一款簡單的HF全波段直立天線制作方案

很多的100KW以上級別的大功率廣播電臺都是搞根高的直立天線，而在其附近建一個天調(diào)室,專門負責將天線調(diào)到與發(fā)射機匹配,無線電發(fā)射的電效率對他們來說遠比我們要求高!

為此,借鑒他們的思路,用一個全自動室外天調(diào)+軍用立桿作振子,再拉三四根足夠長的導線作地網(wǎng)(地網(wǎng)的重要性不低于振子),作我們的收發(fā)天線又何嘗不可以呢?這應當是全波段直立天線的比較簡單實用而且電效率相對較高的形式.

現(xiàn)在450元左右的二手全自動室外型天調(diào)(全新600---800元)+鋁合金管自制立桿（或者一根手竿帶根1.5平方毫米以上的電線作天線）,都很便宜.

具體接法:

倒V形式：振子線盡量長，最好別省巴侖，當然一根接成天線,一根作地網(wǎng)用同樣也可以收發(fā)，不過方向圖就變了，而且饋線屏蔽層參與輻射和接收信號。

如果是陽臺釣魚竿形式,地網(wǎng)可以一根垂下去,一根上屋頂附近

電臺－饋線－天調(diào)－天線效率高,實際上振子和地網(wǎng)都是在起輻射作用,由于全自動天調(diào)的電感調(diào)整是繼電器短路法的原因,對于調(diào)諧等效輻射電阻低的短電氣長度天線效率低,因此,正確的處理辦法是盡量提高地網(wǎng)和天線的電氣長度以達到最高效率

室外型天調(diào)的優(yōu)點是大大降低了由于阻抗不匹配造成的饋線損失，為提高電效率，地網(wǎng)和振子是越長越好.

提醒：振子和地網(wǎng)嚴禁使用鐵磁性的金屬，否則因電阻率高，同時趨膚效應太強導致?lián)p耗特別高

附天線的基本概念:

　　把高頻電能變?yōu)殡姶艌瞿芰炕虬央姶艌瞿茏優(yōu)楦哳l電能的裝置稱為天線。天線有各種各樣的形式，如直線導線、環(huán)形導線等構成的線天線和由金屬板或金屬網(wǎng)構成的面天線。按用途，天線可分為發(fā)射和接收兩大類。

　　天線的作用就是把發(fā)射機末級回路的高頻電流變換成電磁波并向特定的方向發(fā)射出去。接收天線則是把以自由空間為傳媒的電磁波還原為高頻電流經(jīng)饋線送入接收機。由此可見，天線的作用就是在高頻電流和電磁波之間進行能量轉(zhuǎn)換。因此，從理論上講，發(fā)射天線可以當作接收天線使用， 接收天線也可以充當發(fā)射天線使用。

天線的特性：

　　共振: 任何天線都諧振在一定的頻率上，我們要接收哪個頻率的信號，就希望天線諧振在那個頻率上。天線諧振是對天線最基本的要求，要不然，就沒那么多講究了，隨便扔根線出去不也是天線嘛。天線的諧振問題涉及到的主要數(shù)據(jù)是波長及其四分之一。計算波長的公式很簡單，300/f。其中f的單位是MHz，而得到的結果的單位是米。1/4波長是稱作基本振子，如偶極天線是一對基本振子，垂直天線是一根基本振子。不過天線中的振子的長度并不正好是1/4波長，因為電波在導線中行進的速度與在真空中的不同，一般都要短一些，所以有一個縮短因子。這個因子取決于材料。

　　帶寬: 這也是一個重要但容易被忽略的問題。天線是有一定帶寬的，這意味著雖然諧振頻率是一個頻率點，但是在這個頻率點附近一定范圍內(nèi)，這付天線的性能都是差不多好的。這個范圍就是帶寬。 我們當然希望一付天線的帶寬能覆蓋一定的范圍，最好是我們所收聽的整個FM廣播波段。要不然換個臺還要換天線或者調(diào)天線也太麻煩了。天線的帶寬和天線的型式、結構、材料都有關系。一般來說，振子所用管、線越粗，帶寬越寬；天線增益越高，帶寬越窄。

　　阻抗: 天線可以看做是一個諧振回路。一個諧振回路當然有其阻抗。我們對阻抗的要求就是匹配：和天線相連的電路必須有與天線一樣的阻抗。和天線相連的是饋線，饋線的阻抗是確定的，所以我們希望天線的阻抗和饋線一樣。一般生產(chǎn)的饋線，主要是300歐姆、75歐姆和50歐姆三種阻抗，國外過去還有450歐姆和600歐姆阻抗的饋線。 基本偶極天線的阻抗是75歐姆左右，V型偶極天線是50歐姆左右，基本垂直天線阻抗 50歐姆。其他天線一般阻抗都不是50或75歐姆，那么在把它們與饋線連接之前，需要有一定的手段來做阻抗變換。

　　平衡: 對稱的天線是平衡的，如偶極天線、八木天線，而同軸電纜是不平衡的，把這兩者連接起來，就需要解決平衡不平衡轉(zhuǎn)換的問題。

　　增益: 天線是無源器件，但是天線是可以有增益的。這個增益當然是相對增益，是相對于基本偶極天線而言的。FM DX所用的天線，當然希望增益越高越好。不過別忘了，增益高往往伴隨著帶寬窄。

　　方向性: 不是所有的天線都有方向性的。便攜式收音機上的拉桿天線就沒有方向性。偶極天線有弱的方向性，八木等定向天線可以得到較好的方向性。好的方向性意外著能夠集中收集所需方向的電波，還有一個重要的能力就是能部分地減弱本地電臺信號的影響。但是定向天線并不是什么情況下都好。當沒有目標而等待的時候，定向天線就有可能使你錯過天線背面的信號。所以比較合理的方式，是用一個垂直天線和一付定向天線配合使用，用垂直天線等待，聽到信號后，再用定向天線轉(zhuǎn)過去對準了聽。

　　仰角: 天線的仰角是指電波的仰角，而并不是天線振子本身機械上的仰角。仰角反映了天線接收哪個高度角來的電波最強。對于F層傳播，我們希望仰角低，可以傳播地遠，對于 Es層，電波主要是從高處來，我們希望仰角高。仰角的高低取決于天線型式和架設高度。一般來說，垂直天線具有低仰角，其他天線的仰角隨架設高度變化。

　　架設高度: 天線有一個架設高度。這個高度實際上是兩個高度，一個高度我們考慮它的水平面高度，這個高度對于本地信號有些用，對于DX其實用處不大。第二個常常被忽略的高度是地面高度，是指天線到電氣地面的高度。比如架設在鋼筋水泥房頂?shù)奶炀€，雖然房子高有20米，但是天線距房頂只有1米，那么這付天線的高度只是1米。 天線的高度對不同的天線有不同的影響，一般會影響天線的阻抗和仰角。通常我們認為天線的地面高度應在0.4個波長以上，才比較不受地面的影響。

　　駐波比: 最后介紹這個最不被中國的愛好者熟悉的特征。 駐波比反映了天饋系統(tǒng)的匹配情況。它是以天線作為發(fā)射天線時發(fā)射出去和反射回來的能量的比來衡量天線性能的。駐波比是由天饋系統(tǒng)的阻抗決定的。天線的阻抗與饋線的阻抗與接收機的阻抗一致，駐波比就小。駐波比高的天饋系統(tǒng)，信號在饋線中的損失很大。

天調(diào)的作用：

1、匹配阻抗，使天線系統(tǒng)(天調(diào)+天線)對于發(fā)射機來說是阻抗匹配, 這樣才能讓天線系統(tǒng)中的天線電纜部分輻射效率最高

2、諧振天線，按照電磁理論來講天線阻抗Z=R+jX，當Ｘ＝０時視為天線諧振。不自然諧振的天線使用天調(diào)后，天調(diào)通過加感或加容，使得Z=R+jX中Ｘ＝０。

3、加天調(diào)后的天線相對于自然諧振天線的電效率問題，將天線調(diào)諧到相對于發(fā)射機來說是阻抗匹配, 靠的是天調(diào)內(nèi)部的LC網(wǎng)絡，有很大一部分功率在天調(diào)的L、C內(nèi)“吞吐”，不輻射電磁波。由于L、C不是理想元件，會消耗一部分能量，因此天線越不自然諧振（特別是等效輻射電阻偏離50歐越遠），加天調(diào)后的電效率就越低。