前两天,我发布了ICC-LOOP小环天线,它是一款小巧(周长3米)便携的QRP天线,承受功率15W,CW,PSK等方式可以较好的使用,受到很多HAM老朋友的喜爱。详见帖子:
http://www.hellocq.net/forum/read.php?tid=325967 但是由于天线设计使用空气电容,当功率大于20W的时候,该型号天线已经开始打火。大家可以想象,十几W的功率,50%的效率(20米波段),如果使用SSB模式,就算是喊破喉咙也不会有几个人答应,除非老天爷作美,传播好的情况下,勉强可以通信。这样的天线不会受到经常使用SSB模式的HAM朋友的钟爱。
经过本人近一段时间的琢磨,连续几天的晚上计算和调试,终于。。。。,我突破了瓶颈,在不更换电容的条件下一款“承受100W功率,大于70%的效率”的天线诞生了。下面把我的实施方案贡献给大家,喜欢折腾的HAM朋友可以参照自行改版,待过几天不大忙了之后,我也会推出这种版本的天线,奉献给大家。
一、先说一下改版的基本原理:
1、理论依据
(1)环的周长越长对电容耐压的需求越低,但是越长便携性越差,如果比5米再大就不好便携了。
(2)环的周长越大效率越高,5米时可以达到70%以上,和我以前使用7/8馈管周长3米的环,真空电容做成的天线效率相当。7/8馈管加真空电容的环在本坛也有帖子。
(3)环越大,电感量越大,对调谐电容的容量要求越小。
2、电容的选取
(1)容量需求
在ICC-LOOP使用的空气电容为老旧调频调幅收音机上使用的空气4联可变电容,除了两个容量为360pF的调幅联外,还有两个容量为56pF的调频联。采用调频联串联的容量可能能够满足要求,之所以我不敢100%确定,因为理论计算和实际会有一些差异,而且电容的容量也会有和标称有差异。
(2)耐压需求
这个空气电容的调幅联片距约为0.23mm,调频联片距约为0.45mm,按照3KV/mm的空气击穿电压计算,调频联应该能够耐1350V的电压,如果串联调频联,耐压可以达到2700V,利用工具计算,可以承受50W的功率。根据我做小环的经验,计算出来的耐压值,比实际的耐压值要大,也就是说2700V的耐压应该能够承受大于50W的功率,具体能够承受多少,还需要实验确定。
如下图所示,片数多的是调幅联,片数少的是调频联。
二、室内测试
将盒子的n头连接空气电容的调频联,采用蝶形串联连接。大圆采用5米50-7的成品跳线。小圆采用周长一米的-3馈线。
连接天分测试,结果最低谐振在15.3MHz,无法落在20米波段,说明电容小了。
然后将长度为15cm的-3馈线的一端屏蔽层剥开5cm,分别连接到两个n头。这段-3馈线相当于10pF左右的电容并联在空气电容两端。
再次连接天分测试, 20米波段可以谐振。由于在室内测试,环子太大,室内空间小,驻波调的不太好,在3附近,使用机内天调,功率上到50W,没有打火,70W,-3馈线端部喷火,处理之后,上到100W稳定,没打火,初步成功!
三、野外实战
使用我设计的5米小环天线支架,将天线加起来。
给电容盒子来个特写
看看驻波曲线,还好。

电抗曲线,也行。
开机逐步加大功率,功率加到80W附近时,听到突突的声音,一开始以为电容打火了,结果仔细一看:

原来是-3的馈线电容的末端着火了,呵呵,把盒子都熏黑了。
仔细分析,应该是末端尖端放电,耐压较低的缘故。于是,把末端处理成如下的样子。

让馈线电容的两个极距离远一些。
再次测试,100W,刚刚的。
紧接着做通联测试。
先后通了BG5CMP和BG2JOL,两个均使用100W功率。
BG5CMP给了58的信号报告,最好的时候对方报59.
BG2JOL给了59的信号报告。
我这边抄对方信号均在59以上。
至此,
5米周长,空气电容,100W功率,便携式小环天线终于圆满成功。美中不足,该天线只能在20米波段工作。
[ 此帖被bg4icc在2014-01-17 21:37重新编辑 ]