常用的短波天線主要分為3類,第一類是垂直天線(GP),第二類是偶級天線(DP),第三類為八木天線(YAGI)。除此之外,還有框型、鉆石型、碟型等等,這里我們主要討論前三類天線,其中重點探討偶級天線及其變形。從使用來看,GP天線主要用于近距離—中距離通訊,尤其是近距離通訊依靠地波傳送,效果非常好。而DP天 線的近距離通訊效果很不好。由于高度的限制,不可能架設很高的天線,一般來說5-10米高度的GP天線適合自己架設。
通常GP天線用于21-29M頻段較為普遍,再低的頻段就不再使用GP天線了。此外,GP天線的防雷也比較難做,總不可能在天線旁邊樹一根比天線還高的鐵管做避雷針吧?
圖1
這是一支典型的DP天線的結構,其中紅色部分為絕緣子,和兩端的牽引繩隔開。主振子長度為1/2波長*0.95縮短率。為何要采用1/2波長呢?這是因為1/2波長中心抽頭后兩端各為1/4波長,這樣天線的阻抗為50歐姆,才能夠和發射機相匹配。
DP天線主要采用天波通訊,遠距離通訊的效果非常好,且架設簡單,不需要豎起很高的天線,制作成本低廉,因此為大多數無線電愛好者所采用。DP天線有許多變形,下面我向大家一一做個介紹。
圖2
倒V天線,這是DP天線的一種變形方式,這樣做的一則可以節省天線的占地面積,另一方面,可以改善原先DP天線的近距離地波通訊效果。但這樣做之后,天線具有了方向性,參見圖中的最大輻射方向。
圖3
由于短波發射機可以工作在0-30M的各個波段,因此單一長度的天線就不能滿足我們的需要了,而為每一個波段分別制作一根天線又不現實。
這樣,我們就需要一根多波段的倒V天線。這樣做的好處是節省占地面積,又不需要幾根天線來回切換。但這樣做的壞處是各波段振子相互影響,需要逐個修剪振子的長度,以達到最佳的匹配狀態。
圖4
偶級天線需要制作兩半一模一樣的振子,對于有經驗的HAM來說,一個小時就可以制作完成一副多波段天線。那么對于新手來說,有什么好辦法可以立刻使用到手的機器呢?當然可以!下面我們就來談談單極天線。
圖中所示的就是一根單極天線的原型。只要振子的長度足夠長,就可以涵蓋各個頻段。單級天線只有一根振子,如果用作多頻段天線,需要使用天線調諧器來適合不同的頻段。
圖5
這也是單級天線的一種:WINDOM,譯稱溫頓天線,又稱偏饋天線。其振子長度為1/2波長*0.95,饋電點偏離中點14%,饋線為單根導線。
圖6
單極天線也可以做成多波段,這就是一支多波段單極天線,中心需要加1:5平衡/不平衡轉換器。值得注意的是,單極天線可能帶有高壓,因此發射機必須可*接地,天線振子也要放置在無法觸及的地方,以防觸電。
其實短波天線并不神秘,只要經過調整都可以很好地工作。例如我自制的W型天線,是倒V天線的一種變形,使用效果也很滿意。因此,只要掌握原理,開動腦筋發揮您的想象,您也可以設計出優秀的短波天線!
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