自制天線怎么做（端饋半波天線設(shè)計(jì)DIY教程）

在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，短波無(wú)線電系統(tǒng)是唯一不受網(wǎng)絡(luò)樞紐和中繼條件制約的通信系統(tǒng)。一旦戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)或者災(zāi)難降臨，各種通信網(wǎng)絡(luò)都有被損壞的可能，但是任何其他通信系統(tǒng)的抗毀能力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及短波通信系統(tǒng)。今天我們和電臺(tái)小叔BG5WKP一起來(lái)看一款廉價(jià)的端饋半波短波段天線的制作和安裝過(guò)程。

HF短波頻段的廉價(jià)天線

文：丹·馬洛尼

短波（HF）頻段使用權(quán)的獲得，既要有足夠的無(wú)線電知識(shí)，通過(guò)相關(guān)無(wú)線電等級(jí)的考試，同時(shí)還要有比30美元的便攜式對(duì)講機(jī)貴幾個(gè)數(shù)量級(jí)的電臺(tái)裝備。

但是，盡管HF短波設(shè)備可能很昂貴，但并非所有人想通聯(lián)都得花很多。而且，由于通常天線會(huì)影響或破壞業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者的通聯(lián)能力，因此我們將研究一種簡(jiǎn)單但用途廣泛的天線設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)可適應(yīng)于支持從大型，功能強(qiáng)大的基站到便攜式QRP（低功率）的戶外通聯(lián)：端饋半波天線。

進(jìn)行制作

天線制造是所有業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者的終極目標(biāo)。我明白設(shè)計(jì)天線可以實(shí)現(xiàn)您想要的電子功能，并且要進(jìn)行大量的工程設(shè)計(jì)以確保其能夠經(jīng)受住外界的考驗(yàn)。我認(rèn)為天線構(gòu)建的后一點(diǎn)對(duì)我個(gè)人而言更具吸引力。要使天線在風(fēng)，雪，日曬和雨水中幸存是一個(gè)有趣的挑戰(zhàn)，因此我傾向于花更多的時(shí)間思考天線機(jī)械設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，而不是去考慮有人已經(jīng)解決了的射頻方面的問(wèn)題。

因此，我著手尋找適合我情況的天線。也許最容易構(gòu)建的天線是經(jīng)典的半波偶極子。它們有兩個(gè)單元，每個(gè)單元都是設(shè)計(jì)波長(zhǎng)的四分之一，它們從中心饋電點(diǎn)輻射出來(lái)，該中心饋電點(diǎn)是同軸電纜饋電線所連接的位置。當(dāng)然，有很多細(xì)節(jié)和復(fù)雜性，但是對(duì)我來(lái)說(shuō)，基本的問(wèn)題是中心饋電點(diǎn)。我的電臺(tái)室位于我房子的最角落，因此，如果沒(méi)有很長(zhǎng)的饋線，很難安裝像這樣的天線，這會(huì)引入不可接受的信號(hào)損耗。另外，用于80米波段的偶極子將是40米端到端，這在我狹長(zhǎng)的郊區(qū)很難適應(yīng)。

就我的目的而言，端饋半波（EFHW）天線是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。聽(tīng)起來(lái)確實(shí)是這樣：從末端開(kāi)始饋入的一束半個(gè)波長(zhǎng)為一半的電線（在我的情況下為40米長(zhǎng)，所以我可以工作80米波段）。但這并不像截?cái)?0米長(zhǎng)的電線并將其連接在您的電臺(tái)上那樣簡(jiǎn)單。問(wèn)題在于，天線的阻抗會(huì)隨著饋電點(diǎn)遠(yuǎn)離中心而變化。當(dāng)饋電點(diǎn)到達(dá)導(dǎo)線末端時(shí)，阻抗一直增加到大約2500歐姆，這對(duì)于期望50歐姆負(fù)載的收發(fā)器來(lái)說(shuō)確實(shí)是非常差的匹配。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，EFHW天線需要一個(gè)變壓器來(lái)匹配阻抗。當(dāng)用于匹配平衡天線（例如偶極子）和不平衡饋線（例如同軸電纜）之間的阻抗時(shí)，這些被稱為巴倫“平衡不平衡變壓器”。但是，在這種情況下，天線和同軸電纜饋線都不平衡，因此我建造的變壓器在技術(shù)上是“ unun”。無(wú)論您叫什么，它都非常容易構(gòu)建。

我的49：1匹配變壓器已經(jīng)安裝好并準(zhǔn)備好戶外通聯(lián)。我考慮將整個(gè)東西都用環(huán)氧樹(shù)脂灌封，但還是決定不這樣做。

我按照史蒂夫·尼科爾斯（Steve Nichols）（G0KYA）提供的出色指導(dǎo)來(lái)纏繞我的49：1自耦變壓器。它基本上只是大的鐵氧體環(huán)形磁芯，我是從eBay買到的，但是在Amazon上有很多選擇，帶有幾根電磁線圈。我的核心是FT-240-61，這意味著它的外徑為2.4英寸，并且由61型材料制成。我在繞組上使用了18 AWG電磁線。在纏繞時(shí)，我注意到電磁線上的漆層被鐵氧體磁芯的邊緣割傷了。在用布摩擦帶覆蓋環(huán)形線圈以稍微緩沖一下邊緣后，我將其重新繞線。這樣在設(shè)計(jì)上可以處理100W發(fā)射機(jī)輸出的東西上絕不是多余的東西。

就像我說(shuō)的那樣，我對(duì)這個(gè)變壓器所做的許多麻煩事都與使其機(jī)械地工作有關(guān)。我將其安裝在堅(jiān)固的塑料電氣外殼中，并提供了用于連接天線導(dǎo)線和地面連接的不銹鋼配件。我還安裝了吊環(huán)螺栓以束縛天線導(dǎo)線。一個(gè)高質(zhì)量的SO-239插座（用于饋線連接）和一個(gè)100 pF的高壓電容器（可在更高的頻段上更好地匹配）完成了變壓器。幸運(yùn)的是，該天線應(yīng)覆蓋80 m至10 m的頻帶。

掛繩設(shè)置

我在地面上將滑輪放在樹(shù)上的方法。在樹(shù)皮較光滑的樹(shù)上，效果會(huì)更好。

幸運(yùn)的是，我的這棵樹(shù)只有150英尺深，而且非常高大，堅(jiān)固的美國(guó)黃松所祝福和詛咒。我的地段長(zhǎng)度和樹(shù)木的位置允許使用“倒L”型配置的完整40米長(zhǎng)電線。我的計(jì)劃是在第一棵樹(shù)中將來(lái)自變壓器的電線盡可能向上傾斜，然后將其水平延伸到第二棵樹(shù)中的錨點(diǎn)。

這聽(tīng)起來(lái)比實(shí)際要容易得多。雖然許多火腿都幸運(yùn)地從高高聳立在樹(shù)枝上的電線上懸掛天線，但我的松樹(shù)都被修剪掉了較低的樹(shù)枝，第一根活著的樹(shù)枝在地上40英尺（12米）以上。我選擇了一種“更聰明的工作”方法，并提出了一個(gè)想法，即使用PVC管作為推桿，將一圈繩子基本上推到樹(shù)上。盡管在我添加剖面時(shí)，美國(guó)黃松樹(shù)皮的粗糙度不斷地卡住尼龍繩和PVC管，但實(shí)際上它的效果足以使錨定點(diǎn)位于離地面約25英尺（7.5 m）的位置，但比我所能承受的高很多用我的24英尺梯子爬上了，但跌倒的危險(xiǎn)大大降低了。

錨點(diǎn)是使用類似的方法在另一棵樹(shù)中設(shè)置的，這引起了鄰居的極大關(guān)注。人們應(yīng)該始終抓住這樣的機(jī)會(huì)進(jìn)行一些“火腿友好”活動(dòng)，我向鄰居們保證，我不會(huì)為他們的孩子消毒或干擾他們的電視收看。不過(guò)，以業(yè)力為例，我正在工作的那棵樹(shù)第二天決定砍下一根枯死的樹(shù)枝，該樹(shù)枝倒下并損壞了我鄰居的杜蘭戈。它顯然來(lái)自樹(shù)上比我工作的地方高得多的位置，但它仍然引起了一些鄰居的異樣眼光。

在錨固端晃動(dòng)釋放。請(qǐng)注意穿過(guò)彈簧孔的安全線，以防萬(wàn)一斷裂。

使用樹(shù)木作為長(zhǎng)線天線的錨點(diǎn)最重要的部分之一就是樹(shù)木擺動(dòng)。樹(shù)木繞了很多圈，如果您在兩棵樹(shù)之間緊緊地綁上一根電線，而又不允許它們隨風(fēng)移動(dòng)，則會(huì)產(chǎn)生很大影響。但是，您希望您的電線保持或多或少繃緊，因?yàn)槠湫螤顣?huì)影響其性能。有兩種方法可以解決這個(gè)問(wèn)題，我選擇在兩個(gè)錨點(diǎn)都使用晾衣繩滑輪。在中點(diǎn)，金屬絲穿過(guò)皮帶輪。在末端錨點(diǎn)處，將金屬絲通過(guò)狗骨形絕緣子綁到一段堅(jiān)固的尼龍繩上。那根繩子穿過(guò)滑輪，穿過(guò)堅(jiān)硬的彈簧向下穿過(guò)樹(shù)的樹(shù)干，到達(dá)錨點(diǎn)。當(dāng)樹(shù)木搖晃時(shí)，天線可以延伸或縮回幾英寸而不會(huì)下垂或折斷。

通聯(lián)測(cè)試

我必須承認(rèn)該安裝實(shí)際上尚未完成。天線確實(shí)應(yīng)該正確接地，我很想在變壓器附近敲一個(gè)接地棒。但是，我家的主電源和整個(gè)社區(qū)的主電源都直接埋在我們的后圍欄下，這是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)的工作。盡管具有出色的地下定位服務(wù)，但我不愿以自己寶貴的自我來(lái)測(cè)試其準(zhǔn)確性。所以我要等待一個(gè)體面的地方。

不過(guò)，我還是忍不住想嘗試一下該天線，因此為了避免RF進(jìn)入電臺(tái)室，我在饋電線上繞了10圈空心扼流圈，然后將其連接起來(lái)。我還沒(méi)有做過(guò)QSO，但是使用WSPR（弱信號(hào)傳播報(bào)告器）系統(tǒng)，我能夠在24小時(shí)內(nèi)在80米，40米，30米和20米波段上到達(dá)四大洲。