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没有理论根底的爱好者怎么才干做好一个电小环天线?

  谢邀,天线作为一个能量转换器,一些典型结构并不需求太多的电磁场专业根底,多搜资料,边实践边学习上手会比较快,不是么?

  最近关于小环天线的话题在火腿圈里评论得很热烈,各大论坛天线板块也有许多爱好者彼此沟通自己的著作以及运用报告,咱们对小环天线的点评都比较高。由于小环天线体积小,增益不错,所以得到许多因条件限制,无法架起大型短波天线的HAM的喜爱,可谓是“蜗居”中的通联神器!HAM只需求一段小于波长十分之一长度的导线弯成一个圆环,就能到达乃至超越全尺度天线的接纳作用。小环天线这让我这个天线爱好者产生了爱好,决议做一个小环天线,体会其带来的通联趣味。

  着手之前,我先搬出厚厚的天线手册,学习一下小环天线的根本原理。我觉得边学习边实践是个不错的办法。在我看来,作为一个业余无线电爱好者对问题的知道并不需到搞科研的程度,了解一种天线方式的根本知识即可,加之着手实践过程中带来的趣味,必定会加深对它的知道。

  环形天线(loop antenna)是将一根金属导线绕成必定形状,如圆形、方形、三角形等,以导体两头作为输出端的结构。绕制多圈(如螺旋状或堆叠绕制)的称为多圈环天线。根据环形天线的周长L相对与波长λ的巨细,环形天线可分为电大环(L≥λ)、中等环(λ/4≤L≤λ)和电小环(Lλ/4)三类。电小环天线是实践中运用最多的,如收音机中的天线、便携式电台承受天线、无线电导航定位天线、场强计的探头天线等。电大环天线首要用作定向阵列天线的单元。

  小环天线又称为电流环天线,是由两个共面的双电流环构成,内部的耦合环由传输线馈电,通过电感耦合鼓励外面的大环,当处于谐振状况时,由外面的大环辐射能量。关于小环天线,一般有如下特性:小环天线是电流环结构的窄带谐振天线,增益一直为负值,特定架起视点的小环天具有NVIS特性。小环天线是磁场天线,在特定的场合能够有比鞭天线优胜得多的收发特性。小环天线一般用于定频收发的,特别结构的小环天线也能够用于跳频通讯。

  一般,小环天线在接纳机上的信号强度指示值“S”要比线天线偏低,这是由于小环天线的负增益特性决议的,咱们不要特别计较这个“S”,这并不重要,在咱们需求通联时,只需能听得到、叫得着才是好的天线。

  环形天线的终端负载阻抗能够为零,也能够等于环的特性阻抗,其上的电流散布和平行传输线相似。电小环上的电流近似按等幅同相散布。电大环上电流为驻波散布。当端接负载的阻抗等于环的特性阻抗时,环上的电流为行波散布。

  根据电磁辐射的二重性原理,电小环和垂直于环面放置的小电偶极天线的辐射场除将电和磁的量交换外都是相似的,即在环面的平面上方向图是圆,环轴地点平面上方向图是“8”字形,沿环轴方向的辐射为零。

  环能够是空心的或磁芯的;单匝的或多匝的。理论和试验证明,辐射场与环的面积、匝数和环上的电流成正比,与作业波长的平方和间隔成反比;与环的形状关系不大。

  小环天线在许多年前就现已进入了咱们的视野,中波收音机里边的磁棒天线应该是咱们最了解的。业余无线MHz低噪音定向接纳天线,其抱负的辐射方向图是一个“8”字型。下面我要做的是一个谐振环天线,能够理解为是一个电感和调谐电容并联的谐振电路,这样的并联谐振电路Q值很高,两头的电压很高,假如用小环天线来发射的话,高耐压的谐振电容不太好找。不过用来做接纳或许QRP操作的话,我用的旧式电子管收音机里边的365×2的双联可变电容仍是能够担任的,至少20W的功率并不搞,它还没有发生击穿打火的现象。当然,换上克己或淘来的高耐压空气电容,或许用线W功率没有问题。仅仅电容体积较大,想办法固定可靠是个难题。

  调谐天线还有一些特别的长处,如在承受体系的前端有很高的挑选性,能够大大进步接纳机的动态规模。别的可利用小环天线辐射图的零点来消除同频或接近搅扰,当然,搅扰源和远间隔电台不能在一个方向上。

  在了解了小环天线的一些根本特性后,下面能够凭借一些小程序来核算制造的小环天线所需资料的一些参数,也能够将手头上已有资料的参数输入程序中,看看会得到怎样的成果。

  我用OH7SV在EXCEL里编的一个小程序来核算我手上一节零头馈管的参数。先在黄色区域里输入作业所需的频率、主环的周长、主环资料的直径以及要用到的最大功率。如表1所示,最低作业在7MHz,主环我用的是一节馈管,馈管屏蔽层的直径是12mm,我预备运用的最大功率为20W。

  表1中绿色区域为主动生成核算成果,其间黑体字是我要知道的关键值。这样就知道要用577Pf的调理电容,那么我的旧式电子管收音机2×365的双联空气可变电容就要并联运用了,不然在7MHz是无法作业的。接下来我得到了耦合环直径,通过核算也就知道了我要用多长的导线来弯这个环,一般是主环的五分之一。别的还得到了天线的功率、带宽、Q值以及更重要的电容耐压值。通过调整主环的周长、资料直径参数,咱们还会发现一些规则,比方做主环的馈管或铜管越粗,小环天线的Q值越高,会使带宽越窄,这样在做V/U段天线时就不能选太粗的资料了,不然带宽太窄,FM形式将无法运用。

  制造难度不大,信任爱好者应该能够制造好。请注意电容与馈管的衔接尽量用表面积大一些的资料焊接,这儿主张用同轴电缆外织造线。

  将小环天线固定在三脚架上,电台用馈线衔接小环天线,设定好接纳频率,这时喇叭中或许很安静,渐渐滚动可调电容的旋钮,能够发现当转到某个方位时喇叭中噪音忽然变大,这时的电容的方位便是天线谐振的方位。将电台切换到CW形式小功率发射,再细心微调电容,能够将驻波调到最低。这副小环天线MHz频率规模内将驻波调到1.5以下。调整驻波不光是个技术活,还得靠感觉探索。由于没有减速设备,电容只需稍微动一点点,驻波就会无穷大。实在是敬服到访的BD3CT,他只靠听噪音的巨细就能够将各波段驻波调到最低,而我这个制造者还要来回调试好几下才行。

  通过运用小环天线,HAM可在室内明晰地收听各波段上的通联,由于天线在室内,信号强度仍是会打些扣头。BD3CT乃至还用它和本地的BD4WG完成了一个CW的QSO。

  由于江苏省协会在11楼,面积也不大,无法架起短波天线。通过一段时间的运用,小环天线是正确的挑选。它体积细巧接纳功能也不错,完全能够担任日常听听短波通联,做一些收发信测验的作业。有了这次经历的堆集,下一步就能够做大一点的小环天线了,这样天线的功率才会进步。别的再给小环天线添加减速设备以及可主动控制的电机就能够愈加便利的运用了。

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