倒V天线的制作
常用的典型的三段倒V天线。该天线可覆盖7M、14M、29M三个业余频段。
一、材料准备
需准备材料清单:
钻石BU-50巴伦1只(其它型号的或自制的1:1短波巴伦均可)
微型绝缘子6只(可用环氧树脂板自制)
2.5m㎡多股细丝铜芯软线25米(超软丝最好,4m㎡的更好)
50-7或50-5馈线 约20米 (根据天线到电台位置确定)
尼龙拉线 约30米
Φ1.5CM的塑料穿线管 6米 (最细的那种穿线管)
6--9米天线支撑杆 1根 (2-3根直径递减的镀锌水管套接最好,也可用测量红白杆)
Φ5mm粗细的钢丝拉线 约50米
钢丝固定U行卡 12只
小滑轮 1只 (最好是升旗杆上用的不锈钢的)
防水胶布 1卷
固定用膨胀丝、4-6mm螺丝 若干
二、天线振子的计算及下料
倒V天线单边振子长度数据及计算方式如下:
1/4波长水平、倒V天线长度的计算公式:光速/频率/4*95%=(单臂)长度。95%是缩短系数,天线越粗,缩短系数越小。
7.05MHz天线的计算长度300000/7.05/4*95%=10107mm
14.270MHz天线的计算长度300000/14.27/4*95%=4993mm
29.60MHz天线的计算长度300000/29.60/4*95%=2667mm
以上仅仅是按照公式计算所得的长度,每个波段的天线最好是预长300mm左右,固定好位置后,用驻波表或发信机监测着,逐步裁剪到最理想驻波的长度。
三、天线的制作
1、将2.5m㎡多股细丝铜芯软线按上述计算长度截断,注意预留长度30--50cm。具体是10.5米、5.5米和3.1米,每个长度各截2根。
2、将Φ1.5CM的塑料穿线管截为1米长一根,共4根。分别在管的两端、中间打Φ6mm的孔,孔的朝向相同。
3、将2.5m㎡多股细丝铜芯软线一端剥皮,10.5米、5.5米和3.1米三根一组,将剥出线头拧在一起,两组分别接于巴伦两端端接线端子上。每组3根线均穿过第一根Φ1.5CM的塑料穿线管,注意将10.5米的线穿于中间孔。10.5米的振子电线一直从第二根Φ1.5CM的塑料穿线管的中孔穿出。将尼龙拉线截出6米、8米各两根。6米、8米尼龙拉线反穿过第二根Φ1.5CM的塑料穿线管两端的孔,然后通过绝缘子分别对应与5.5米和3.1米振子电线连接,即6米尼龙拉线接5.5米振子电线,8米尼龙拉线接3.1米振子电线。
4、将10.5米的振子电线通过绝缘子各接一根尼龙拉线(长度约8--10米,与天线杆高度有关),前述6米、8米尼龙拉线的另一端也会接于此。
至此,天线主体已完成。注意现在各振子电线与绝缘子连接应为临时连接,不要捆死了,以方便以后调整驻波。为增加巴伦两个接线端子的强度,可用环氧树脂棒先行将振子电线固定。
四、天线的修剪(驻波调整)
使用发信机结合驻波表,监测每对振子的谐振频率(驻波低于1.2的频点),边测边剪。调整的顺序是:7M、14M和29M。
一般我们调整的频点是:7.050M、14.270M和29.600M。如果谐振频率高于此点,则延长振子电线;如果谐振频率低于此点,则缩短振子电线,直到达到您所要的中心频点都低于等于1.2即可。(这里要注意,修剪振子可不是真的要将振子电线多余的剪掉,而是在你需要的长度点上将电线折回**即可,切记!)
例如:假设我们的目标频率是14.270MHz,测得上述天线SWR最小值时候的频率读数是13.950MHz。
天线谐振频点误差=14.270MHz-13.950MHz=0.32MHz=320KHz
计算得知20米波段每KHz对应修剪长度为0.14cm:
20米波段半波振子总修剪值=320X0.14=44.8(cm)
振子两边对称剪去44.8/2=22.4(cm)
修剪振子要留有余地,差别越小越要细心,防止修剪过多。还要注意测试人员尽量远离天线振子,或站在偶极天线中间馈电点附近测试,减少人体干扰。
另外,如使用天线测试仪时,可以指示天线振子谐振时的阻抗,不断调整天线的夹角和高度可以改变阻抗,尽量调整阻抗接近50欧姆即可。
水平偶极天线角度与阻抗的关系如下:
水平偶极天线两个振子之间夹角角度为180度(即振子水平架设)时的阻抗是73欧姆;从180度角度开始变窄,它的阻抗也会随之渐渐地下降。150度时是68欧姆,120度时是58欧姆,105时刚好是50欧姆,更窄的角度90度时是42欧姆,60度时刚降为23欧姆。因为电台的天线端口的阻抗是50欧姆,所以,我们需要将两个振子夹角架设成105度左右,考虑到天线下垂作用,在设计计算中一般取120度夹角。由于这样的天线架好后像一个倒置的“V”字,故得名“倒V天线”。
五、天线的架设
1、架设环境要求:一是要求架设得尽量高,二是架设的地方要尽量开阔,三是尽量远离干扰源架设。
2、天线支撑杆:天线支撑杆一般高度6---10米,当然越高越好,具体根据自己的架设条件而定。杆的材料金属、非金属均可。如用镀锌水管则建议用两根4米的50管和40管套接,最好用3跟3.5米的50、40、30管套接,高度可达9米多。在支撑杆顶部固定滑轮,20米钢丝穿入并打U卡。将巴伦固定于U卡处。用滑轮的目的主要是可以升降,方便驻波调整和维护。
天线支撑杆要固定牢固,并在振子垂直的方向打两根风缆。
3、防雷措施:天线支撑杆顶部加1.5米以上避雷针,底部与楼顶防雷网连接。避雷针也可以用1.5米(144M)的J型天线代替,J型天线下部与钢管连接,一举两得。
4、防水措施:主要考虑馈线与巴伦连接部位的防水。要用防水胶带密实缠绕,避免进水。其他地方可不考虑。
5、天线振子HF用一般的电源线就行,最好是2.5平方以上超细丝多股软线。有绝缘皮或裸铜线都影响不大,线选粗一点可提高机械强度和辐射效率。