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短波天线的馈线可以盘起来吗 [复制链接]

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离线bh9feh
 
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261
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2021-11-04
我做了一个短波天线,设计的谐振频率是14兆,从窗户伸出去横着的。
电台距离天线很近,不到半米。馈线长有四五米,我就把馈线盘起来大概七八圈。
现在出现一个诡异的现象,一开始的时候,天线谐振在14兆、7.8兆,感觉很不错。后来莫名其妙的谐振点跑到10兆了。天线没动,谐振点莫名其妙的跑了。后来我把馈线重新盘了一下,谐振点回到了14兆,我按下发射键时,又跑到10兆去了,感觉谐振点很不稳定。
哪位大神知道啥原因
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离线bg3xx
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2753
只看该作者 1楼 发表于: 2021-11-04
把多余的馈线剪了吧,5米多的馈线用不着费脑筋,不值。
离线周广安
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119
只看该作者 2楼 发表于: 2021-11-04
馈线长点也会出现问题?
离线bh9feh
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261
只看该作者 3楼 发表于: 2021-11-04
好的,正确的做法是多余的剪掉
如果不剪,拉直。是不是会有损耗,不如剪掉对吧
QTH:西安
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只看该作者 4楼 发表于: 2021-11-04
理论上是没问题的,除非你的馈线的长度正好是工作频率1/4波长的奇数倍(这里的“长度”是指电长度,就是实际长度➗缩短系数「或者叫速度因子」,那就啥怪事都可能出现。
    
但因为你是单振子的不对称/不平衡天线,问题就复杂化了——因为不平衡,你的馈线外皮也参与了辐射(和接收),换言之,现在的你的天线不仅仅是绕在杆子上、你原本打算用来辐射的那部分,馈线外皮也参与了,也成了天线的一部分。

我们平时喜欢把天线和馈线放在一起说“天馈”,但馈线(feedliine,也就是传输线TL——transmission line)和天线角色是完全不同的(完全不同!!!完全不同!!!),天线我们希望它最大可能地辐射和接收电磁波,而馈线,我们希望它平衡——除了从发射机送到天线的、以及从天线送到接收机的射频电流,我们不希望它有任何的辐射、也不希望它接受任何外部辐射。

换言之,能收能发是天线应有的本色,但馈线能收能发就是失败,说明它“不平衡”了,是必须尽量避免的。

理想的馈线就应该是平衡的,不向外辐射、也不接收外部辐射,是建立\建设天馈系统的正确目标——没错,这才是正确目标,虽然在个案里,馈线外皮参与辐射让发射的电磁波有了垂直分量、或振子+馈线的尺寸的延长,使得发射、接收的效果更好,但那属于“阴差阳错”,是小概率事件,不能作为追求的目标(就像你睁着眼睛投掷飞镖,由于手部力量运用等因素引起的误差,没法投中靶心,有可能闭着眼睛、甚至倒转身瞎扔却投中了靶心,于是你得出结论“飞镖就是应该闭着眼投”。)

btw,在射频环境下,同轴电缆的导电途径不是我们通常想象的芯线和屏蔽层,而是3个:①芯线外表面  ②屏蔽层内表面 ③屏蔽层外表面(严格说应该叫“外导体的内表面”和“外导体的外表面”)

你这种情况,馈线外皮既然参与了辐射、(无意)成为振子的一部分,盘成圈后,有可能产生了类似线圈加载的效果,改变了天线的参数(R+jX),谐振点当然也就随之改变。

建议:要不剪短,要不直线沿远离振子方向延伸——尽量减少馈线受到的振子的辐射。

个人看法(及猜测),谨供参考。









[ 此帖被BG8AQA FROM CD在2021-11-04 11:53重新编辑 ]
离线BG6LH
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432
只看该作者 5楼 发表于: 2021-11-04
回 bh9feh 的帖子
bh9feh:好的,正确的做法是多余的剪掉
如果不剪,拉直。是不是会有损耗,不如剪掉对吧 (2021-11-04 11:41) 

可以把多余的部分绕成空心巴伦。10cm直径,绕10-12圈,这样就能消耗掉3-4米的长度了。空心巴伦安置在最外头靠近你天线的馈电口。样可以把馈线这段问题隔离出来,相当于把电台的馈电口演唱出去1米多。

不建议剪短。因为看你这个天线应该是端馈的,鱼竿或者加感的天线,刚开始玩的时候共模电流的问题一般会很严重。所以你剪短到1米,馈线上仍然呈现一些高阻抗的变化,这样的问题会直接传递给电台,不确定的因素仍然存在。所以,不如做成空心巴伦,把问题隔离一下。
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离线bh9feh
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261
只看该作者 6楼 发表于: 2021-11-04
我目前这个是盘起来的,这个圈的直径应该有20公分了,再个问题就是盘的时候一圈一圈的次次序是乱的。
按照您的意思,馈线要绕成10厘米直径,另一个问题就是要绕整齐
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261
只看该作者 7楼 发表于: 2021-11-04
馈线要绕成10厘米直径,绕整齐对吧。我记得有人给这个叫扼流圈,是不是一个道理
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18053
只看该作者 8楼 发表于: 2021-11-04
盘起来的部份形成了一个扼流圈巴伦
英文版CW工具箱 TRP-BOX V6 (新版):https://www.hellocq.net/forum/read.php?tid=365349
三合一台咪套件
天线切换器套件
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只看该作者 9楼 发表于: 2021-11-04
回 bh9feh 的帖子
bh9feh:我目前这个是盘起来的,这个圈的直径应该有20公分了,再个问题就是盘的时候一圈一圈的次次序是乱的。
按照您的意思,馈线要绕成10厘米直径,另一个问题就是要绕整齐 (2021-11-04 13:37) 

对,整齐并排绕。
就是形成一个电感,去匹配你这套“不平衡”天线的馈电点阻抗。
也可以理解为把天线馈线之间的共模电流,通过电感做个隔离。

馈线剪短,馈线带来的问题肯定会变化,但一定不是越短越小,应该是跟1/4波长的奇数倍的周期性变化。

假定没有馈线,你的不平衡天线带来的问题会直接传导到电台上。所以你还得做隔离、匹配、平衡。

除了choke,用1:1的巴伦、用套磁珠的方法,也能解决问题。G90是QRP电台吧,所以绕圈很实惠。
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259
只看该作者 10楼 发表于: 2021-11-04
收回我第一个建议,剪短确实不妥,其实电台离天线太近并不是一件好事(除了馈线带来的损耗小一些)

但依然不建议绕圈:
第一,现在就是这样做的,已经证明有问题;
第二,即使在环境没有这么恶劣的情况下(馈线和振子之间强耦合,空心巴伦(是叫air choke还是啥,更为人知的通俗名称是ugly  balun)也并不是好的选择,G3TXQ专门做过系列测试,有篇文章说明这个问题(http://www.karinya.net/g3txq/chokes/),有兴趣可以看看。

我根据自己的理解,简单说就是:电阻和电感虽然都可以对共模电流形成“抵抗”,但二者是有区别的,现实中的电感,由于磁滞损耗、涡流损耗、剩余损耗、铜损等可以等效为一个理想电感和一个电阻的串联,在某个频率下,电阻和电抗的比值越大,损耗角越大,Q值越低。

也就是说,由于磁性材料的特性,即使你用的导线是无损、没有电阻的,在磁性材料上绕成的电感也会有电阻性成分,当电流流过是就会发热——射频能量会转换成热量被耗散掉。(有些像供电里面所说的有功功率和无功功率的概念)

放在choke balun上,同轴绕成的空心巴伦Q值比较高,对共模电流的“抵抗”主要(几乎全部)是感抗——抵抗、但不消耗能量,而磁环做的巴伦,其中一部分“抵抗”是电阻性的,要消耗能量——把共模电流变成热量消耗掉了(唯一的坏处是散热,通常需要更大尺寸、昂贵的磁环)。

空心choke虽然成本低、制作简单,经常也能在一定频率范围形成足够的感抗,但因为几乎是纯感性的,容易跟分布电容形成谐振,(某些情况、f下)反而加大共模电流。

----------------------
作为尝试,我觉得第一是把同轴展开,沿振子辐射最小方向拉直(馈线跟振子平行辐射最大),逐步远离天线。

其次,可以试一试从天线底部开始在馈线上套几米金属管(比如合适的铝管,直径也不需要太大,同轴能过就行),这样振子辐射产生的电流就不是在同轴的外皮、而是在外面的金属管上了。

这种方式胡树豪老先生称为“扼流套式平衡器”,国外好像叫啥sleeve choke,效果要好,需要外套是1/4波长(我不知道你家里能不能放下那么长的金属管),离开天线1/4波长的地方金属管跟同轴外皮连接(焊接),原理是1/4波长(或奇数倍),末端短路,入口呈现的特性是开路,末端开路,入口短路,这样在天线根部(金属管开始)的地方形成对共模电流的高阻,从而减小、抑制共模电流。


既然发生了问题,我觉得不妨大胆多尝试一下,没解决,说明之前的推测不对,解决了,又有了积累和进步。

(另外,我记得在那里看过,gp、端馈这类天线,一般的choke balun,无论是馈线上串磁珠、还是绕在磁环上,都没什么效果,dxe有专门的gp类天线用的balun,不过还没有仔细学习)



离线bh9feh
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261
只看该作者 11楼 发表于: 2021-11-04
回 BG8AQA FROM CD 的帖子
[url=https://www.hellocq.net/forum/u.php?username=BG8AQA FROM CD]BG8AQA FROM CD[/url]:收回我第一个建议,剪短确实不妥,其实电台离天线太近并不是一件好事(除了馈线带来的损耗小一些)
但依然不建议绕圈:
第一,现在就是这样做的,已经证明有问题;
第二,即使在环境没有 .. (2021-11-04 14:37) 

好的,感谢老师详细的解答,非常感谢,我按照您的指导试着调整一下,随后调整结果我会发上来,再次表示感谢!
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261
只看该作者 12楼 发表于: 2021-11-04
回 BG6LH 的帖子
BG6LH:对,整齐并排绕。
就是形成一个电感,去匹配你这套“不平衡”天线的馈电点阻抗。
也可以理解为把天线馈线之间的共模电流,通过电感做个隔离。
....... (2021-11-04 13:48) 

好的,感谢老师指点,我试一下,非常感谢
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283
只看该作者 13楼 发表于: 2021-11-05
那个拉线是金属吗 是不是也影响
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离线bh9feh
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261
只看该作者 14楼 发表于: 2021-11-05
是的,我准备把那个换成非金属的
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1819
只看该作者 15楼 发表于: 2021-11-05
我多出来的馈线就是盘起来了,而且盘了很多圈,跟楼主不同的是,盘的圈更大,而且房间的没有捆扎。随便找了个缝隙挤住了。
山东 济南 经七路

更喜欢听.
离线bh9feh
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只看该作者 16楼 发表于: 2021-11-05
我现在问题是谐振点不稳定,太诡异了
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离线bg3xx
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只看该作者 17楼 发表于: 2021-11-05
单极天线谐振不稳定,加几根地网试试吧
离线BG6LH
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432
只看该作者 18楼 发表于: 2021-11-05
回 bh9feh 的帖子
bh9feh:
我现在问题是谐振点不稳定,太诡异了


谐振的定义还记得吗:虚部为0,实部纯电阻……

你测谐振点的工具是啥?G90的驻波指示?那就从G90天线口出去,所有的东西,感抗和容抗分析一下。搞不好馈线还不是主要的,电台接地了吗?电源用的是三头插座吗?
https://radiopi.club 树莓派懒人包
离线bh9feh
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261
只看该作者 19楼 发表于: 2021-11-06
回 BG6LH 的帖子
BG6LH:谐振的定义还记得吗:虚部为0,实部纯电阻……
你测谐振点的工具是啥?G90的驻波指示?那就从G90天线口出去,所有的东西,感抗和容抗分析一下。搞不好馈线还不是主要的,电台接地了吗? .. (2021-11-05 18:41) 

供电我用的是锂电池。
我按照楼上一位老师的指点,把馈线绕成10cm直径的圈,大概有11圈,
我用g90找了谐振点,谐振在10.7兆。

我想着既然这样,我把绕上去的螺旋线从底部拆掉十几圈,试了一下,谐振点没变,还是10兆。
我接着拆了三次试了三次,把螺旋线拆到剩下一半了,试了一下还是10兆。奇了怪了。
我现在怀疑两个可能,要么是我的G90坏了。要么就是我这馈线上的这个10cm直径的圈,它导致不管天线怎么改谐振点都在10兆?
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