室外天线安装(天线安装方法)原创业余无线电2021-03-06 12:04
在现代通信系统中,短波无线电系统是唯一不受网络枢纽和中继条件限制的系统。一旦战争爆发或灾难来袭,各种通信网络都可能遭到破坏,但其他任何通信系统的抗破坏能力都远不及短波通信系统。今天我们要和电台小叔BG5WKP一起观看一款廉价的端馈半波短波段天线的制造和安装过程。
高频波段廉价天线
文字:丹·马洛尼
要获得短波(HF)频段的使用权,需要有足够的无线电知识,通过相关的无线电等级考试,同时要有比30美元的便携式对讲机贵几个数量级的无线电设备。
然而,虽然高频短波设备可能很贵,但并不是每个人都要花很多钱才能联网。而且,由于天线通常会影响或破坏业余无线电爱好者的通信能力,我们将研究一种简单但通用的天线设计,它可以适用于支持从大功率基站到便携式QRP(低功率)的室外通信:端馈半波天线。
制造
制造天线是所有业余无线电爱好者的终极目标。我理解设计一个天线可以实现你想要的电子功能,还需要大量的工程设计来保证它能经受住外界的考验。我觉得后一点天线构造对我个人更有吸引力。让天线经受住风吹雪打、日晒雨淋是一个有趣的挑战,所以我倾向于花更多的时间去思考天线的机械设计,而不是去思考已经有人解决的射频问题。
所以,我着手寻找适合自己情况的天线。也许最容易制造的天线是经典的半波偶极子天线。他们有两个单元,每个单元都是设计波长的四分之一。它们从中心馈电点辐射,这是连接同轴电缆馈线的位置。当然有很多细节和复杂的地方,但对我来说,基本的问题是中央馈电点。我的无线电室位于我家的角落,所以如果没有长馈线,很难安装这样的天线,这会引入不可接受的信号损耗。另外80m频段用的偶极子会是40m端到端的,在我这个狭小的郊区很难适应。
出于我的目的,端馈半波(EFHW)天线是一个很好的选择。听起来确实是这样的:一束半波长的导线从末端馈入(在我的例子中是40m长,所以我可以在80m波段工作)。但这并不像切断一根40米长的电线,连接到你的电台那么简单。问题是天线的阻抗会随着馈电点远离中心而改变。当馈电点到达线的末端时,阻抗增加到大约2500欧姆,对于期望50欧姆负载的收发器来说,这确实是非常差的匹配。
为了解决这个问题,EFHW天线需要一个变压器来匹配阻抗。当用于匹配平衡天线(如偶极子)和不平衡馈线(如同轴电缆)之间的阻抗时,这些被称为巴伦“巴伦”。但在这种情况下,天线和同轴电缆馈线都是不平衡的,所以我搭建的变压器在技术上是“unun”的。不管你的名字是什么,它很容易建立。
我的49: 1匹配变压器已经安装好,可以进行室外通信了。我考虑过用环氧树脂封装整个东西,但决定不这样做。
我按照史蒂夫·尼科尔斯(Steve Nichols)提供的优秀说明(G0KYA)缠绕我的49: 1自耦变压器。基本上就是一个大铁氧体环芯。我从易贝买的,但亚马逊上有很多选择,有几个电磁线圈。我的芯是FT-240-61,也就是说它的外径是2.4英寸,是61型材料。我在绕组上用了18 AWG电磁线。在绕线的时候,我注意到电磁线上的漆层被铁氧体磁芯的边缘切开了。在用布摩擦带覆盖环形线圈以稍微缓冲边缘后,我重新缠绕它。这样设计可以处理100W发射机的输出,绝不是多余的。
正如我所说的,我在这个变压器上遇到的许多麻烦都与让它机械地工作有关。我将它安装在一个坚固的塑料电气外壳中,并提供了用于连接天线和接地的不锈钢配件。我还安装了吊环螺栓来固定天线。一个高质量的SO-239插座(用于馈线连接)和一个100 pF的高压电容器(在更高的频段可以更好地匹配)使变压器完整。好在天线要覆盖80 m到10 m的频段。
绳索悬挂设置
我把滑轮放在地上的树上的方式。在树皮光滑的树上,效果会更好。
幸运的是,我的这棵树只有150英尺深,而且非常高大强壮,受到美国黄松的祝福和诅咒。我的场地的长度和树木的位置允许使用完整的40米长的“倒L”形电线。我的计划是在第一棵树上尽可能向上倾斜变压器的电线,然后在第二棵树上水平延伸到锚点。
这听起来比实际上容易得多。虽然许多火腿很幸运地从高高耸立在树枝上的电线上悬挂天线,但我所有的松树都剪掉了较低的树枝,第一个活着的树枝离地面超过40英尺(12米)。我选择了一个“更聪明的工作”方法,并想到了用PVC管作为推杆的想法,基本上是将一圈绳子推到树上。虽然美国黄松树皮的粗糙在我添加型材时一直卡住尼龙绳和PVC管,但事实上它的作用足以使定位点位于离地面约25英尺(7.5米)的位置,但这远远高于我所能承受的高度。我用我的24英尺梯子爬了上去,但是掉下去的风险大大降低了。
使用类似的方法将定位点设置在另一棵树上,这引起了邻居的极大关注。人们应该抓住这个机会做一些“火腿友好”的活动。我向我的邻居保证,我不会给他们的孩子做绝育手术,也不会干涉他们看电视。然而,以因果报应为例,我正在工作的那棵树第二天决定砍掉一根枯枝,它倒了下来,损坏了我邻居的杜兰戈。显然,它来自树上比我工作的地方高得多的地方,但它仍然吸引了一些邻居奇怪的目光。
在锚固端摇动并释放。请注意穿过弹簧孔的安全线,以防断线。
用树做长线天线的锚点,很重要的一个环节就是树的晃动。树绕了很多圈。如果在两棵树之间紧紧绑上一根铁丝,不允许它们随风移动,影响会很大。然而,你希望你的电线或多或少保持绷紧,因为它们的形状会影响它们的性能。有两种方法可以解决这个问题。我选择在两个锚点使用晾衣绳滑轮。在中点处,金属丝穿过滑轮。在末端锚定点,钢丝通过狗骨绝缘体系在结实的尼龙绳上。绳子穿过滑轮,穿过硬弹簧,向下穿过树干,到达锚定点。当树木摇晃时,天线可以伸出或缩回几英寸,而不会下垂或断裂。
通联测试
我必须承认安装实际上还没有完成。天线应该正确接地。真想在变压器附近敲个接地棒。但是我家的主电源和整个小区的主电源都是直接埋在我们家后围栏下面的,这是一个高风险的工作。尽管我的地下定位服务非常出色,但我不想用我宝贵的自我来测试它的准确性。所以我得等一个像样的地方。
但是我还是忍不住想试试这个天线,所以为了防止射频进入收音室,我在馈线上绕了10圈扼流圈,然后接上。我还没有做过QSO,但是使用WSPR(弱信号传播报告器)系统,我可以在80m、40m、30m、20m的频段上24小时到达四大洲。
一触即发:WSPR 24小时报告80米,40米,30米和20米。
姐夫来了:
周末在家自己做个天线不是很好吗?
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