DIY的乐趣“蛛网”天线
(2015-06-15 14:45:56)
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分类: HAM |
许多短波爱好者都在追求一副好的天馈系统,以完成更多的DX,当然我也不例外。国内制作短波天线的高手如云,制作的各类天线成品让国内众多HAM有了很多的选择。但我喜欢DIY,因为DIY是一种乐趣,是从制作中得到的乐趣以及制作成功后的成就感。本着花最少的钱做高效的事的目的,我对比了各类可仿制短波天线的相关数据,最终选择了一款由DF4SA发明,名字叫SPIDERBEAM的天线(中文翻译为:蛛网定向天线)进行了模仿和制作。
选择仿制这款天线有几个原因:
1、天线的数据类似主梁为(6-7)M的三波段八木天线,且为全尺寸三波段八木天线,拥有全尺寸天线的增益(Gian)和前后比(F/B),可承受较大的HF连续输出功率。
2、天线整体的轻量化(总重量不超过9KG),风阻系数小,拆卸容易且便于携带,除了适用于屋顶外架设外也适用于山顶、海岛等户外通联使用。
3、天线制作的相关物料比较容易找,且制作和调整的过程相对容易。
4、天线可增加17M和12M的2个波段而升级成为5波段的八木天线,涵盖波段广。
由于前期考虑能制作更轻量化的SPIDERBEAM天线,在骨架的选择上我选择了材质比较轻的玻璃钢鱼竿(图2)。是的,就是可伸缩的玻璃钢鱼竿(不能使用碳素杆)。由于数据要求单边骨架为5M的长度,所以就需要选择总长度在8M以上的鱼竿,这样去除远端软细的部分,5M左右的远端就足够结实了。
有朋友会问,你使用伸缩的鱼竿做骨架,在架设的时候会不会因为外力而缩回去?这个问题很好解决,在鱼竿完全伸出并测量长度后,在每个抽拉的连接处(远端)用一个箍扣锁住(图3),这样就不会因为在架设时的外力而导致鱼竿回缩的情况。
中央十字连接件制作,选择材质较轻的铝件(铝管外径选40MM,内径38MM),数据可以按原版的制作数据进行仿制(图4)。
天线的振子我采用了1.5平方的多股铜线,由于多股铜线有缩短率的问题,我按照原版的制作数据,使用95%的缩短率计算长度并逐一裁剪各波段振子(振子材质的不同,需要考虑不同的缩短率)。振子裁剪完毕后称重才发现原来铜线振子很占重量!如果能使用0.5或0.8平方的线材,整体重量应该能下降不少。(图5)
巴伦使用NXO-100的磁环和-3的特富龙馈线绕制的同轴扼流型巴伦。采用特富龙馈线目的是提高巴伦功率的耐受能力。(图6)
由于没有找到特别好的拉线,骨架间的拉线我使用了普通的双层编织线对十字骨架进行固定。我采用了快挂配合拉线,目的就是方便组装和拆卸。(图7)
振子的拉线我采用了粗鱼线,结实度很高,可长期在户外使用,且收起来的时候不容易缠绕打卷。(图8)
按照说明标注的引向和发射振子的位置,在主骨架上标示,并逐一安装各波段振子。(图9引用安装说明书中图片)
调试天线的经验之谈:
1、
由于振子的重量问题,在十字骨架拉线固定的过程中,尽可能让十字骨架的远端微微上扬一些,以确保在安装振子后十字骨架都保持在一个水平面的状态。
2、
振子的裁剪长短尽可能精确到毫米,调整驻波时由低波段向高波段调整的原则,如先调整20M波段,再调整15M波段,最后调整10M波段。
3、
驻波调整的另一个方法是调整馈电振子左右展开后所形成的角度。例如10M波段振子按照数据安装后展开的角度为160度左右,这时的驻波为1.6,当将其角度调整为140度左右时,驻波就降为1.4。
驻波比测试:(图驻波11、12、13)
三个波段上的驻波基本和原天线数据接近,驻波均小于1:1.5.
天线接收和发射信号对比:
2011年6月13日,测试倒V天线和SPIDERBEAM,在14.265上请BH7PUZ测试通联效果,SPIDERBEAM角度西南,功率20W,对方天线为C19,50W.
倒V天线抄收对方信号为59,对方抄收倒V天线的信号为58,切换SPIDERBEAM后抄收对方信号为59+20(最高59+30),对方抄收SPIDERBEAM的信号为59+20
。信号增益非常明显!另一个显著的特点是话音的清晰度和响亮度,SPIDERBEAM比倒V要好很多,协助测试的BH7PUZ也给出了同样的测试结果。
本人录制了一段SPIDERBEAM与倒V天线接收效果对比的视频上传在优酷网,视频中可看到天线对比的效果十分明显。
SPIDERBEAM的另一个优点在于引向端接收和发射信号的扇形面积较大,对于天线侧面方向来的信号也能较好的接收,可能也是因为振子有折回角度的原因。实际通联过程中,在315度方向对准欧洲的同时,能抄收到南非电台的信号,并与其成功通联。
无线电是一种爱好,HAM是一种精神,而DIY是一种乐趣!感谢家人对我的支持和理解。同时感谢BY1CW俱乐部BA1GM、BD1BSH、BH1MXB等众多朋友在我制作天线期间的关注和协助,也让此款天线有机会参与了2011年的BY1CW俱乐部组织的IOTA
AS-146的海岛通联竞赛活动。希望广大的HAM朋友在体验短波乐趣的同时,也能DIY出一副属于自己的DX天线!
DE BH1LHS 73!
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