
40 米波的 7mhz 業餘波段雖然雜聲較多,但日間在 500 公里內作 ssb 通訊或 1000 公里內的 cw 聯絡是很有保證的;而到了夜間,更能呼叫到很多 dx 訊號,所以 7mh2 和 21mhz 波段是僅次於 14mhz 而成為全世界業餘愛好者最常用的波段。
其實如果不是 7mhz 的頻帶比 21mhz 窄了許多 (7100-7000=100k, 21450-21000=450khz),則 7mhz 就不曾那麼嘈吵而此 21mhz 更受歡迎。
單波段的天線與多波段天線相比,由於不需加入 trap coil,因而輻射效率較佳,且 容易自製,筆者的 14、21 及 28mhz 天線都是可旋轉的單頻八木天線,但如此一來 ,天台剩餘的空間就不多了,無法再容納 7mhz 的 dipole 天線,yagi 就更加不敢 想像了。
在各種天線中,垂直天線最節省位置,雖然它的噪音比水平天線大,但在客觀環境影 響下,就別無選擇。最短的諧振天線是約 1/4 波長的 gp 天線,它在 7mhz 時的長 度亦需 10 公尺,這個高度的垂直天線稍為想一想就有點害怕,因為在刮大北風的冬 季和颱風肆虐的時候,天線倒下來可不是開玩笑的。
由於 5 米高的 14mhz 垂直天線已經做過幾根,機械強度尚佳,能抵受颱風吹襲,因 此便決定採用 5 米長度做 7mhz 垂直天線,但因不能自行諧振,所以要加入負載線 圈,以增加其電氣長度。實際製作時,用 1mm 直徑漆包線,在 1 吋直徑環氧樹脂管 上繞 30 圈左右,作為中間負載,完成後測試其性能及 swr 尚稱滿意,由於有 5 米 高,所以比 cp6 及 r7 等天線在 7mhz 時有更佳表現,至此以為大功告成,但在實 際應用上,卻出現了另一問題……
眾所周知,7mhz 上強台林立,這樣就唯有加入大烏龜才能有一立足之地,而筆者較 常使用 cw,上線操作 1 小時後,發現 swr 嚴重劣化,只好立刻關機檢查,發覺負 載線圈已被燒斷完全變黑,表示線圈的線徑不夠粗,唯有改用 2mm 漆包線重新繞製 ,繞好後再 on air,情況已有改善,用了幾天都 ok,又可能並非長時間 qro 或用 cw 所致。不過約 10 天後,swr 又逐漸變壞,剛巧又連續下雨,不方便檢查天線, 為免燒燬真空管,所以唯有加入 atu 天線調諧器來做「替死鬼」,但不一會,天線 調諧器已經發高熱且有焦味,到此地步,只好關機或 qsy 到 14、21mhz。天晴後把 天線放下檢查,發覺這次負載線圈雖然有變黑及漆皮部份脫落,但仍未燒斷,只不過 環氧樹脂管已被燒焦碳化,難怪 swr 變壞。
心想,以前用 730v 的 v 型 dipole 天線在 7mhz 時,即使 qro 到 2kw 都能應付 ,為什麼自作派的線圈會這麼不濟呢?好奇心驅使下細看 730v 的 trap coil,發覺 線徑亦不大大,只發覺支持的塑料管有些異於常見的塑料,於是就用電烙鐵去試烙一 下,果然是耐高溫的塑料,有可能是號稱塑料王之聚四氟乙烯(不能肯定),難怪 730v 的功率容量這麼高。
在這裡附帶說明為什麼許多天線廣告都標榜不含 trap coil 的原因。根據能量守恆 定律,熱能不會無端端產生的,它是由高頻電能轉變而來,線圈愈熱,消耗高頻能量 愈多,餘下輻射到空中的電波就愈少了,這亦是筆者不喜歡在天線加入線圈的原因。 不要以為多波段天線含有眾多 trap coil,賣相十分漂亮,實質效果絕對比不上單波 段天線。
事情到了這個地步,如果繼績要使用這根 5 米高的 7mhz 垂直天線,看來只有三個 辦法:一、將中間負載線圈改為底部負載線圈;二、取消所有負載線圈,改用 atu 調到 7mhz 去;三、不用線圈及 atu,把天線增高至 10 米左右。
這三個方法各有特點:一、線圈放在底部時,無需顧慮機械結構及風阻,就可以用粗 銅線繞成空心線圈,並可多繞幾圈及抽頭,以便用在 3.5 及 10mhz 上,但輻射效率 會比中間負載稍低。二、用 atu 調節是最簡單方法,但效率更低,而因為很多高頻 電能損耗在 atu 上,所以它的功率容量要大。三、增高天線長度到 10 米時,效果 最好,但結構最傷腦筋,而且找不到參考資料。經多番考慮及初步測量尺寸後,決定 先試試第三方案,實在不行時就用第一辦法,而 atu 則作為最後一招使用。
10 米高的鐵塔,在歐美日地區,小兒科而已,可說完全沒有問題.,但港人大多居住 於多層公寓式大廈,面積又細小(價錢卻比外國的獨立式花園華廈更貴),筆者已經 稍為幸運,有一個私用的小型天台可供使用。但 10 米高的天線安裝,依然要顧及重 量、安全、颱風、鄰居意見等等。