“全国十米频段双边带业余无线电通信实验及论文评比活动”辅导文章
10m波段通讯天线的制作和架设(下)

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四、 框型天线

框型天线不但有方向性,而且比偶极天线的增益高,因此接收和发射的效果更好。框型天线的周长约为1个波长,横向支撑是用铝管制作,为了左右绝缘,用PVC塑料管支撑馈电部分,纵向振子是用直径2mm绝缘电线制作,调整线的长度可以使天线SWR降低(天线总体安装图如图8所示)。框型天线的馈电和倒“V”型天线一样是平衡的,所以在与50Ω同轴电缆连接时,要进行平衡-不平衡转换。这种天线等效为两条1/4波长垂直天线,水平面的方向性为尖尖的8字型。

图4
图4 🔍原图 (425×601)

1. 制作

天线所用的材料如表4所示,都是垂手可得的平常物品。购买材料时要注意铝管的外径和PVC塑料管的内径配合。按照图纸的尺寸加工铝管和塑料管,用钢锯锯开铝管后在其端部会产生许多毛刺,使铝管不能顺利插入塑料管里,因此,要用锉刀磨去这些毛刺。把铝管按图9的尺寸插入塑料管内并略加临时固定,然后把铝管和塑料管一起钻孔,这样做的好处是可以使钻出来的孔都能对位准确。但要注意的是,如果钻头不锋利,再加上钻的时候用的压力太大的话,会使铝管的铝锋口嵌入外面的塑料里,卡位铝管而不能再拉出来。所有的孔钻好后,拉出铝管,按图中所示在塑料管的一边打四个大孔,以使螺丝头能陷进去与铝管接触。完成各铝管的加工和装配后,把电缆接上并用绝缘胶带把接头和电缆头等密封防水处理。依照图8的总体安装图把横杆管子安装在主杆上。两根振子线预留稍长一点,线的一端先不要焊上线耳,等调整完成后再焊上。把振子线临时固定在两根铝管振子之间。

图5
图5 🔍原图 (567×370)
图6
图6 🔍原图 (451×254)

2. 架设

全部元件都安装妥当后,把同轴电缆以约100mm的直径绕成一个约9圈的线圈,作为平衡-不平衡转换器,用绝缘胶带固定好形状后,再用扎带牢固地固定在主杆上(如图8所示)。如果找不到U型夹,可以用铁线等固定横杆,但调整时没有U型夹来得方便。把整个天线架设起来后,若用的主杆太细会有头重脚轻的感觉,这时就要另加绝缘拉绳固定。因为天线有方向性,若要求天线要随时旋转,就要考虑加上能使天线灵活转动和锁定的措施。一般的做法是先用角铁焊接一个铁塔架,里面安装电动的旋转器带动天线旋转。如若打算把天线移动运用,可以预先制作并调试好各振子。为了携带方便,上部铝管振子可以裁成两截,即分成两条长约1m的铝管,使用时中间利用U型夹加补强条再把两条铝管驳接起来。携带时拆分成4根振子连两条振子线、螺丝、U型夹等,放入一个钓鱼竿袋里。到设置地点,把主杆竖起来,只需约20分钟就可架设起来使用,十分方便。

3. 调试

这种天线主要是靠调整纵向的绝缘电线长度来进行,接上SWR表大致测试一下天线的SWR,调整发射频率,确定天线的谐振频率。一般稍微切短预先留长的绝缘电线,就能在工作频率上获得最低的SWR值。等SWR调整完成后,再把线耳焊上,固定各部分螺丝,然后把全部螺丝连接处用绝缘胶带进行防水处理,务求使天线能承受得住日后的风风雨雨。

以上所介绍的天线都是很适合入门级的业余制作,不但材料要求比较灵活,而且制作的重复性好,调试简单而实用。改变天线振子的尺寸就可以应用在其他频段上。

架设天线属于高空作业,要作好安全保护措施,严防人员和物体从高处掉下。切莫掉以轻心,牢记安全第一。天线不要架设在不牢靠的地方,就算勉强架起来,也令人日夜担心,带来无尽的烦恼。在下雨和打雷时要暂停施工,下雨使施工场地湿滑、环境变得恶劣,容易导致危险,而且,潮湿的环境会影响天线的特性,使天线的调整不准确。

天线架设好以后,要时时留意天线SWR的变化,当SWR突然变坏时,就说明天线遭受不测。每年要对天线例行检查两次,查看天线的防水胶带是否有脱落和变质,天线和电缆有否进水,拉线是否松脱,主杆是否牢靠等,发现异常立刻处理。

在业余无线电活动中,秉持业余精神,制作天线就是一项实践业余精神的活动,只要用心制作,细心调整,必会成为一件精巧的作品。

(吴国光)