【什么是地网天线】小型五波段短波端馈电天线

原作者：VK4YE

末端馈电天线再次流行起来，至少部分原因是紧密的铁氧体磁环。小磁环有助于制造低功耗无线变压器和网络。匹配系统重量轻，安装简便，不需要在远距离的天线上悬挂沉重的同轴馈线。再次引起人们对纵向供应半波天线的关注。(大卫亚设)。

这里描述的25米长天线可以在80米、40米、20米、15米和10米频带上操作，而无需自动天调(ATU)。与全尺寸80米波段偶极天线相比，连接到70uH加感线圈，有效地缩短了天线长度。7MHz工作时，加感线圈的阻抗约为3K，有效地分离40米波段以上的天线尾部。减小天线大小的原因是，它在小花园里容易操作，并且密度足够大，可以进行便携式(野外)工作。从馈电点到加感线圈的天线长度为20.2米，将40米频带谐振点设置为7.1MHz，以确定14MHz、21MHz和28MHz频带的谐振频率。

天线长度约为80米波段半波偶极子天线跨度的2/3，因此有两种妥协。首先，80米波段的带宽限制在2:1 SWR(驻波比)下约80kHz。第二，发送和接收信号减少到约1.5 S-Points (9dBm)。这确实是个好结果。否则，在80米波段的操作将受到严重限制。好处是，40米到10米的波段没有这种限制。此外，17米频带可以与无线电的集成ATU一起使用，因为SWR在18.1MHz时小于：1。减感线圈背面的尾部长度为80米波段共振，尾部长度为4.2米，共振频率为3.6MHz，是萨默兰德业余无线电俱乐部(SARC)的早晨网络频率。

无线变压器使用FT240-43铁氧体磁心，绕组费为2:13 (133606.5)。将同轴馈线的50阻抗转换为约2.1k。在100瓦水平下，天线馈电点的最大射频电压预计将超过600伏。如果系统不完全匹配，电压将按SWR比例增加。

终端级天线

远离地面效应的中心馈电偶极子天线的理论阻抗约为73。随着馈电点移动到一端，阻抗逐渐增加到2K以上。偏心馈电偶极子天线在一端馈电1/3长度时出现的阻抗约为200 100。一些商业销售的所谓“终端级天线”采用1:9巴伦(联合国大学)，在假定的450阻抗点供应。这些天线必须连接到被错误地称为“地网”的匹配设备上，才能降低SWR。这些天线实际上只是“极度偏离中心馈电的偶极天线”，其“地网”只是天线缺失的部分。经验表明，如果这些天线不在能共振的波段，要获得可接受的SWR是很困难的。市版端馈电天线公开表示，如果天线和收音机之间的同轴电缆至少有10米长，则不需要地网。同轴电缆的编织网外层像天线缺失的部分一样起作用，会产生辐射，这听起来难以置信。(威廉莎士比亚、同轴电缆、同轴电缆、同轴电缆、同轴电缆、同轴电缆、同轴电缆、同轴电缆)如果在电视台办公室门口不使用共模扼流圈(CMC)，收音机和相关设备很可能因射频而发热。这个风险在运行大功率时会大大增加。

VK4YE侧馈电天线在最低工作频率下实际上需要0.05波长的小“地网”。原因并不复杂。不能简单地将射频能量发生器连接到导线末端，也不能期待最佳辐射效率。从发生器流入天线的电流必须在发生器的另一端伴随相同的电流。也就是说，发电机需要促进电流流动的装置。实际上，同轴电缆的织物是“迷你地网”的有效替代品。电视台室的漂移辐射没有1:9巴伦那么严重。因为低电流流入高得多的阻抗负荷。尽管如此，无线电室内同轴电缆和无线电之间必须连接共模扼流器(CMC)，以这种方式安装的天线从未出现过射频反射问题。

端馈电天线架设

最简单的勃起方法是斜拉.只需要一个高支持。供应点可以比地面高几米，但必须高到胳膊够不到的程度。射频烧伤可能会疼！在匹配的单位中，共模扼流(CMC)和无线电之间的4米同轴电缆足够用作“接地网络”，更长的同轴电缆也不应影响天线的操作。在便携式操作中，一棵树足够固定天线(需要连接绝缘子)。

VK4YE侧馈电天线的驻波比(SWR)

下面是天线的驻波.

制作细节

如果匹配单元的最大输入功率预计为100W PEP(峰值数据包功率)，则Jaycar的L01238磁环就足够了。这个磁环以每对约5澳元的价格出售。该铁氧体材料根据Owen Duffy(以前的VK1OD)的评价，与Amidon/Fair Rite 43型复合材料大体相似，在80m ~ 10m波段范围内反应良好。可以自信地说，L01238磁环的特性(包括功率处理功能)与FT140-43磁环非常相似。如果您需要高输出操作，例如400瓦PEP未调制的单边带(SSB)

需要使用FT240-43磁环。这些磁环从阿德莱德的“迷你套件”（Mini Kits）以每个约 10 澳元（含运费）的价格出售。

射频匹配变压器的许多实验者和销售商一般采用1:7或1:8的匝数比，分别提供50Ω到2.49kΩ和50Ω到3.2kΩ的阻抗变换。此处的变压器使用 2:13 的匝数比，可提供 50Ω至2.1kΩ 的阻抗变换。

无论选择哪种磁环，都用两层水管工的蓝色或粉色特氟龙螺纹胶带包裹，不要使用轻质白色胶带，因为它太容易受到静电吸附并且不好缠绕。

要制作射频变压器，截取1m长的直径1mm的漆包线，将漆包线从一端向后折叠 175毫米，准备制作双股初级线圈。大约从折线的150mm处进行绞合以制作50Ω阻抗绕组。变速手电钻非常适合制作，用虎钳夹住两根漆包线，留下大约30mm的长度作为标有B的输入端，标有 A 的一端插入钻夹头并拧紧，需要每厘米扭转 2.5 到 3 圈。

C端是连接到天线的高阻抗输出。 缠绕时漆包线每次穿过磁环就算作一圈，绞合的双股部分穿过磁环两次，增加4圈算上初始部分共计6圈。下一部分要求漆包线反向穿过磁环到达另一侧，这就是所谓的Reisert交叉绕线法，然后绕制7圈。请参考图片以了解该方法使输出C端处于远离输入侧的位置。

初级绕组输入端需要接入一个电容，以抵消绕组感抗的影响，并改善15m以上波段的SWR。通过实验，电容值应大于75pF但小于100pF，以获得最佳效果。对于这个特定的射频变压器来说，90pF几乎是“恰到好处”。两个180pF银云母电容器（标准额定电压500V）串联连接，并跨接在50欧姆输入端。如果这样的电容不容易获得，实现等效电容器的一种巧妙方法是使用90cm长的RG58同轴电缆。该电缆每30cm大约30pF的电容。在远端剪掉编织网1cm，以减少产生漏电的机会，然后用热缩管封住末端。该电缆可以绕成线圈，用电缆扎带固定，和射频变压器放在一个盒子中。对于那些倾向于实验并使用天线分析仪的人，可以将一个2.2kΩ的电阻从天线端子连接到SO239输入插座上的同轴电缆“接地”端。从连接到初级输入端的1m长的同轴电缆开始，修剪同轴电缆的长度，同时观察从80m到10m整个波段范围内驻波比的变化，可实现与示例图相似的驻波比。第二张图显示了带有微调电容器的射频变压器原型，用于优化驻波比。

射频变压器原型上提供了接地连接，但发现没有必要。

下一个要制作的部件是70uH加感线圈。使用25mm外径的PVC管，外面用热缩管套在绕组上用于天气防护。使用1mm漆包线绕120匝，首尾端接在焊片上。单独的焊片（加感线圈的图片中未显示）用固定漆包线首尾端线耳的同一螺钉固定到位，并为天线导线提供了接线端子。整个线圈都用30mm直径的热缩管密封。这里的两张图片，第一张是加感线圈和耐拉绝缘子，第二张是组装完毕之后的。我建议采用这种方法组装，因为必须提供耐拉绝缘子，以确保在有风条件下的长期使用。

用作天线的电线是常见的2.5mm建筑导线。匹配单元到加感线圈之间长度为20.9m，加感线圈之后长度4.2m。需要一段额外的导线来固定80m波段尾部的绝缘子，同时用来对你最喜欢的波段的谐振进行调整。

必须在匹配单元处安装耐拉绝缘子，黑色抗紫外线聚乙烯蛋形绝缘子是最理想的，导线可以穿过绝缘体并用电缆扎带或线夹固定。要为该段预留出一点额外的导线，以通过实验来确定40m波段的谐振。当最低的驻波比出现在7.1MHz时，将连接头接到导线上，并将其连接到射频匹配单元的天线端子上。较高波段的谐振点由40m谐振设置，但不会是它的精确倍数。我发现如果使天线在7.1MHz附近谐振，则较高波段的主流频段上有令人满意的低驻波比。

天线分析仪是配置此天线的非常方便的工具。我使用了Rig Expert AA54，它显示驻波比的能力非常有用，可以快速给出每个波段的谐振点和带宽。对于那些使用更基本工具的人来说，一部能发射几瓦信号的电台和一个灵敏的驻波表，也可以对天线进行合理清晰的评估。

共模扼流圈

这是天线中的最后一个部件，使用Jaycar铁氧体磁环LO1234可以制作非常有效的扼流圈。这样的磁环一包四只以大约 5 澳元的价格出售。RG58同轴电缆穿过8只磁环5次，可能有点儿矫枉过正，但在消除射频反射到电台方面效果很好。事实上，这个在扼流圈在1kW的功率水平上工作更好，100W PEP发射功率使用4只磁环的扼流圈更合适，即每侧2只磁环。

可以给扼流圈配一个带有SO239底座的接线盒。如果打算将扼流圈安装到电台室外，请确保至少有4m的同轴电缆连接到射频变压器，以用作“迷你地网”。

愿你喜欢这个天线！

Chris VK4YE 2018年9月3日

总结

1. 天线型号: 25.1m长端馈，配70uH加感线圈
2. 波段: 80m/40m/20m/15m/10m，17m需配合电台内置天调使用
3. 额定功率: 400W PEP 未调制SSB，用FT240-43铁氧体磁环; 100W PEP 未调制SSB, 用Jaycar LO1234 或者 FT140-43 铁氧体磁环
4. 加感线圈: 使用1mm漆包线在外径25mm的PVC管上绕120圈
5. 射频变压器: FT240-43磁环，匝数比2:13，90pF 补偿电容跨接初级线圈两端
6. 共模扼流圈: RG58同轴电缆穿过4只LO1234铁氧体磁环5圈

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