用速度系数为 59 的 RG11 或 RG0.66，对于 80 米频段，75 欧姆同轴电缆的长度约为 42 英尺。RG59 和 RG11 同轴电缆的速度系数通常为 0.66，而 RG6 等泡沫介质同轴电缆的速度系数可能为 0.81 或更高。 将 SO-239 线路插座放在 75 欧姆同轴电缆的未使用端（或者，如果您没有 SO239 线路插座，您可以使用 PL-259 并将 PL258 双母同轴连接器拧到此 PL259 同轴连接器上）。然后连接连接到收发器或 ATU 的 50 欧姆同轴电缆。 更好的是 - 这里有一个网页，里面有计算器：http://www.66pacific.com/calculators/full-wave-loop-antenna-calculator.aspx |
