26
8月
2020
来自钓鱼竿的阳台天线 7-28 MHz,带自动调谐器
15:45

来自钓鱼竿的阳台天线 7-28 MHz,带自动调谐器

由于我住处的阳台很方便,我决定在所有业余频段 7-28 MHz 上安装地平面天线,如果我可以调谐,则在 3.6 MHz 上安装。 以文章中的设计为基础 http://www.dk3red.homepage.t-online.de/de/s15_01.htm。 天线是一根缠绕着导线的钓鱼竿,底部有一个调谐器,接地在阳台的栏杆或玻璃框架上。

1. 第一个天线选项是 4.5m 电线和手动调谐器

在第一个版本中,我将广播电台和手持调谐器放在阳台上。 这是一个实验性选项,并非用于直播操作,而是用于“概念验证”并测试在阳台上工作的可能性。

作为桅杆,我使用了一根7米长的碳纤维杆。 沿着其整个长度,除了位于室内的手柄之外,电线都以大匝距缠绕。

  1. 天线织物是一根 4.5 米长的金属丝。
  2. 与第1点相同,加一个延长线圈,以确保7 MHz频率下的谐振。
  3. 天线织物是一根6.8米长的金属丝。

所有天线选项均使用 nanoVNA 天线分析仪进行测量,无需使用调谐器。

1-A. 第一个天线选项是 4.5 米长的电线和自动调谐器

不带调谐器的天线的有源电阻为 11...53 欧姆(在 28.14 和 10 MHz 范围内电抗性不超过 100)。
除3.5 MHz外的所有频段,输入阻抗均方便与自动调谐器匹配。

F,兆赫兹 江西 驻波比
28.570 53 53 -171 -171 13
14.100 14.100 18 18 +75 9
10.100 10.100 11 11 -100 -100 23 23
7.160 7.160 21 21 -245 -245 59 59
3.500 3.500 48 48 -605 -605 152 152

图表 短线

1st_var_4.5m_no_coil_14MHz

线长为 4.5 米的天线的谐振频率为 12.5 MHz(业余无线电频段 10 和 14 MHz 之间)。

需要注意的是,3.6 MHz低频下天线输入电阻R的增加显然是由于:

  • 第一个版本中的调谐器使用 2 米长的电线连接到地 - 结果是一个具有移位功率点的 GP,这增加了 Rin。

1-B. 第一个天线选项是 7 MHz 范围的 4.5 米电线 + 延长线圈(无调谐器)

F,兆赫兹 江西 驻波比
28.570 28.570 53 53 -171 -171 13
14.100 14.100 375 375 +2200 264 264
7.160 27 27 0 1.8
3.500 3.500 53 53 -402 -402 62 62

图表 带卷轴

1st_var_4.5m_7MHz_线圈

7 MHz 低频范围内的 SWR 有所改善(SWR = 1.8),而在其余频率范围内,天线电缆匹配急剧恶化。


第一版天线(1、1A、1B)的效果图,线长 4.5 m,地线长 2 米

在 14-29 MHz 高频范围内,天线不易受到干扰(安静),特别是当您将其连接到手持式调谐器并且收发器由电池供电时。 对于传输,该天线在 10-29 MHz 范围内也能正常工作。

2。 第二个天线选项是 6.8 米发射器,最小长度地线 (0.3m)

在 7 MHz 范围内工作时,发射器的正常长度为 10 米 - 即 1/4。 尽管如此。 6.8 米的较短电线也是可行的:发射器的长度等于 0.16 波长在40米范围内 0.08 波长在80米范围内。 该天线在 30 米 (10 MHz) 和 17 米 (18 MHz) 的 WARC 频段中效果最佳。

F,兆赫兹 江西 驻波比
28.570 28.570 230 230 -200 -200 8
21.100 21.100 150 150 -36 -36 3
18.100 100 100 -75 -75 3
14.100 14.100 1000 1000 -447 -447 25 25
10.100 19 19 +48 5
7.160 7.160 5 -128 -128 77 77
3.500 3.500 53 53 -402 -402 62 62

图长丝6.8米

2nd_var_6.8m

在这个版本的天线中,电线长度为6.8米,与第一个选项(使用长接地导体)相比,与40米范围内的电缆的协调性较差。 在 3.5 MHz 范围内,天线由调谐器构建(有源部分 53 欧姆加电容组件)。 在 14 MHz 范围内,有 1 kOhm 的高输入阻抗。

第二版天线的印象 - 6.8 米长的电线和 0.3 m 短的接地导体

  1. 这种天线选项很有趣,因为 14 MHz 范围内的接收效果比传输效果好得多。
  2. 14 MHz 天线不需要配重 - 1000 欧姆的高输入阻抗(电压谐振)。 然而,该天线是由调谐器构建的 - 14 MHz 范围内的多次无线电通信是在一根导线长度为 6.8 米的天线上进行的。
  3. 尽管天线高度不错,但它比定向天线要差得多(我可以听到圣彼得堡的其他无线电爱好者听到的声音) - 在 14 MHz 范围内,第 6 区和第 9 区(克拉斯诺达尔、乌拉尔)很好,但第 0 区(西伯利亚)甚至不存在,甚至没有来自西伯利亚的电台的迹象。 FT-8 仅显示来自中国的电台痕迹。 这可能是由于房屋屏蔽了东北方向。 与此同时,欧洲高水平通过;在2000-3000公里的距离上一切都很好。
  4. 放置天线织物线时,虽然是绝缘的,但不要接触阳台栏杆,因为对地电容增大。 另外,底座的延长线轮和鱼竿上的螺旋天线应远离金属围栏。 否则,扩展线圈的行为就不是纯电感 L,而是由 L 和 C 组成的 L 连杆,会产生不可预测的谐振并降低效率。

第三种天线选项是一根 6.8 m 的电线,在阳台上带有自动调谐器

第三个选项的目的是将收发器移至无线电室(共享),以便在更舒适的条件下运行。 自然地,早先购买的带有比利时制造的远程自动匹配设备 CG-3000(功率高达 100 W)的解决方案自然而然地出现了。 自动调谐器根据来自收发器的信号远程调谐到任何频率。 除了用于操作继电器电路的电源提供的 12 伏电源电压外,它没有任何控制电缆。 调谐器调谐到输入高频信号的频率。

第三个选项的印象 - 使用自动调谐器

  1. 与手动调谐器相比,我收到的报告(信号的估计)有所恶化(从 1 到 10 dB)。 这很可能是由于 SWR=1.5 的匹配不准确,而手动调谐器可以实现 SWR=1.0。 但对于 FT-8 模式来说这并不重要,代价是为了方便(设置速度、多频段)。
  2. 在 14 MHz 频段,与使用手动调谐器的 S1-S3 相比,在阳台上使用自动调谐器时空气噪声增加至 S7。 接收不良的原因是共模干扰。
  3. 已检测到从交流电源到调谐器电源线的家庭干扰。 在 80 米 (3.5-3.8 MHz) 范围内,在来自电网的干扰特征“咆哮”背景下听到最响亮的电台——这是共模干扰和同轴电缆编织层上的电流环路 - 收发器 - 调谐器 - 控制电缆的结果。

天线的第四个版本(最终版本)基于带有自动调谐器的选项 3。 为所有电缆添加了关断扼流圈,并为 220 伏电源添加了共模滤波器

由于精确识别了干扰源 - 共模干扰,因此需要与 220 伏网络和房间(其中所有电线上都会产生干扰)进行高频隔离:

  1. 为了防止同轴电缆外层编织层的共模干扰,在自动调谐器前面安装了一个大型巴伦,其形式是在直径为10厘米的塑料圆筒上绕8匝——即所谓的“丑巴伦”。
  2. 为了最大限度地减少调谐器电源线的干扰,匹配设备附近的电线穿过 7 个铁氧体环 - 每个铁氧体环 3 匝。 滤波器的“花环”与调音器一起放在塑料手提箱中(花了 500 卢布购买)。
  3. 在220伏网络侧,收发器的电源通过速卖通的干扰滤波器(EMI Filter)连接到220伏电压和30安培电流。 干涉滤光片安装在从五金店购买的塑料安装盒中。 外壳顶部有一个插座,过滤器有一根带插头的电线,用于连接到 220 伏电网。
  4. 为了减少建筑物对天线表面的内部干扰,从钓鱼竿到匹配设备的线环已被拆除。 为此,将调音器升起并绑在阳台栏杆上。 阳台栏杆的接地线被缩短到最低限度。

采用这些措施,可以在80米范围内减少8到4个点的干扰(使用“IPO”按钮打开的S表,绕过前置放大器),即干扰电平降低了24 dB! 因此,我在 80 米之外的听力比他们听得更清楚。 我接收来自圣彼得堡和列宁格勒地区的所有当地 80 米电台。 3630kHz圆桌会议主持人得分9+分。 他们也回答了我(当然,不是9分,而是“最多9分”)。

天线连接图如下图:
方案

220伏干扰滤波器的外观

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滤镜
电源滤波器安装在无线电机房内。 收发器的电源通过该滤波器连接。
过滤器



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