在移动通信中，由于电台位置不断变化，为保证通信，一般要求移动电台及基地台天线在水平面内无方向性，并且采用垂直极化方式。我们通常看到工作在VHF/UHF频段的手持对讲机、车载电台、中继台都使用了各种形式的垂直极化无指向性天线。
垂直地网天线
四分之一波长垂直地网天线是由一根长度为1/4λ的垂直辐射振子和3～4根水平的地网辐射棒组成。如图1所示，4根长度为1/4λ水平对称放置的地网辐射棒构成一个人造地面，垂直辐射振子与同轴电缆的芯线相连，地网接在同轴电缆的屏蔽层上。这种带人造导电地面的垂直天线就叫垂直地网天线。有地网后天线可以离开地面尽可能架高，并且还能使主辐射仰角降低，增大通信距离。 四分之一波长垂直地网天线的阻抗与地网的倾斜程度有关。若地网完全水平，则天线馈电点的阻抗大约是36Ω，如果地网向下倾斜45°，天线馈电点的阻抗则会增大到50Ω。这与50Ω标准同轴电缆特性阻抗数值相同，馈线与天线直接相连后可达到理想的阻抗匹配状态。
四分之一波长垂直地网天线是垂直天线中常见的一种。这种天线结构简单，制作容易，既可作为固定台天线架设在屋顶，也可用于野外移动通信，是一款实用的垂直极化全方向性天线。
天线尺寸
天线振子的长度可按430～440MHz频段的中心频率435MHz来确定。根据波长的计算公式可得出：λ（波长）= C（光速）/ f（频率） =0.69 m ，直径为3mm的振子的波长缩短系数约为0.05，考虑到波长缩短效应，天线振子的长度应取1/4λ×0.95 = 0.164 m 。为了便于天线的调整，铜棒的实际截取长度可稍微增加到0.17m。
天线制作
按照表1准备好天线制作材料。天线振子和地网可选用Ф3mm的铜焊条。首先剪5根长17cm的铜焊条，将其中4根焊上接线端子（图2），然后用螺钉把铜棒固定在M型座的4 个孔位。再将垂直辐射振子直接焊在M型座的中心接线柱上，天线部分便制作完成（图3）。如果天线固定在家里使用无需拆装，则四根地网也可直接焊在M型座上。
接下来制作电缆两端的接头。电缆天线端接M型插头，另一端根据电台设备情况接M型插头或BNC连接器。M型插头的焊接方法如图4、图5、图6所示，先剥去30mm长的电缆外皮，将屏蔽层反摺后上锡，剪掉多余的屏蔽层，然后再切掉绝缘层露出18mm长的芯线，插入M型插头中便容易焊接了。
将电缆天线端M型插头与天线M型座拧紧，另一端穿入PVC塑料管，M型插头刚好可以插进Ф20mm PVC塑料管，外面用金属卡夹紧（图7）。PVC塑料管固定在楼顶或阳台上作为支撑天线的主杆。UHF频段的地网天线重量很轻，用宽胶带在支架上绕几圈便能固定住天线了（图8）。
天线调整
天线调整就是通过修剪辐射振子、地网长度及调节地网辐射棒的倾斜角度使天线工作在435MHz时的驻波最小。通常我们使用驻波表来进行天线驻波的测量及调整。
实验表明，1/4λ垂直地网天线地网向下倾斜30°～45°时，天线有较小的驻波比。在修剪振子长度之前，可以先将4根地网辐射棒向下弯折到40°左右的位置，再将天线和电台接在驻波表上测量天线的SWR值。
开始测量时，天线的最小驻波对应的频率一般低于435MHz，将天线振子剪去一小段后再观察驻波的变化情况。几次修剪可使天线谐振在435MHz，即在中心频率435MHz时，天线SWR值达到最低点。注意每次剪掉辐射振子、地网不要太多，3～4mm即可。另外，地网与天线振子的夹角大小对天线的工作频率也有影响，除改变振子长度外，还可以稍微调整地网倾斜角度。图9是天线辐射振子和地网辐射棒修剪到16cm长，地网倾斜45°时天线驻波的测量结果。
文/徐辉