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看BA4II准备架设短波倒V天线的材料准备及过程 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2008-12-13
ba4ii提供的资料

一、天线修剪相关数据

倒v天线单边振子长度数据及计算方式如下:
水平、倒v天线计算公式
1/4波长水平、倒v天线长度的计算公式:光速/频率/4*95%=(单臂)长度
21.400mhz天线的计算长度300000/21.4/4*95%=3330mm
14.270mhz天线的计算长度300000/14.27/4*95%=4993mm
7.05mhz天线的计算长度300000/7.05/4*95%=10107mm
29.60mhz天线的计算长度300000/29.60/4*95%=2667mm
以上仅仅是按照公式计算所得的长度,每个波段的天线最好是预长300mm左右,固定好位置后,用驻波表监测着逐步裁剪到最理想驻波的长度。
或者使用发信机结合驻波表,监测每对振子的谐振频率(驻波低于1.2的频点),边测边剪(随着谐振频率的升高,振子也在缩短,直到达到您所要的中心频点都低于等于1.2即可)。

例如:假设我们的目标频率是21.400mhz上述天线swr最小值时候的频率读数是19.896mhz。
读数差=21.400mhz-19.896mhz=1.504mhz=1504khz
计算得知15米波段每khz对应修剪长度为0.025cm:
15米波段半波振子总修剪值=1504x0.025=37.6(cm)
振子两边对称剪去37.6/2=18.8(cm)
修剪振子要留有余地,差别越小越要细心,防止修剪过多。还要注意测试人员尽量远离天线振子,或站在偶极天线中间馈电点附近测试,减少人体干扰。

另外,使用天线测试仪时,可以指示天线振子谐振时的阻抗,不断调整天线的夹角和高度可以改变阻抗,尽量调整阻抗接近50欧姆即可。
水平偶极天线角度与阻抗的关系如下:
  水平偶极天线给电部角度为180度时的阻抗是73欧姆;从180度角度开始变窄,它的阻抗也会随之渐渐地下降。150度时是68欧姆,120度时是58欧姆,105时刚好是50欧姆,更窄的角度90度时是42欧姆,60度时刚降列23欧姆。

图片说明: bg7ntw (id ling12)经过实践认为 中间主干高9米两边高2米左右 振子平行间隔在1米效率最高。业余条件限制下 中间主干6米高、 振子平行间隔0.75也能用也能传得很远。离楼顶越远效果越好,楼顶是混凝土结构里面有钢筋,对天线有影响。
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只看该作者 1楼 发表于: 2008-12-13
二、巴伦原理与制作
作者:ba7ia
巴伦是平衡不平衡转换器的英文音译,原理是按天线理论,偶极天线属平衡型天线,而同轴电缆属不平衡传输现,若将其直接连接,则同轴电缆的外皮就有高频电流流过(按同轴电缆传输原理,高频电流应在电缆内部流动,外皮是屏蔽层,是没有电流的),这样一来,就会影响天线的辐射(可以想象成电缆的屏蔽层也参与了电波的辐射)。因此,就要在天线和电缆之间加入平衡不平衡转换器,把流入电缆屏蔽层外部的电流扼制掉,也就是说把从振子流过电缆屏蔽层外皮的高频电流截断。
要达到这样的目的有很多种办法,一种是高频开路法,在电缆屏蔽层外皮四分之一波长处接一个四分之一波长的套筒(等于效四分之一波长的开路线),因四分之一波长开路线对该频率视为开路,达到截断高频电流的作用,这种办法,工作带宽窄,频率低时四分之一波长套筒就显得很长,适合大功率高频率使用。
另一种是抵消法,想办法使流入的电流大小相等方向相反而互相抵消,应用较多的用磁环三线绕的平衡不平衡转换器就属这种,这种频带较宽,使用但大功率时受磁环磁饱和的限制,适合低频率小功率使用。
再一种是变压器法,通过高频变压器实现平衡不平衡转换,原理就像推挽输出变压器一样,把双向平衡电流变换成但向不平衡电流。变压器可采用磁心或空心绕成,适用大功率使用。

还有一种是抑制法,振子经过一高频扼流圈接电缆屏蔽层外皮,阻止高频电流流向电缆屏蔽层外皮,此法比较简单,就是把电缆绕十圈左右,绕在磁环上更好,空心也没关系,一般是频率低绕多几圈,频率高小绕几圈。但抑制效果没有前述几种好,因此前面几种多用于专业应用,这种业余应用较多。要记住的是我们只是截断屏蔽层外皮的高频电流,并不是截断流向屏蔽层的所有高频电流(要这样的话把
振子和电缆皮断开就得了),高频电流是在屏蔽层的里面流的。形象一点可以把电缆想象成水管,本来应该是水都在水管里流,如不加巴伦,水不单在水管里流,而且有一部分还流到管子的外皮。巴伦的作用就是防止跑、冒、滴、漏,迫使水都在水管里流,难言之隐,一用了之!
倒v天线的制作,一是要求架设得尽量高,二是架设的地方要尽量开阔,三是尽量远离干扰源架设。天线振子hf用一般的电源线(俗称花线)就行,有绝缘皮或裸铜线都影响不大,线选粗一点可提高机械强度和辐射效率(效果并不十分明显,理论上的事),通过修剪振子的长度使天线与电缆匹配(这一步效果是很明显的,值得认真去做)。 vhf可用铝管或铜管,管子的大小视机械强度而定,当然是粗一点有利。
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只看该作者 2楼 发表于: 2008-12-13
ling12 BG7NTW 提供的DIY空心巴仑制作方法实物图片
ling12   bg7ntw 提供的diy空心巴仑制作方法实物图片

在外径47mm的pvc塑料筒用直径1mm漆包线上绕6t.接50电阻为负载.mje-269测试数据如下.
3.60mhz rs=39 sw=1.5 xs=17
7.06mhz rs=61 sw=1.3 xs=13
14.3mhz rs=69 sw=1.4 xs=8
21.4mhz rs=54 sw=1.4 xs=18
29.6mhz rs=37 sw=1.3 xs=4
50.1mhz rs=58 sw=1.4 xs=18

用这个空芯巴伦设的倒v天线.用2米高的树为支承.离地高4米.离树高2米(这个高度不够.使驻波增大) .mje-269测试数据如下.

7.05mhz rs=55 sw=1.1 xs=8
14.3mhz rs=42 sw=1.1 xs=3
21.4mhz rs=39 sw=1.3 xs=10
bg7ntw按此方案做成品卖,现在还在卖,也没人投诉他,所以这个是没有问题的。
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只看该作者 3楼 发表于: 2008-12-13
短波倒V天线的材料准备及架设过程BA4II
ba4ii 收到bg4ioh提供的制作图纸,bg4jey又推荐了一款巴伦,购买了天线振子电线和高频插头,准备着手制作了!架设时还要请济南各位高手到场,帮助我修剪振子呀!力争7、14、21mhz驻波调整到1.5以下!

收到bg4ioh提供的制作图纸,bg4jey又推荐了一款巴伦,购买了天线振子电线和高频插头,准备着手制作了!架设时还要请济南各位高手到场,帮助我修剪振子呀!力争7、14、21mhz驻波调整到1.5以下!

买不到绝缘子,使用胶木条自己制作。

江苏无协生产的功率/驻波表到货!花了230大米

天线的支杆制作完成,刷了防锈漆!

两根钢管接起来5米高!

底座使用:40*40的角钢,支杆用:30*30的角钢,钢管使用6分的!

两根2.5米的钢管用对丝接起来

带塑胶保护的钢丝绳及卡扣

可以挂3个方向的钢锁拉绳!
__________________
山东老鱼/ba4ii

地址:山东省济南市燕子山路41号
邮编:250014
姓名:余宁生
e-mail:ba4ii@163.com
http://www.ba4ii.cn
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只看该作者 4楼 发表于: 2008-12-13
看我的工作室,乱七八糟哈!
自1959年学习摩尔斯以来,我一直爱它!
我的手与电键,几十年了,还是融合的那么好!!!
哥俩好!!!!!!!
今天在济南西门电子大楼北侧3楼购买了30米50欧姆-7的高频电缆。
我的巴仑在济南中恒通信商城购买的,是江南无线电2厂生产的。我买的那商家当时只剩最后一个。
今天下午从bg4jey那里借来好东东-----天线测试仪!

非常感谢他!!他买来还没有用过,我先尝尝鲜哈!

买不到磁的绝缘子,用胶木条自制哈!
我的巴仑经过防水密封胶处理,看固定方法!


山东老鱼/ba4ii
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13993
只看该作者 5楼 发表于: 2008-12-13
老宁万分感谢bg4jey、bg4jfj、bg4jfn、bg4jkk的鼎立帮助,我的短波天线架设成功!

5月7日周六,五一黄金周的最后一天,在bg4jey、bg4jfj、bg4jfn、bg4jkk的大力协助下,我的短波倒v天线终于架设起来了。他们很辛苦,在窄小的楼顶洞中爬上爬下,帮助我组装。不怕脏、不怕累,在楼顶,顶着狂风,顾不得高级的着装,特别是调整各个波段的驻波,是个细致活,大家能够一丝不苟,认真操作,使天线达到最佳状态。在这里给他们鞠躬、敬礼了!呵呵!

安装天线主杆!

看我的巴轮和天线振子!

精心施工!同时还有无限乐趣!!

精心施工,一丝不苟!

u/v双段棒子天线也升高了!

这盘钢索不好倒,用了20多分钟!大家为什么笑?猜猜!

爱卡车友---解意外(bg4jey)在固定钢索(老总级的人物,今天亲自干活)!

爱卡车友:在雨中jfn(bg4jfn)在固定另一侧的钢索!他今天有好多事情要忙,也来掺和,结果牙忌fb都没参加,算偶欠顿酒哈!

初见成效!!!

几张天线伫立的pp,好高兴哈!


从楼下看天线的姿态!

爱卡车友:jnxcar(bg4iox)特意赶来指导操作!

看把老宁乐的,多亏爱卡火腿们的大力协助!

爱卡车友:纯外行(bg4jfj)进行最后的收尾工作----现场焊接电缆插头!

这种天线(上棒子,下短波),不要说使用了,看着都心里舒坦!!
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13993
只看该作者 6楼 发表于: 2008-12-13
BA4II 关于倒V天线的问答
引用:
作者bd7ihn
这种巴仑,我用过两个。它最薄弱的地方就是那两个“耳朵”,毕竟只是塑料的。如果用它们受力来悬挂天线的话,在我这里的室外环境下,使用寿命不超过一年。所以建议改成用两块板夹住巴仑的办法来固定。


谢谢您!您的担心我已经考虑到了,它的塑料耳朵只固定巴仑本身,拉线的力量已经放在胶木棒上了!
__________________
山东老鱼/ba4ii
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只看该作者 7楼 发表于: 2008-12-13
BA4II 关于倒V天线的问答
我的经验是,这种巴伦歪着装比正着安装时候的驻波小。巴仑外壳上面有个箭头的,有ham友说那个箭头没什么特殊含义,但我安装的时候,按箭头的指示方向安装驻波才能降下来。

为了达到巴仑一边高一边低,我以前吊装巴仑的时候就是吊巴仑的一边耳朵,所以容易断裂后掉下来。现在我准备用绝缘板夹住巴仑以后,振子也固定在绝缘板上,再吊板的一边,这样巴仑还是能歪着装,耳朵不容易断。

以上只是我的使用经历,没什么理论根据的,别笑话我。


现在,泉二新出的巴仑外壳没有箭头了。

因为昨天刚拿到新邮购的巴仑,外壳没有箭头了,和以前的不一样。

有的ham也说过那个箭头没意义的。不过,我觉得你或者可以试着改变一下角度,至少我用的那时候,效果是不一样的。我的猜想是,因为我用铁水管做支撑杆,它又紧贴着巴仑,所以对巴仑里面磁环的磁场有影响。巴仑安装的角度不同,受铁杆影响的程度不同,所以使用效果不一样。

总之还是那句话:天线是试出来的。
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13993
只看该作者 8楼 发表于: 2008-12-13
引用:
作者bd7pq
老哥:急求各波段振子的物理长度!


计算方法:用电磁波的速度(光速)30万公里除以频率等于该频率的波长,再除以4就是1/4波长为单边振子长度,再去93--97%的缩短率:
比如:频率7.05兆的单边振子长度为:10.64米,加上0.3米作为修剪余量;
频率14.22兆的单边振子长度为:5.3米,加上0.3米的修剪余量;
频率21.26兆的单边振子长度为:3.53米,加上0.2米的修剪余量即可;
再用天线测试仪测定每对振子的谐振频率,开始频率低,慢慢修剪到相应谐振频率为止。
主干高度如果在8米,阻抗应该差不多50欧姆,驻波会低于1.3。
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倒v天线单边振子长度数据及计算方式如下:
水平、倒v天线计算公式
1/4波长水平、倒v天线长度的计算公式:光速/频率/4*95%=(单臂)长度
21.400mhz天线的计算长度300000/21.4/4*95%=3330mm
14.270mhz天线的计算长度300000/14.27/4*95%=4993mm
7.05mhz天线的计算长度300000/7.05/4*95%=10107mm
29.60mhz天线的计算长度300000/29.60/4*95%=2667mm
以上仅仅是按照公式计算所得的长度,每个波段的天线最好是预长300mm左右,固定好位置后,用驻波表监测着逐步裁剪到最理想驻波的长度。
或者使用发信机结合驻波表,监测每对振子的谐振频率(驻波低于1.2的频点),边测边剪(随着谐振频率的升高,振子也在缩短,直到达到您所要的中心频点都低于等于1.2即可)。

例如:假设我们的目标频率是21.400mhz上述天线swr最小值时候的频率读数是19.896mhz。
读数差=21.400mhz-19.896mhz=1.504mhz=1504khz
计算得知15米波段每khz对应修剪长度为0.025cm:
15米波段半波振子总修剪值=1504x0.025=37.6(cm)
振子两边对称剪去37.6/2=18.8(cm)
修剪振子要留有余地,差别越小越要细心,防止修剪过多。还要注意测试人员尽量远离天线振子,或站在偶极天线中间馈电点附近测试,减少人体干扰。

另外,使用天线测试仪时,可以指示天线振子谐振时的阻抗,不断调整天线的夹角和高度可以改变阻抗,尽量调整阻抗接近50欧姆即可。
水平偶极天线角度与阻抗的关系如下:
  水平偶极天线给电部角度为180度时的阻抗是73欧姆;从180度角度开始变窄,它的阻抗也会随之渐渐地下降。150度时是68欧姆,120度时是58欧姆,105时刚好是50欧姆,更窄的角度90度时是42欧姆,60度时刚降列23欧姆。
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13993
只看该作者 9楼 发表于: 2008-12-13
引用:
作者bg7ohb
谢谢老鱼!另外该种天线的辐射方向是与两条振子平行的方向吗?他的方向性有多强?是否与振子垂直的方向就完全照顾不到了?


平行和倒v天线的最大辐射方向是天线走向的90度和270度,就是说主波瓣在垂直方向(假如天线振子东西走向,南北场强最强),而平行方向还有较窄的副波瓣。根据我的使用情况看,通联时没有发现绝对死角!我的天线理论上发射最强的方向是南北,但是我东面的韩国、日本抄收我一般都给599的信号报告,我也经常联络到西安、新疆。看来四个方向都能很好的通联!
关键是天线的辐射效率,如果功放和巴仑阻抗匹配,巴仑和振子阻抗匹配,振子线径稍微粗一点,驻波小一点是通联的关键,我和北京bd1wsy王老经常试验低功率的cw通信,有时0.5瓦从济南到北京都能有599的信号。所以辐射方向不是绝对的!!我多次用15瓦和地球另一边的美国、阿根廷通联取得559以上的信号报告,关键要看各层的电离层有没有折、反射能力了!!
__________________
山东老鱼/ba4ii



引用:
作者bg6ijr
余老师 这句话不太理解 可否解释一下 "2、如果天线振子您不想使用伞形方式拉开,也可以并行排列,但是各个频段的振子之间要有35公分以上的空气间隔。"


请看我的发图纸资料,有相关介绍!

引用:
作者56式老枪
资料收到了,谢谢余老师。

资料中:水平偶极天线给电部角度为180度时的阻抗是73欧姆;从180度角度开始变窄,它的阻抗也会随之渐渐地下降。150度时是68欧姆,120度时是58欧姆,105时刚好是50欧姆,更窄的角度90度时是42欧姆,60度时刚降列23欧姆。

电部角度是指什么部位,能画个简图吗?


就是巴仑所在位置,水平是180度,倒v就逐渐减小,105度是最佳角度!
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13993
只看该作者 10楼 发表于: 2008-12-13
引用:
作者bg4tbj
邮件收到,谢谢!有2个问题,1、看图纸上,拜轮不是天线的在中间,是在左侧?2、关于修剪的工艺,是不是天线的固定点外留出一定的长度供修剪?


那个图是个示意图,只显示了一边的振子,巴仑是在中间,另一边还有相同的振子!
振子的下面绝缘子固定端一般预留30公分以便修剪(实际修剪时,可以采用在绝缘子上折回的办法,确定后再剪除)。【折回绑好就可以了,不用剪除bg6qam】
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山东老鱼/ba4ii




引用:
作者ba7qt
天线支架中间的两根铁管是如何连接的?没看明白,方便的话发个图看一下好吗?


哈哈!很简单,就是两头套丝,中间上个管箍拧紧就成。然后刷防锈漆!


看一头套丝并拧上管箍的pp:
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只看该作者 11楼 发表于: 2008-12-13
引用:
作者hangzhang
请问 怎么 把 巴仑 固定 在杆子上的啊?

谢谢~!



看这里:

引用:
作者hangzhang
这样拉,不会被拉掉下来的么?

我想在杆子上做个挂钩,在巴仑的胶木那用铁丝绑在杆子的挂钩上

可以么,这样做有什么缺点?



需要把振子固定在胶木棒上,由胶木棒承受拉力,就没有问题了!

江南二厂生产的巴仑不太结实,一定不要让它承受任何力量,包括您说的挂钩,将巴仑固定在胶木棒上,所有固定力和内外拉力都由胶木棒承担就安全了!祝您早日架设成功!
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13993
只看该作者 12楼 发表于: 2008-12-13
引用:
作者bg2qhw
bd4izl 我看到你用的天线振子电线好像就是普通的电线(单股的吧?),不知道用来作天线振子可以嘛,不会因为天线太细或热胀冷缩对天线有影响吗?



是的,天线振子可以使用普通电线,多股好于单股(根据高频电流集肤效应原理,芯线表面积越大发射效率越高);另外,电线芯线粗,谐振的频率频带也宽些,便于我们工作模式、频率变化时天线都能可靠工作(比如7兆通联时,cw一般工作于7025以下,ssb工作在7050以上,将天线振子修剪到7030左右),转换工作模式时,均能良好兼顾不用天调 。
因为电线需要长期露天工作,选线时要考虑绝缘层老化,质量很重要,我现在使用6平方的线做振子,比原来4平方线发射效率要高。


热涨冷缩对天线谐振频率影响较小,不用考虑那么精细。
__________________
山东老鱼/ba4ii



引用:
作者bg4xim
早就收到,谢谢!再请教一个问题,巴仑分1:1、4:1的,倒v是用什么啊?


倒v天线如果架高8米将夹角调整到110度左右,天线的特性阻抗大约50欧姆,用1:1巴仑正好,如果水平架设天线的特性阻抗大约75欧姆,用1:1或 1:4的巴仑均可。八木天线阻抗较高用1:4的合适些。我说的是一般情况下,如果您天线周围金属环境比较复杂,天线的特性阻抗会变化。
__________________
山东老鱼/ba4ii

引用:
作者wanily0405
余老师您好!
我想要份支架的图纸,我好拿着图纸去电焊加工店去焊.另外,您还记得您当时的大概费用不,我好做个参考,方便砍价,哈哈 ,谢谢 ,请发到我的邮箱:bg7amd@163.com 73


时间太久了,俺脑子也不行,好多数据真的忘了!
好像底边60公分(当时考虑上顶楼的洞口70厘米见方,便于拉到楼顶);四根斜支撑杆大约80公分。两节各2米5的镀锌水管加个接头,顶上还有捆绑一根一米长的胶木杆,以便安装巴仑!
支架材料连焊接记得好像一共60多元。
__________________
山东老鱼/ba4ii



引用:
作者power
余老师的天线还是原来那个吗?


是呀!维护过!
振子线换粗了。另外加了两对振子(10米和80米)。

想换旋转八木,怕邻居看见有意见。只好维持现状了!
__________________
山东老鱼/ba4ii


引用:
作者yuanyuesheng
拉绳上用么?抗拉强度够么?


振子拉绳我原来用棉线绳,长期日晒雨淋就不太结实了;我改用部队野战电话的被覆线,内有三铜四钢可以安全使用很多年。另外,天线支架要用钢丝绳固定好,防止倒后砸到邻居的太阳能热水器。
__________________
山东老鱼/ba4ii


引用:
作者jnwysh
余老师真是热心人,介绍很详细。不知倒v天线又没有方向性?



我自己认为(不一定正确):倒v天线是dp天线的一种,dp天线的传播方向性是所牵拉方向的90度角方向;但是倒v天线的两天振子还具有斜拉天线的辐射特性!斜拉天线的辐射方向是,振子由上向下这个是斜天线的辐射方向。所以,就可能有了四个方向的较强辐射波瓣。在倒v天线的实际使用时,大家也同样感觉,就是其方向感比较迟钝;好多ham朋友将倒v天线当全向天线使用。
__________________
山东老鱼/ba4ii



引用:
作者yuanyuesheng
多波段短波倒v天线,有几个振子.问题是:一个巴仑如何与多个振子连接?馈线也只有一根么?另外,棒子的馈线和短波的馈线能合二而一么?



我原来是3段倒v,后来增加了两段(3.5、29兆),变为5段振子了!
其实您有3.5、7、14、21四段就够了,太多振子修剪时较麻烦。如果在29兆工作,用低段振子也可以很好的谐振;
所有频段的振子都并联焊在巴仑的平衡端,并用一根馈线就行。根据您工作频率,天线会自动谐振在相应的振子上,不用担心。
如果天线支架上还有u/v段的棒子,肯定要另外用一根馈线了,馈线最好用粗些的,高频率衰耗要大很多。记得一定不能u/v段和短波电台同时使用,否则相互干扰影响很大。
祝您早日架设倒v天线成功。
__________________
山东老鱼/ba4ii


蛋形的瓷隔电子还是可以买到的,上次受到启发 固定振子的绳子可以用通信用的光缆尾纤,效果不错
__________________
bg4lkz 2887305@163.com






引用:
作者海波
我看了此帖后学习了不少知识。余老师的经典作业,这样水准的帖子,感觉您应该向本论坛索取稿费了,呵呵。
小声问一个小小的问题:在您27楼里的图片中,貌似uv棒子的地网高度在倒v天线的巴伦以下,试问是否会对棒子的发射效果产生影响?我的理解是:棒子在安装时,它的地网振子部分须高于支撑杆适当的距离。盼请解惑,谢谢,vy73!



早就将棒子移到别处了! 【说明认识到错误能力提高了 bg6qam】
__________________
山东老鱼/ba4ii
离线BG4JHE
发帖
59
只看该作者 13楼 发表于: 2008-12-13
从哪里翻出来的,我正要准备材料呢
离线BG6QAM
发帖
13993
只看该作者 14楼 发表于: 2008-12-13
'
从哪里翻出来的,我正要准备材料呢
'
本论坛的本版块。
离线BG3RZA
发帖
2017
只看该作者 15楼 发表于: 2008-12-13
这回看着爽了。
离线BG3HAX
发帖
5271
只看该作者 16楼 发表于: 2008-12-13
6qam好人...
离线BA4II
发帖
27809
只看该作者 17楼 发表于: 2008-12-14
'
6qam好人...
'

6qam超级大好人!!
离线BD4HZ
发帖
1515
只看该作者 18楼 发表于: 2008-12-14
哈哈
离线bg6au
发帖
1597
只看该作者 19楼 发表于: 2008-12-14
好贴!架设倒v宝典。
支撑杆一定要高,有利于驻波的调整。
安全方面一定要注意基础和支撑杆的固定,还要注意防雷。