操作便攜一直是一個(gè)挑戰(zhàn),,特別是短波天線通??拷孛?,比完整的四分之一波或半波小得多。例如,,垂直的,,尤其是基礎(chǔ)和中心加載的型號(hào),非常受歡迎,。在三腳架上裝載水平偶極子和電小環(huán)也很常見,。這些天線相對(duì)較小,不需要很高的支撐,,并且易于設(shè)置,,但它們的性能可能令人失望。 最近,,在這些小垂直天線裝置的底部鋪開金屬網(wǎng)的想法開始流行起來,。使用有時(shí)被稱為“魔毯”的方法,據(jù)報(bào)道可以將傳輸信號(hào)強(qiáng)度提高一個(gè)S單位,,甚至更多,。這是怎么呢這是如何工作的呢?使用網(wǎng)格的最佳方式是什么,,有沒有缺點(diǎn),? 垂直天線產(chǎn)生垂直場(chǎng) 讓我們來看看最常見的使用網(wǎng)格的方式:在地面安裝的垂直天線的饋電點(diǎn)下。因?yàn)樘炀€是垂直定向的,,所以它輻射的射頻場(chǎng)是垂直極化的,。這意味著天線產(chǎn)生的電場(chǎng)是垂直定向的。電場(chǎng)中的任何電子都會(huì)試著沿著電場(chǎng)的方向上下移動(dòng),。 電場(chǎng)并不止于接地,。同樣的垂直極化磁場(chǎng)使電流在土壤(或天線下面的任何東西)中流動(dòng)。此外,,來自天線的總場(chǎng)產(chǎn)生回流電流,,最終流回饋電點(diǎn)。因此,,天線的完整電路從饋電點(diǎn)的電流開始,,通過天線周圍的空氣和土壤延伸,并返回饋電點(diǎn),。(關(guān)于垂直天線,、地?fù)p耗和地面接地系統(tǒng)的完整討論,請(qǐng)參閱ARRL天線書中的“接地影響”一章,。) 天線與接收機(jī)相連的等效電路(RX),,顯示天線的輻射電阻(Rr)和接地?fù)p耗電阻(Rg)。(圖片來自ARRL天線書,第24版,,由ARRL提供) 這有時(shí)被描述為天線在地面以下有“缺失的一半”,。這是理解正在發(fā)生的事情的一個(gè)很好的模型。這就好像一個(gè)全尺寸的半波長(zhǎng)偶極子被半埋在土壤中,,中心饋電點(diǎn)在地面上,。另一種觀察它的方法是,地面上的電流產(chǎn)生了天線地面部分的鏡像,。無論哪種方式,,都有真實(shí)的電流在地下流動(dòng)。 磁場(chǎng)中的很多能量在地面上產(chǎn)生回電流,,這些能量會(huì)以熱量的形式損失掉,,不會(huì)產(chǎn)生遠(yuǎn)離天線的波。這和在電流的路徑上放一個(gè)電阻是一樣的,。一些射頻也沿著地面流動(dòng),,但它也很快消散。如果沒有減少損耗的方法,,大約一半或3db的發(fā)射機(jī)功率將被消耗在地?fù)p耗上,。顯然,這是不可取的,! 減少接地?fù)p耗 垂直天線用戶可以使用幾種技術(shù)來減少地面損耗,。最明顯的是安裝天線在電阻較低的泥潭。例如,,潮濕的土壤或水比干燥或巖石泥土或停車場(chǎng)更好,。如果你有這個(gè)選擇——比如說,把天線放在池塘或溪流附近——你就會(huì)減少地面損失,。鹽水甚至更好,。 另一種選擇可能是將天線提高到地面以上。這降低了使電子在土壤中移動(dòng)的電場(chǎng)強(qiáng)度,。你仍然需要為電流返回饋電點(diǎn)提供一條路徑,,這在一定程度上使安裝變得復(fù)雜,但土壤中的損耗會(huì)降低,。將天線安裝在金屬柵欄或結(jié)構(gòu)上是減少接地?fù)p耗的一種典型方法,。 最后,你可以模擬“更好的泥土”,,用接地屏蔽天線,。屏幕可以由任何導(dǎo)電材料制成——電線、薄板和網(wǎng)都可以很好地工作,。這是車輛車頂或后備箱在VHF/UHF鞭狀天線下的功能——為返回天線饋電點(diǎn)的電流提供一個(gè)向各個(gè)方向延伸約一個(gè)波長(zhǎng)的低損耗表面。這將需要相當(dāng)多的短波金屬板(20米天線周圍66英尺!),所以使用其他方法,。 關(guān)于地網(wǎng) 接地屏的通常做法是一組徑向?qū)Ь€連接到饋電點(diǎn)的接地端子,,在天線周圍向各個(gè)方向伸展(地網(wǎng),因此得名),。目標(biāo)是提供一個(gè)低損耗的路徑,,回到天線的饋電點(diǎn),不涉及電阻低的泥潭,。 關(guān)于地網(wǎng)有相當(dāng)多的困惑:它們是共振的嗎?(沒有),。它們應(yīng)該是四分之一波長(zhǎng)長(zhǎng)嗎?(它不疼,但它們沒有調(diào)諧,。)他們會(huì)調(diào)整天線嗎,?(有點(diǎn),但這不是地面上地網(wǎng)的作用,。)作為接地屏使用,,最重要的事情是有很多!(升高的地網(wǎng)有時(shí)會(huì)被使用,但通常不用于便攜式操作,。) 地網(wǎng)在地面上或非??拷孛娴淖饔檬菫殡娏鞣祷仞侂婞c(diǎn)提供低阻路徑。否則,,電流就會(huì)流過泥土,,我們知道這是有損耗的路徑。因此,,在有大量電流的地方應(yīng)該有很多地網(wǎng)——靠近饋電點(diǎn)接地端子,,所有的電流路徑最終都匯聚在一起。減少損耗最重要的區(qū)域是在進(jìn)給點(diǎn)周圍的1/8波長(zhǎng)范圍內(nèi),。即使在這個(gè)區(qū)域有許多短地網(wǎng),,也會(huì)在減少接地?fù)p失方面有很大的改善。較長(zhǎng)的地網(wǎng)也能減少損耗,,但不如靠近天線的那么多,。 上圖顯示了當(dāng)?shù)孛婧Y管半徑增加時(shí),垂直80米的效率變化,。即使對(duì)于電短的垂直(h表示波長(zhǎng)的高度),,大部分的改進(jìn)是在1/8波長(zhǎng)的半徑范圍內(nèi)獲得的。(圖片來自ARRL天線書,,第24版,,由ARRL提供) 魔毯 如果您評(píng)估接地?fù)p耗與地網(wǎng)數(shù)的關(guān)系(參見ARRL天線手冊(cè)),您會(huì)發(fā)現(xiàn)至少需要16根地網(wǎng)才能達(dá)到良好的接地?fù)p耗水平,。不幸的是,,對(duì)于便攜式電臺(tái)來說,十多根地網(wǎng)很難維護(hù)和部署。它們糾纏在一起,,亂七八糟,,需要一段時(shí)間才能展開,并且對(duì)人和動(dòng)物構(gòu)成行動(dòng)危險(xiǎn),。 一個(gè)更好的解決方案是把所有的電線放入一個(gè)保持其形狀的網(wǎng)格或網(wǎng)格中,,然后將該網(wǎng)格連接到饋線點(diǎn)。鍍鋅鋼絲和五金布完全符合要求,。兩者都有卷,,很容易展開和卷起來。他們也在天線饋電點(diǎn)下面和周圍的關(guān)鍵區(qū)域提供了大量的電線,。因?yàn)殡娋€是如此密集,,他們做了一個(gè)偉大的工作,使電流遠(yuǎn)離土壤,。 三卷10英尺高的硬布在末端饋電天線周圍充當(dāng)接地屏,,該天線已轉(zhuǎn)換為1 / 4波垂直天線。 接地屏應(yīng)該有多大,?如前所述,,天線周圍1/8波長(zhǎng)內(nèi)的網(wǎng)格將大大減少地面損耗。你需要多少卷,?即使是一卷網(wǎng)也會(huì)有所改善,。在天線周圍有三個(gè)或更多方向的滾動(dòng)會(huì)更好。六卷(或在天線的兩側(cè)伸展三個(gè)長(zhǎng)卷)是實(shí)際的極限,。用石頭或木棍等重物按住網(wǎng)片,。沒有必要將網(wǎng)格連接到土壤上。就其本身而言,,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可能足以使天線正常工作,。然而,對(duì)于較低的短波頻段(7MHz及以下),,你可能想要運(yùn)行一些更長(zhǎng)的地網(wǎng),,以減少離天線更遠(yuǎn)的接地?fù)p失。 我要把網(wǎng)格連接到饋送點(diǎn)嗎,?網(wǎng)輥應(yīng)該連接在一起嗎?兩個(gè)問題都是,!雖然將網(wǎng)卷放在一起可以工作,但將它們連接在一起可以使篩網(wǎng)更堅(jiān)固,,并改善電氣連接,。開叉螺栓,通常用于交流接地連接,,在射頻也工作得很好,。 用鉗子把螺栓打大一個(gè)孔,,使其能穿過網(wǎng)孔層,然后擰緊螺母,。從一個(gè)或兩個(gè)螺栓上加一根粗線到進(jìn)給點(diǎn),。下面的照片展示了如何做到這一點(diǎn)的例子,。 來自五金店電氣部分的劈開螺栓用于將網(wǎng)格部分連接在一起并附加連接到天線饋電點(diǎn)的地線,。 在水平極化天線(如Buddipole偶極子天線)或小型發(fā)射環(huán)下使用網(wǎng)格會(huì)怎么樣?不要把網(wǎng)格連接到這些平衡天線的饋電點(diǎn)上。將它們連接到接地屏?xí)茐乃鼈兊墓ぷ鞣绞健?/strong>把網(wǎng)格放在天線下面就行了,。然而,,網(wǎng)格的大面積將影響這些天線的調(diào)諧。 接地屏和SWR 在增加接地屏后,,你應(yīng)該注意到天線的最小駐波比發(fā)生了變化,。如果地?fù)p耗電阻(上圖中的Rg)很低,那么剩下的就是天線本身的輻射電阻(Rr),。一個(gè)完美的1/4波單極垂直具有32Ω輻射電阻,,它表示天線以射頻波的形式輻射施加的功率所做的工作。結(jié)果是對(duì)50Ω進(jìn)料線的SWR為1.6:1,。在使用網(wǎng)格之前,,您可能已經(jīng)將天線調(diào)諧并調(diào)整為1:1的駐波比,但這也包括接地?fù)p耗,,因此使用網(wǎng)格增加駐波比是一件好事!這是可能的,,延長(zhǎng)你的天線一點(diǎn),以增加Rr和使SWR回到1:1,。但是,,將SWR保持在1.6:1左右就可以了,您的性能幾乎不會(huì)下降,。 獲得“免費(fèi)”頻段 對(duì)于那些使用端饋半波(EFHW)天線的人,,您可以從帶有網(wǎng)狀接地屏幕的天線中獲得“額外”頻帶。在其最低波段,,未加載的EFHW長(zhǎng)度為1/2波長(zhǎng),。這意味著在一半的頻率下,它將是1/4波長(zhǎng)長(zhǎng),,如果饋電點(diǎn)靠近地網(wǎng),,可以配置為垂直的地平面。例如,,40-10 EFHW可以在80米的地方工作,,像這樣的80-10 EFHW可以在160米的地方工作,正如上面后院的照片所示,,展示了一卷卷的拉伸硬件布,。 如圖所示,,在天線饋送點(diǎn)下添加網(wǎng)格。延伸到網(wǎng)格之外的額外地網(wǎng)也是有幫助的,。三到四卷10英尺的網(wǎng)通常就足夠了,。如果你離開網(wǎng)格的地方永久安裝,它可能會(huì)影響天線調(diào)諧多少,。 將天線與其阻抗變壓器斷開,,并將其直接連接到饋線上。饋線的屏蔽應(yīng)連接到網(wǎng)狀接地網(wǎng)和任何地網(wǎng),。你可能想在饋電點(diǎn)使用天線調(diào)諧器來保持饋電線的低SWR駐波比,,這就是照片中天線饋電點(diǎn)的右邊。不管你怎么做,,你只是從你的EFHW得到了一個(gè)免費(fèi)的頻段,,而沒有改變?nèi)魏螙|西! |
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