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ZT:人工射频接地系统 [复制链接]

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12715
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2005-02-28
人工射频接地系统 注:转载于bv5gt的主页
  最理想的射频接地系统,是把电台架设在咸水面上,以泡在此水面下的金属板为接地。在海面上的移动台,与此条件就相去不远。然而大部份陆地上的电台都不能够达到如此境界,尤其是在高楼大厦的公寓内设置电台,要有理想的射频接地系统更是难。就算是你电台在独栋房的一楼,离接地处只有几公尺,它只能保证你可以有很好的电力接地系统,提供电力接地的安全,但也不见得会有理想的射频接地系统。
  例如,你也许会认为利用一公尺左右的导线接往2.5公尺长的妥当接地桩是一很理想的接地系统。但是,2.5公尺长大约是10公尺波段的四分之一波长。所以不管你接地系统有多好,从发射机端看去,如果工作波段是10公尺,那是一个阻抗特性很高的端点。所以从射频观点,这是一个很糟糕的接地系统。自然发射机也就处在无接地状态,变成是热(HOT)状态。你可能因而随时射频触电。假如你的嘴唇碰及麦克风或手等身体部份触及收发机而有发麻的感觉,那肯定是被此"热"态修理了。必须采取改善措施。
  介於收发机接地端子与接地系统之间的任何长度导线总会有阻抗存在。这会影响到射频接地,而接地系统又是天线系统的一部份,所以接地系统的阻抗会降低天线系统的效率。
                   
比较好的接地系统  
为了解决上述问题,你可以提供一个低阻抗环境给收发机的接地端子。如何做呢,除了良好的电力接地系统外,并连一段四分之一波长(工作频率)的导线。并且另一端保持开路,不接到任何物体上。此段导线可以蛇行放在地板上或延墙存放。由於是四分之一波长,所以不接任何物体的远端阻抗特性为无穷大。反应到收发机的接地端子,阻抗特性就很低。理论上,阻抗为零。这也就是最理想的射频接地系统了。也就是说一条四分之一波长导线可以提供最理想的射频接地系统。但是我们的工作频率通常是随意变换的。如果要保持理想的射频接地系统,那此条导线岂不是要随时替换。
  碰到的不只上述问题。10公尺波段的四分之一波长只有2.5公尺,那要是160公尺波段,长度就要40公尺,这就有点不好处理了。加上前面提过的频率变更时,导线长度的调整问题。这些问题都要如何解决,对应到天线去的话,马上就有了答案。一只天线不是可以藉著调谐器而适用在好几个波段吗,对了,那就是射频接地系统调谐器。

人工射频接地系统
  
  想法有了,为了提供好的射频接地系统,我要一个人工射频接地系统。这是我为了上述两大问题想出来的解决辨法。为了印证这个想法,我首先拿一部天线调谐器试用。果然机壳会触电的现像马上消失。这就让人信心大增,继续发展下去。我的收发机虽说是高频全波段环境加上法规的限制,我想大多数人都跟我一样,常用的波段不外是10,15,20及40公尺波段,顶多再加个80公尺波段。我电台的设置地点是二楼,电力接地系统则设在一楼厨房旁,相隔约10公尺左右。
  如图1所示,是此人工接地系统的线路。以c1 l1及l2串列组成。它是接在收发机的接地端子与条一小段导线之间。当然的收发机接地端子是接妥在电力接地系统的,这是为了安全理由与射频接地系统无关。此线路可以在40公尺到10公尺波段内使用。利用c1与l1环路之间设一变压器t1来取得流经此线路的电流,并且利用电表m1监测。当此电表的指针最大时表示处於共振状态,也就是相当於提供了四分之一波长的导线。所以发射机的接地端子有最佳的射频接地系统。


工作原理

  电容与电感串连而取得共振时,在该频率有很低的阻抗。当发射机开火时,如果接地端子没有好的射频接地,射频电流会流经c1 l1 l2。当与发射频率产生共振时,电流最大。你可以利用开关s1来选择不同的l1位置,以便取得与工作频率共振的条件。
  变压器t1的初级与c1及l1串接。因为此处可乙得到最大电流。初级取得的射频电流感应到次级,经由d1及d2检波c2滤波,并以r1电阻做灵敏度控制。把转换成的直流电压用电表m1监测。夸接在电表上的c3是用来去除射频干扰的。所以m1可以用来间接反应线路的共振。此时,发射机的接地端子有很好的射频接地。为了有最理想的射频接地效果,j1与发射机接地端子之间的导线要保持最短距离。
  因为串连线路在共振时有很低的阻抗特性,这个串联线路由c1、l1及l2组成,外接一小段导线,并且与j2形成一个环路,提供了很低的射频接地阻抗,也就是提供了四分之一波长的电子长度。

制作

  此线路应装在金属盒内。尺寸以14.0X7.5X5.0公分左右为宜。电容c1是一般接收机选台电容。其最大电容量是365pf,这里的耐压可以不必计较。因为串连线路是属高电流低电压,所以在这方面不会是问题。m1电表也没有什麽特别要求,小型电表满刻度是100或200ua都可以。

操作

  线路上的j1端子与发射机上的接地端子间的导线尽量保持最短距离。当然发射机的接地端子也要与电力接地系统接妥。然後在j2上接一长约4公尺左右的导线。注意j2所接的导线另一端要保持开路,不要去触及任何物体,更不要在上机工作时让人触及。最好用胶带包好裸露部份。因为发射机工作时,此导线端点是电压点,也就是有射频高压。 
  选好你想工作的波段後,先不要全功率发射。输出功率以5到20瓦为宜。然後发射,调整c1,试著不同的s1位置,直到找著m1读数最大才停止。如果m1指针超过满刻度,可以调r1,使指针回到刻度内。
  所有业余无线电台设置情况都不一样。所以很难说应该把握什麽原则要领。只能自己试过之後,才能了解大慨情形。像我的电台在40公尺波段时s1的位置在8,更高频率波段则往上切换。这样可以提供更低的电感。如果你在10公尺波段把c1及l1都设在最低位置,在m1却得不到最大读数,则可以把j2後头的导线切短一些再试看看。如果碰到类似情况,在40公尺波段上c1及l1最大位置上也找不到共振点,那就须要延长j2上的导线。顺便一提的是,如果你想适用於80公尺波段,同样地只须延长j2上的导线。不过话说回来,高频波段内最须要射频接地系统的是介於10公尺到40公尺波段。因为像是80公尺波段或160公尺波段天线本身就够长了,而且因为波长拉长了,所以电台的电力接地系统本身就可以提供良好的射频接地了。
  当你得到最高的m1读数时,装此部线路得机壳本身就几乎是射频接地。如果j1与发射机接地端子之间的导线够短的话,那就是更理想的接地。
  也许你会在某些波段频率上m1得不到最大读数,甚至指针都不动。那恭喜你,因为你系统本身已经有很好的射频接地系统了。

小心事项
  虽然j1及发射机接地端子都已经处在电力接地系统了,但是这对某些频率而言可能并不是射频接地。尤其是在做调整时,如果手碰机壳虽然没有安全顾虑,但会影响m1的读数。

值得试看看
  使用人工接地系统,不但取悦了发射机,还可以避免TVI等问题。射频干扰并不是都由谐波造成的。幸运的话你也许可以一举解决多年的TVI问题。尤其是住在公寓或大楼的朋友,可能因为TVI而激怒邻居或乾脆藏起麦克风,这都不是好结局。以往楼顶的电视天线总会因为操作电台而稍受干扰,比较严重的是电话线。使用中的电话筒里会传出像是用AM模式收听SSB讯号的声,而且还很大。但是自从使用此人工射频接地系统後这些问题都消失於无形了。


表2 图2线路内的零件
零 件 说 明
c1           365pf可变电容
c2、c3       .01或.02陶磁电容
d1、d2       n914或in4148矽二极体
j1、j2         m型座 注意j2与机壳绝缘
l1           26号漆包线,绕36圈.分别在第4,8,12,16,20,24及28圈抽头
l2           22号漆包线绕13圈
m1           100或200ua小型电流表
r1           10k欧姆a型(线性)可变电阻
t1           初级1到3圈 次级36圈 使用26号漆包线
图说明 
图说明 

图1 人工射频接地系统线路
在线liangbg
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1793
只看该作者 1楼 发表于: 2008-03-09
这么好的文章,才看到,顶一下!
离线BG2BHC
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5309
只看该作者 2楼 发表于: 2008-03-09
线圈的磁心材料用什么?
离线huashao128
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4014
只看该作者 3楼 发表于: 2008-03-09
以前看过。。。
离线7600
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16138
只看该作者 4楼 发表于: 2008-03-09
牛人牛想法!学习中……
离线美丽心情
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71
只看该作者 5楼 发表于: 2008-07-29
既然有天调就应该有地调!天地调才是完整的发射系统。
离线HiXGod
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1608
只看该作者 6楼 发表于: 2010-08-06
mark~~~~~~
离线玄德
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519
只看该作者 7楼 发表于: 05-22
实在没辙了,也只有试试看了!
谁让我过愚人节,我就让谁过清明节!