在无线电通信系统中,天线处于极重要的位置。从理论上讲,如果天线对某一信号的频率谐振,则接收机可以从天线获得所谐振信号的最大能量;如果天线对发射机的发射频率谐振,则可使发射机辐射出最大的功率。然而,即使原先是谐振的天线,也会因雨、雪或周围环境的影响使谐振点偏移或阻抗变化。出现这些变化时,天线的驻波比(SWR)增大,反射功率增加。大多数成品收发机都在天线输出端加有感应保护电路,驻波比变坏时,就会把收发机的输出功率自动调低甚至切断输出。如此一来,当天线不能达到半波长或受环境影响时,收发机就会降低功率变成QRP或完全不能QSO了。解决上述困难,当然最好是在天线安装上想办法,但当这种努力不能实现时,可在收发机与天线之间加上一个天线调谐器或叫天线匹配器的附件,使收发时即使是在不理想情况下,仍能继续工作。
成品的天线调谐器很多,频率由1.8MHz至30MHz、50MHz至500MHz,功率由30W到3kW的都有,价格变化范围也很大,要视实际需要选择。
笔者认为,天线调谐器主要有两种功能:1.把原来不谐振的天线加上适当的电感或电容成份,使收发机向外看出去变成谐振了;2.将原来谐振的天线在受外界影响时阻抗的变化得到纠正而与收发机匹配。
基于上述原理,找们完全可以用简单的LC电路来做成。笔者按照成品电路,参看有关资料,仿制了一个匹配器,效果尚可。
通常调谐器的形式大体有两种,即图1的π型和图2的T型。图1的电路主要是降压为主,比较适合电子管输出的收发机。图2的接法则既可升压也可降压,所以通用性较强。另外,π型电路的两个 VC(可变电容器)的动片都是接地,装制起来比较容易,而且它对收发机的高次谐波有较好的滤波效果,因此这种电路比较普遍,而缺点是调谐的范围不够大,因此要用较大容量的VC及大电感量的线圈。图2接法的好处则是调谐范围较大,能使一根普通天线用在多个波段上(辐射效率当然不能要求过高),缺点则是两个VC的动片都处于高电位,安装时的绝缘问题就要多加留意,同时它的滤波效果不及π式电路。


在实际安装时,要注意零件的选择。首先是VC,如果用普通晶体管AM收音机的塑料小型VC时,可将天线(A)和本振(O)两组定片并联起来使用,其最大容量可达500pF,可用在50W以下的收发机。如能找到电子管收音机用的空气可变电容,同样将两组定片并联使用,最大容量可到750pF,当定片和动片间没有灰尘或其他污染时,可用在150W以下的收发机。
至于电感线圈,可用1mm直径镀银裸铜线,如果没有镀银线,粗裸铜线亦可应用。至于改变电感的方法就很简单,可用一个鳄鱼夹连接到适当的线圈位置上去,但这时整个调谐外壳要留一个大洞,以方便选取不同的线圈抽头点。所以在绕制好线圈后,要把它拉长至每圈相距1.5mm以上,以方便鳄鱼夹连接而又不会使两圈间短路。
当采用π型电路时,VC的安装较简单,把它们直接用螺钉上紧在机壳底上便可。而在T型电路时,则要先将VC安装在绝缘板上,然后再把绝缘板连接到机壳,同时,两个VC的动片旋转手柄也不要碰到底板上,并要用绝缘旋钮,以防触电及人体感应影响调谐。
装制好后,最好不先直接用天线去调试,而应用图3的方法:先使收发机用不大于10W的功率输出7MHz,14MHz和21MHz信号,然后反复调整VC及线圈抽头位置并记录下来。理想情况下,驻波比应在1:1.2以下,两个VC的位置应相差不远。同时用手触摸线圈及VC,应该不会感觉发热。

接着把收发机 QRO到 100W输出,测试7MHz、14MHz和21MHz,检查VC及L的位置及SWR是否与10W时大致相同。并再触摸VC及L,通常L不会明显发热,但VC如果有灰尘会使Q值下降,则会有发热情况,必要时可用酒精清洗 VC(空气式)。如果上述过程顺利,可将50Ω假负载改成25Ω(或两个50Ω并联),这时,理论上驻波比应为1:2,很多收发机的输出功率都开始下降,这时再在7、14和21MHz反复调整VC及L,使驻波比下降至1:1.5以下。接着再将假负载改成100Ω(或两个50Ω串联)同样用上述方法调整,如果能把驻波比调到1:1.5以下,则这个调谐器就能正常工作了。这时触摸VC及L,发热但不烫手则仍算正常。经过上述步骤后就可接上天线,用10W功率并找一个没有电台的频率来调试。如果你的天线原来在7、14、21MHz本来就极佳的话,可用10MHz或18MHz来调试,如果能把驻波比调到1:1.5以下就好了。至于24MHz和28MHz,图1的π型电路不能满意地工作;而图2的方法则要视天线实际情况,但大多数都可把SWR调低,对于1.8MHz和3.5MHz,除非能找到1200p以上的VC,否则本电路就难以胜任。
最后补充一点,使用天线调谐器后,除了改善发射情况外,对接收能力也有所提高,即是说对SWL也有帮助。(李锦鸿)