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bd2bh 2008-01-16 16:59

2美元的螺旋便携式短波天线

(a two dollar helical hf portable antenna)
by bev/ah6nf

     注: 现在10、15米由于传播条件的原因(40米噪声、干扰巨大),大家都热衷于20米工作了。一来传播较远,可以享受dx的乐趣,二来天线比较小巧,目标不是很大。特别是对于一些没有条件架设室外标准天线的爱好者来说,从窗户上伸出一根2米长的鱼竿,或者在阳台上架设一根小巧,效率比较高,实用的好天线,几乎成了一种奢望。按照以往的想法,即便是20米,1/4波长也有5米,加上4跟1/4波长的地网和相应的占地空间,以及四处寻找找铝管材(缩短型的也需要设计主杆长度,计算跟部或中部加感的电杆量,根据谐振频率调整上端伸缩钢丝长度)等等。说起来都很简单,但是制作起来问题总是问题颇多。对于无动手能力、缺乏材料和测试条件的爱好者来说,需要的就是简约,简单的或许就是最美的。

    下面介绍的这款20米天线长度也就2米多,地网一根可悬垂、任意摆放。以往我们在做1/4波长的缩短型天线的时候,连续/集中加载都是用1/4波长的导线绕制,不同的是这款天线却是用1/2波长的长度,提高了电器长度和有效辐射面积,给人以很新鲜的感觉,另外一个最大的特点就是人人都可以制作,成本极低,任何地方都可以使用,效率较高。

这款易于携带的20米波段垂直天线,折叠起来仅有4英尺,制做起来成本约2.00美元。
    对于喜欢在户外操作hf设备的爱好者来说,在家中制作一款便携天线,而花费却很少,这的确是一个有趣的项目。
    bev ah6nf (yl) 制作了这款天线。准备、制作加上调试前后不用一个小时的时间。
    这种天线的设计前端为3英尺的铜丝作振子,是一种主杆螺旋连续加载的垂直天线。这个振子可以延4英尺长的主杆折叠,方便储运。下面是制作的方法:

材料:
1、4英尺,直径1.29英寸(约32.8mm)的白色pvc自来水管一根;
2、30英尺(约10m)长14#安装用铜线(有绝缘层的电线)一根;
3、3英尺长,直径3-4mm的铜丝(振子上端绕一个环,方便悬挂?!,英文是eye protection/保护眼睛,why?!)
4、其他东西:8号螺杆1-1/2英寸长、8号螺母1个;两个小垫圈;
任何垃线15英尺长(1/4波长,约5m)铜导线一根,作counterpoise地网用,4根更好。

制作方法:略(1foot=0.3048m)

    调试:连接好发射机,地网最好是1 5英尺长(1 / 4波长)随意拉开,根据swr情况,适当调当增加、或者减少主杆上绕制的铜线,使驻波最小即可。
附图

7600 2008-01-16 17:32
有空试试先顶

BA2IE 2008-01-16 17:47
野外用便携式天线,非常不错!

BD6SN 2008-01-16 17:57
'

3、3英尺长,直径3-4mm的铜丝(振子上端绕一个环,方便悬挂?!,英文是eye protection/保护眼睛,why?!)
'

绕成个环了就没有尖尖得铜线露在那边,目标比较大,不容易戳到眼睛.
即便戳到眼睛也没有尖尖的线头那么严重.

VR2ZUY 2008-01-16 18:25
效率如何呢?

BA7IA 2008-01-16 20:19
这么点东西应该不用2美圆吧。

BG4CTL 2008-01-16 22:19
1/2波长振子加感gp加1/4波长地网线,调整到指定谐振点,理论上说发射和接受的效果均应比1/4波长振子的来得好些。但就不知这种简易天线实际使用后的情况如何?看bd2bh的照片,想必已经试验过。盼适时交流一下。swr似可调整到较好状态,那么天线阻抗呢?有无测试过?光靠1根地网线行吗?呵呵。

bd4jp 2008-01-16 22:32
有一个天线分析仪就不要这么麻烦了!

huashao128 2008-01-16 23:52
记号。。。。

蓝梦祥 2008-01-17 09:16
bd2bh 的天线文章.顶好.

bd7idi 2008-01-17 09:16
不错。。。

BG5EBH 2008-01-17 09:28
学习了

ba7ib 2008-01-17 09:32
其实就是个底部加感天线,地网很重要,效率也不高

bg3bgx 2008-01-17 09:33
不错记号。。。。

BA8AT 2008-01-17 10:03
做个记号…………

bd2bh 2008-01-17 10:07
'
其实就是个底部加感天线,地网很重要,效率也不高
'

当初偶然看到这篇文章跟你感觉差不多,仔细看其实不然。

因为她ah6nf用的是1/2波长的导线,连续加载的方式实现的,也就是我同通常所说的线性加载(liner loading), 是加载型天线中效率最高的方式之一。也正因为类似于半波长缩短形式,因而对地网要求不高,相反效率却会很高。

北京有3-4个ham,如bg1tcc -- 一位央视的enginner,他做了类似地天线,在20米每次出来都是59++,他每次可以联络40-50各eur/aasia(no by)电台/h, 曾经有一次3小时联络23个国家300多个电台的记录。他架设的方式也是在阳台上水平伸出,在电小单元天线中,通联效果反响特别很好。别小看了这2.1米长的天线哦。

这个天线跟底部加感形天线不搭界,还是有机会试试看吧。

BG7AQD 2008-01-17 11:17
1/2gp应在输入端配合匹配电路才对啊?这个没有……不解。绘图时省略了?

BG8DMY 2008-01-17 11:22
不错..记个号..有空试试...有没有7m的做法..

robur 2008-01-17 13:23
这个很好很强大,记号~
不过,天线的阻抗是多少?怎么能计算出来呢?

bd2bh 2008-01-17 14:51
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1/2gp应在输入端配合匹配电路才对啊?这个没有……不解。绘图时省略了?
'

你说得没错,全长的1/2波长跟部馈电天线需要在底部匹配,因为其阻抗别高。
但是这款天线是缩短的形式,因此匹配就不同了,也就是说能较好的与50ohm电缆匹配,直接馈送。

一般的车载天线特别是3.2米以下长度的天线,其输入阻抗都低于16欧姆,有的才2-3欧姆,因此为了提高效率往往都采取中部加感,跟部绕制线圈,以抽头的方式进行匹配。这款天线由于用1/2波长导线连续加感,高----低组抗的巧妙融合,因而较好解决了阻抗匹配。

另一方面1/2波长天线接收和辐射的有效面积,较1/4波长天线大得多,提高了天线接收的信噪比和辐射效率。虽然该天线相貌、外观根跟普通的1/4波长电小天线相同,但是天线的工作效率和原理都本质的差别。

天线有效辐射面积:l为波长
a(平方米)=0.13 x l x l (0.13乘以波长的平方)

BA8AT 2008-01-17 17:02
理论上的探讨已经意义不大了,毕竟有人试过,反正成本也不高,何不做做试试

BG4CTL 2008-01-17 19:43
'
理论上的探讨已经意义不大了,毕竟有人试过,反正成本也不高,何不做做试试
'
对!做一个?用天线分析仪看下结果。

7600 2008-01-17 20:04
遗憾的是我还没有天线分析仪

7600 2008-01-17 20:08
白痴问题:二十米频段那个频率最常用?有没有类似于四十米的7050那样经典的频率?

bd2cy 2008-01-17 21:00
14.270

BG7AQD 2008-01-18 09:42
'
你说得没错,全长的1/2波长跟部馈电天线需要在底部匹配,因为其阻抗别高。
但是这款天线时缩短的形式,因此匹配就不同了,也就是说能较好的与50ohm电缆匹配,直接馈送。 [表情]
'

谢谢答复!

20米的我已有一条好用的1/4gp了,准备照此原理试制一条40米的——直接把上面图中“加感”部分加长一倍到20米——不知道行不行?哪位给说说。
反正不花很多钱,试试看吧……

7600 2008-01-18 09:50
估计还得把顶上那根震子加长才好

bg2sv 2008-01-18 16:10
记号.放假后做一个试试。

杨大侠 2008-01-18 16:22
'
理论上的探讨已经意义不大了,毕竟有人试过,反正成本也不高,何不做做试试
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atd又手痒痒了吧,等你做出来来观摩

杨大侠 2008-01-18 16:28
1.3cm的pvc管子有吗?好像美元那么细的哦

杨大侠 2008-01-18 16:39
估计管子的粗细不是大问题,只要把10米电线绕上去就行,最后来调节

7600 2008-01-19 12:59
我用六根电话电缆里拆出约点一五的带皮线拧成一根,十一米六长,顶上留一米,余下的绕在二十五毫米,一米二长的塑料水管外,地线六米多,都直接在的后座上,小功率试了所有能发射的频段,仅在五十兆段内本机驻波显示三格,而且与地线有否无关,其他段均提示驻波过大。在室内中央挂在房顶上。白忙了,郁闷……

7600 2008-01-19 13:02
厄,补充:天线地线的头都直接在ft817的后天线座上。

BG7AQD 2008-01-19 15:48
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我用六根电话电缆里拆出约点一五的带皮线拧成一根,十一米六长,顶上留一米,余下的绕在二十五毫米,一米二长的塑料水管外,地线六米多,都直接在的后座上,小功率试了所有能发射的频段,仅在五十兆段内本机驻波显示三格,而且与地线有否无关,其他段均提示驻波过大。在室内中央挂在房顶上。白忙了,郁闷……
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你试完后调整了没有?试试加、减线圈的圈数、长度看看……

7600 2008-01-19 18:50
因为结果与目标相差太远,没有调整,忙其他事去了。我制作天线经验很少。

BG9ABA 2008-01-21 08:55
我昨天用鱼竿简单制作了一个,在阳台(室内)经过自制分析仪测试,感觉可用;由于天冷,天线没有在室外调整,谐振频率受室内环境影响有点偏低,见图:

BG7AQD 2008-01-21 10:28
大受鼓舞!!!

请楼上兄台继续试验……为大伙探下路。我这边也在做(7m)的,没仪器,用机器试……

BG4QKL 2008-01-21 11:52
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…………
北京有3-4个ham,如bg1tcc -- 一位央视的enginner,他做了类似地天线,在20米每次出来都是59++,他每次可以联络40-50各eur/aasia(no by)电台/h, 曾经有一次3小时联络23个国家300多个电台的记录。他架设的方式也是在阳台上水平伸出,在电小单元天线中,通联效果反响特别很好。别小看了这2.1米长的天线哦。
这个天线跟底部加感形天线不搭界,还是有机会试试看吧。
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bg1tcc?1月19号晚上8点多(bjt),我和他在14.270通联过,互给58信号报告,我在上海。我用的是一根简陋的鱼竿天线。鱼竿顶挂一个1:1巴伦,两根5米长6平方铜导线分别接巴伦两个端子,一根导线斜拉到窗顶固定,另一根自然下垂。但是我从来没抄到过欧洲台,更别说通到了。他用的就是楼主这样的天线啊?真的这么小巧又有效吗?我也想做一根。短波新手,很多不懂,请教楼主,地网线接在什么位置?这根天线如何和电台连接?直接把下面那段线头接到电台上么?谢谢!

7600 2008-01-21 12:07
我理解的是:从机器直接出来的50欧馈线芯线直接天线体屏蔽层接地网。

BG7AQD 2008-01-21 13:43
'
我理解的是:从机器直接出来的50欧馈线芯线直接天线体屏蔽层接地网。
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正确!除此之外,别无他法,且不地道。

永远的FM 2008-01-21 15:16
请教一个问题!
pvc管上绕那么多电线完全就是给主振子加感的吗?如果是,整个天线哪里体现了1/2波长?
地网是不是用一条1/2波长电线直接连接到馈线屏蔽层,不用绕在管子上?
刚刚搞好台cb机急着想试试,看到这个帖子介绍好像不错,准备开工了,望朋友们解答一下

BG4QKL 2008-01-21 15:28
再次请教,这根天线是否可以用天调调到其他波段使用。如果可以的话,和天调如何连接?直接接到天调的接线柱上么?地网又怎么接呢?也接到天调的接线柱上?谢谢!如图中的天调接线柱,如果要接这个天线的话,该怎么接?地网线怎么接?谢谢各位!

bd2bh 2008-01-22 15:21
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再次请教,这根天线是否可以用天调调到其他波段使用。如果可以的话,和天调如何连接?直接接到天调的接线柱上么?地网又怎么接呢?也接到天调的接线柱上?谢谢!如图中的天调接线柱,如果要接这个天线的话,该怎么接?地网线怎么接?谢谢各位!
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第一,可以用作其他波段使用,但是40米以下效率会很低;
第二,和天调连接的话,天线接这种缩短型天线,地端接自来水管,或者暖气管,避雷线等等;
第三,如果有条件的话,每个波段再接1/4波长的人工地----射频地。

bd2bh 2008-01-24 09:58
[quote=杨大侠]1.3cm的pvc管子有吗?好像美元那么细的哦[/quote]

1英寸约25.4mm的或者6分、8分、直径20mm的pvc管都ok.

VR2ZUY 2008-01-26 11:00
做了根40m的,正在测试中。
用的是5.4m长的鱼竿,20m的电线。
鱼竿最上面两节去掉,大概总长度有4.7m.
用20m的电线从最粗的一节绕起,这一节大概有0.4m长,
绕完最粗的一节大概还剩5m左右。
剩下的就缠在展开的鱼竿上。
用天线分析仪测了一下,从3mhz到14mhz没有找到谐振点。
不过用天调很容易把swr调下来。
没有加地网,在7023上试了一下,30w,没有人答应。
今天加个地网试试看。 :d

杨大侠 2008-01-26 22:33
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。。。。。。
用天线分析仪测了一下,从3mhz到14mhz没有找到谐振点。 [表情]
不过用天调很容易把swr调下来。 [表情]
没有加地网,在7023上试了一下,30w,没有人答应。 [表情]
今天加个地网试试看。 :d
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驻波高不一定就不是谐振点,总会有个驻波最低的点,即使它很高
不知对不对

VR2ZUY 2008-01-26 22:51
接上地网,用了两根5m的线,还把窗框也接在地网上,结果找到几个谐振点:
2.8mhz,9.2mhz,16.7mhz。
用天调把swr调下来,用60w在7023上试验,没有回应。

bd2bh 2008-01-29 14:25
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接上地网,用了两根5m的线,还把窗框也接在地网上,结果找到几个谐振点:
2.8mhz,9.2mhz,16.7mhz。
用天调把swr调下来,用60w在7023上试验,没有回应。 [表情]
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哈哈,您做的天线很不错哦,不加任何调试已经成功的谐振在多个波段了,是件令人高兴的事情哦。

因为您的天线4.5的加感,再加之5米长的自然悬垂部分,用上天调我觉得40米以上能够出80%的效率了,多呼叫几次,大家能听见的。

3米长的车载天线在匹配良好的情况下,可以出30w左右的功率(前提加感q值在3000-400),可想而知,你的效率实战没有任何问题。

另外40米需要在晚上或者白天8点钟之前使用,全尺寸的天线也是如此,白天7兆能完全保证天线的概率也就是1000公里,因此频率的选择和时间相关度较大。到了白天到20米以上工作。

VR2ZUY 2008-01-29 17:33
呵呵,谢谢!
感觉20m的效果还是不错,星期天听到by4jn/4的信号599的时候,用50w一次就通了。
不知道40m的情况如何,40m上还没有通过
以前用2m长的gp天线在40m上通过一些,现在估计可能是传播的问题吧。

那几个谐振点我想是这样的:
因为当时做天线的时候为了修剪,用的电线总长是24m-25m左右,
而这几个谐振点分别是:
2.8mhz = 100m , 100x1/4 = 25m
9.2mhz = 33m, 33x3/4 = 25m
16.7mhz = 20m, 20x5/4 = 24m
基本上都谐振在 线长x(2n-1)/4 上,而不是谐振在 线长x1/2上
看来以后绕缩短天线有依据了


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哈哈,您做的天线很不错哦,不加任何调试已经成功的谐振在多个波段了,是件令人高兴的事情哦。
因为您的天线4.5的加感,再加之5米长的自然悬垂部分,用上天调我觉得40米以上能够出80%的效率了,多呼叫几次,大家能听见的。
3米长的车载天线在匹配良好的情况下,可以出30w左右的功率(前提加感q值在3000-400),可想而知,你的效率实战没有任何问题。
另外40米需要在晚上或者白天8点钟之前使用,全尺寸的天线也是如此,白天7兆能完全保证天线的概率也就是1000公里,因此频率的选择和时间相关度较大。到了白天到20米以上工作。
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VR2ZUY 2008-01-30 13:11
昨天晚上将整条线延长至30m,发现果然在7025左右swr降到了1.5左右。


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