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城市高楼160米、80米全尺寸全波段环状天线(LOOP)架设全过程及思考 [复制链接]

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离线bg5fri
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只看该作者 20楼 发表于: 11-20
五、四个楼之间160米Loop的架设
(一)为什么还要架160米的Loop
主要是基于以下考虑:

  1. 形状问题。80米Loop架设在两个楼之间,楼间距50米、楼宽度14米,这样的现状导致这个Loop的形状是一个矩形。再加上由于四个连接点自由滑动,这个矩形变得越来越"瘦”,影响了天线的效率,个别方向的增益很差。同时,由于天线的形状不确定,导致分析波瓣图困难。
  2. 波段覆盖问题。由于80米loop的基频设置在3.5Mhz,谐振倍频包括40米、20米和10米,由于倍频基数较大,其他频段如30米、15米、17米、12米通过天调也难以谐振。而用160米Loop,基频设置在1.8MHz,倍频基数小,可以实现更多频段的谐振。简单地说,就是谐振基频约小,可谐振的倍频越多,具体理论描述,还需要各位大佬补充。
  3. 隐蔽性问题。由于初次架设Loop,设置了溜索导致空中的线太多。架设过程中因为经验不足,放线的时候楼下窗户勾住,引起了住户关注。因缺乏足够的经验整个调试过程比较反复,增加了曝光度。同时由于该天线的馈电点就在顶楼客厅大窗外,太引人注目。虽再三解释,但物业受业主反应压力很大,所以只能拆除。
  4. 高度问题。80米Loop架设与两楼东西之间,还不是全楼的最高,离最高点电梯机房顶部还有5米多落差,所以理论上辐射效率会受到一定影响。
  5. 自我折腾。重新架设一个更大、更隐蔽、更高效、波段覆盖更全的天线,对Hammer来说是一个更大挑战。

所以,基于这5点原因和考虑,就义无反顾地启动了160米Loop的宏大工程。

(二)方案设计
经过踏堪和在Google Eearh上的测量,在四个楼之间架设160米Loop毕竟适合,馈电点在原有架设倒V天线的电梯机房顶上,隐蔽性也非常好,也可以非常方便地利用原有倒V天线的馈线到电台。
  1. 天线形状的确定。这次希望能够架设一个正方形的Loop,而在四个角滑动的情况下,天线的形状取决于四个固定点。经过测算,当四个固定点两两连接形成的两条对角线呈直角时,该天线在四个角滑动的滑动的情况下,并精准测算四个固定点与天线四个角的连接线长度后,可以实现一个完美的正方形。 于是,在反复考虑隐蔽性、馈电点方便程度和方便调试等因素,确定了一个架设方案。下图ABCD四个固定点标注的数字,即为拉线的长度。绿色细线的矩形部分为天线振子,其余为固定拉线;红色为馈线;黄色是假想的对角线,尽量呈直角,以便构筑一个正方形的Loop。
  1. 振子导线的确定。此前80米Loop使用的是0.12平方毫米的特氟龙多股镀锡铜线,感觉还是有点粗。但是太细了,又会增大电阻影响效率。 怎么样找到一个平衡点?于是,又买了一些不同的线做比较:
  • 黄色—利兹线, 0.1x20股, 0.16平,外径0.77mm, 119欧姆/km。优点:高Q值;缺点:颜色太亮。
  • 灰色—镀锡特氟龙,0.12平,外径,外径0.88mm, 154欧姆/km,跟现有80米loop一样。
  • 银色—镀锡铜包钢,直径0.3mm, 0.07平,800欧姆/km,扛拉,但很重、反光很严重且电阻大
  • 黄色—漆包线
  • 直径0.2mm,0.03平,470欧姆/km,电阻大且强度不够。
  • 直径0.05mm,0.02平,太细,一拉就断,根本无法使用。

根据上述比较,利兹线和镀锡特氟龙是比较合适的。两者的区别是, 利兹线多股之间相互绝缘,根据趋肤效应,同等截面积,其Q值和效率比多股不绝缘的特氟龙镀锡线要高。但缺点是要做好连接端处理麻烦点点,要去除每一股的绝缘皮,确保每一股都能连到馈线。 还有一个缺点,是找不到灰色的利兹线,隐蔽性略差。

最后,还是选择了0.1x20股共 0.16平的利兹线,比0.12平的镀锡特氟龙还要细点点(直径0.77mm vs 0.88mm)。端部处理,我采用了最原始的打火机烧的模式,尽量确保每一股都去皮了。

[待续]

[ 此帖被bg5fri在2025-11-20 12:10重新编辑 ]
离线BA9BF
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只看该作者 21楼 发表于: 11-20
隐蔽性问题我觉得还是第一位。如果得不到物业和小区居民住户的认可,你这次就算架设成功了,也会被再次被迫拆除!
业余无线电守则谨记在心:“体谅;忠诚;进取;友爱;适度;爱国!”
热情欢迎各位HAM朋友到:《CQ语音交流HAM群》来语音视频探讨、交流、研究互动。QQ群号码:297149662
Email: ba9bf@163.com   
离线BG5EIB
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只看该作者 22楼 发表于: 11-22
好强,持续关注!
离线shtsunwu
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只看该作者 23楼 发表于: 11-23
就这两个波段,环境噪音就够受的,基本没法用,在小区内很难有底噪低的时候,这两个波段,基本上都是赶上地区停电才能有底噪能接受的程度,你这通折腾,可能最终是闹个白忙活~!
呼号BG2CRP
黑龙江省五常市
TG-UV2   X108G   弯石接收   x5105  xpa125  ft891使用中
离线BG1WCG
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只看该作者 24楼 发表于: 11-23
精神可嘉,但这个方案太招摇,也不安全,容易被举报的,能上楼顶就架个正v,dp,倒v,在不行拉个长线,端馈。
Hello CQ

Email: bg1wcg@163.com
离线bg5fri
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只看该作者 25楼 发表于: 前天 11:28
回 shtsunwu 的帖子
shtsunwu:就这两个波段,环境噪音就够受的,基本没法用,在小区内很难有底噪低的时候,这两个波段,基本上都是赶上地区停电才能有底噪能接受的程度,你这通折腾,可能最终是闹个白忙活~! (2025-11-23 19:05) 

是的,160米和80米这两个波段的噪声确实大,也基本没有什么人。不过80米夜间还好。
LOOP是一个多波段的天线,实际上我最终用的是倍频的各个波段,40、30、20、15、12、10等几个频段。
离线bg5fri
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只看该作者 26楼 发表于: 前天 11:31
回 BG1WCG 的帖子
BG1WCG:精神可嘉,但这个方案太招摇,也不安全,容易被举报的,能上楼顶就架个正v,dp,倒v,在不行拉个长线,端馈。 (2025-11-23 21:07) 

就是折腾哈,另外几种天线都玩过了。
此外,经过科普宣传,物业和小区住户已经接受了,还成功在物业保安队伍中发展了一名火腿成员
离线bg5fri
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16
只看该作者 27楼 发表于: 前天 11:33
(三)160米Loop架设准备

由于需要在四个楼之间架设天线,所以如何把振子导线拉过去,是工程实施方面的关键。根据总平面图,馈电点在A点,所以主要的施工平台在A点的顶楼露台。

正式拉振子线之前,需要先在A楼至B、C、D三个楼之间各拉一条临时横渡线。方案如上图。

为方便隐蔽架设和节约成本考虑(横渡线是一次性的),所以选择了直径0.13mm、拉力值8kg的大力马线,1000米39元。

**方案一:** 最原始的方法,取名为VU拉线法。以AB两楼为例,具体方案如下:
1. 出于安全考虑,用水袋作为配重,从A楼楼顶垂下一条线。用一个尼龙带装个一斤左右的水,打结用双套结系紧即可。下垂时速度较快,绳子很细,注意不要割伤手。
2. 将从楼顶下垂到地面的线斜拉至两楼中点处临时固定,需要注意行走线路,绕开树木等容易勾住的东西, 也要避免行人碰到绳子。
3. 同样,从B楼也垂下一根线,拉到A楼下垂线的位置,尽量绷紧后,将两根绳子用八字结连接好,此时两个绳子呈V字形。
4. 松开绳子后,如果上空没有遮挡,受绳子拉力和自重,打结处会自然上升,从V字形变成U字形,不会影响到行人。
5. 稳稳地上楼顶,收紧绳子。
6. 以此类推,完成AC、AD两个楼之间的临时横渡线。

**方案二:** 用无人机飞渡,我使用的无人机是大疆Air 4。具体方案如下:
1. 无人机下方需要增加配重,我用的是一颗M15的螺帽,使用一根0.6mm的大力马线牢牢地固定在无人机下方,以防坠落。拉线长度长约1.5米,太短了无人机无法降落,因为它会以为下方有阻挡物。
2. 将需要横渡的拉线(0.13mm细线)接在配重的位置。
3. 配重,需要使用活结绑在无人机上,在无人机快要降落时,用拉一下活结的另外一端,就自然与配重分离。这样做的目的是防止无人机降落时,机翼被绳子缠住(第一次被缠了一次,故如此改进)。
4. 无人机需要设置一下,即当没有信号时,原地悬停。 默认设置是返航,这样设置的目的是为了单人在两个楼间跑导致遥控信号中断时,无人机不会重新返航。若是两个人合作,那可以省去此步骤。
5. 准备好之后,把无人机原地上升至足够高度(两个楼之间是50米,我上升至60米)。
6. 把无人机飞向对面的楼,并下降至楼面上方3米左右的位置悬停。
7. 在对面的楼顶,接下配重和横渡线,并临时固定好。
8. 稳稳地降落无人机。
9. 将横渡线收紧。

最终实施的时候,AB之间使用无人机飞渡,AC之间采用VU拉线法。AD之间此前架设80米Loop时,已经有横渡线。

(四)正式架设
有了80米Loop的架设经验,160米环的架设就更加快捷了。

1. Loop四个角与连接绳的固定。 既然已经通过固定点和连接线的长度确定环的形状,那么四个角应该是可滑动的,这样就能在收紧连接绳情况下,自动绷紧Loop的四个边。所以,连接处应该是自由滑动的。 但是,如果增加滑轮,不仅会增加环的重量,也会减弱了隐蔽性。由于大力马绳和特氟龙都具有超强的润滑性,所以,我大胆地直接把大力马绳圈套在特氟龙外皮的振子导线上。
2. 确定连接绳的长度。由于四个固定角和连接绳的长度决定的环的形状,经过测算,四个角的连接绳的长度分别是:27、26.24、9.51、10.2米,所以我提早准备了两条30米和15米长的0.6mm直径的连接线。
3. 振子导线横渡方案是:
  1. 固定导线的一端在A点,从线的中间连接一个绳环,连接至C点的临时横渡线。
  2. 横渡AC两点,形成A-C,再C-A的一个水平倒V形状。
  3. 再连接B点的连接线,横渡至B点。形成一个A-B-C-A环。
  4. 在连接D点的连接线,横渡至D点,形成一个ABCDA的环。
  5. 最后根据计算好的连接线长度,调整四个角的连接线实际长度。
  6. 完成固定CD两个点的振子线, B点的连接线预留长一点,因为还要在A点连接馈电点。
  7. 待馈电点完成连接之后,收紧B点的连接线。
  8. 环架设初步完成。具体过程见下图。
4. 振子线的“重力牵引法“。 当把振子线向B、C、D点横渡时,最好是两人协助。但是我考虑尽量低调,所以全程都是一个人操作。我采取的方法是“重力牵引法”,即在临时横渡线的B、C、D端分别增加一个滑轮,并在临时横渡线上接一个水袋,让水袋自然下垂。当需要横渡式,松开A端的固定点,对端在滑轮和水袋重力的作用下,自然会产生拉力,将振子线牵引过去。这里需要注意的是,水袋要离开墙面一点,要不然水袋可能会被墙壁磨破漏水,造成牵引失败。
Pasted image 20251125105720.png
[待续]

[ 此帖被bg5fri在2025-11-25 11:02重新编辑 ]
离线bg5fri
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16
只看该作者 28楼 发表于: 昨天 11:13

架设好的160米LOOP天线局部。
抱歉,拍全了看不到,看到的拍不全。 大概就是这个样子。
离线BA9BF
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4005
只看该作者 29楼 发表于: 昨天 13:11
你架设的这个天线系统,是我看到的最高调,最大胆的架设方式。
但是,一旦出现安全隐患或者事故,你是有10张嘴也撇不清楚和你这个小区天空中蛛网一样的天线导线的关联性问题。
我们这里的小区楼群天空上方,是很难容忍这些金属导线无规律的出现在小区领空正上方的!哈哈哈哈!
不过,楼主的这种对业余无线电通联活动的痴爱、痴迷程度,令我敬佩、令我折服!给楼主点赞了!
业余无线电守则谨记在心:“体谅;忠诚;进取;友爱;适度;爱国!”
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Email: ba9bf@163.com   
离线bg5fri
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只看该作者 30楼 发表于: 昨天 20:59
回 BA9BF 的帖子
BA9BF:你架设的这个天线系统,是我看到的最高调,最大胆的架设方式。
但是,一旦出现安全隐患或者事故,你是有10张嘴也撇不清楚和你这个小区天空中蛛网一样的天线导线的关联性问题。
我们这里的 .. (2025-11-25 13:11) 

特别感谢前辈安全方面的警示。
确实,安全一直全过程中是首先要坚守的底线。虽然目前天线已经安全架设好了,今后使用过程中的安全,我再好好复盘一下,可能还有哪些潜在的隐患没有发现。