多波段半波天线。方案、说明

多频段半波天线。无线电电子电气工程百科全书

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自从短波开始发展以来，无线电爱好者一直对线天线感兴趣，其发射器的长度等于或半波长的倍数，并且其激励是从发射器的末端进行的。在英文文献中，这种天线被称为EFHW，它代表“端馈半波”（end-fed half-wave）天线。其中最著名的也许是福克斯天线，其中发射器的激励是通过调谐到工作频率的附加并联振荡电路来实现的。根据 Fuchs 的说法，许多人被这样的事实所吸引：与大多数简单的天线（许多线天线、GP 等）不同，它不需要良好的“接地”或“无线电接地”（平衡）。这种说法是错误的，尽管这种天线在没有明显配重的情况下确实是高效的。只是她对它们的要求较低（与例如GP不同），它们的作用往往是由连接到匹配电路（馈线、发射机外壳）的东西来扮演。

虽然 EFHW 天线实际上是一种多频段天线，但目前它有一个小缺点 - 它只能在多个（“旧”）高频频段上正常工作。现在已经有几个不属于这个网格了。第二个缺点是，在不同的范围内，具有恒定的发射器电长度的这种天线在不同的范围内具有不同的辐射方向图。但绝对所有此类天线都有这个缺点，从 WINDOM 开始。然而，他们总是对此视而不见，因为在现实的城市条件下，并不总是可以安装一根线天线。

现代收发器和发射器的输出阻抗较低（通常为50欧姆），这意味着需要匹配器件来驱动具有高输入阻抗（高达几千欧姆）的半波天线。这可以是并行振荡电路（如福克斯天线）和各种 LC 电路。多频带天线中的此类匹配装置的缺点是在从一个范围移动到另一个范围时需要进行切换和调谐。

铁氧体磁芯上的宽带高频变压器长期以来一直用于晶体管放大器，特别是宽带功率放大器。因此，对于通过这样的变压器从末端向半波发射器馈电的想法的出现，人们不应感到惊讶。增益很明显 - 当改变范围时，不需要切换匹配设备。

荷兰短波 PD7MAA [1] 提出了这种天线的选择之一。他用它在野外工作，但它也适合作为城市的文具。毕竟，许多短波爱好者被迫将他们的“天线场”限制为从公寓窗户延伸到附近的杆子或树上的线状天线。

他实现了两种版本的天线 - 一种适用于 80、40、20、15 和 10 米频段，另一种适用于 40、20 和 10 米频段。它们的区别仅在于发射器的设计。 40米、20米和10米天线的变体及其匹配装置如图1所示。 10,1. 对她来说，A = 1,85 m，B = XNUMX m。

多频段半波天线
米。 1、40米、20米、10米天线选件及其配套装置

其发射器由半波（范围为 20 米）导线、电感器 L1 和连接在该线圈之后的相对较短的导线组成。选择线圈 L1 的电感 (34 μH)，使得与第二根导线一起，发射器的电长度接近 40 米范围内波长的一半。在20米和10米的频段上，该电感器起到扼流圈的作用，实际上将附加段与辐射体的主要部分“切断”，并且在20米和一个波长的范围内，其长度变得等于半个波长范围为 10 米。因此，“半波”发射器在所有三个范围内都连接到匹配设备。这些范围内发射极上的电流分布如图 2 所示。 XNUMX.

多频段半波天线
米。 2. 7 MHz、14 MHz 和 28 MHz 范围内发射器上的电流分布

电感L1缠绕在直径为19毫米的塑料框架上，并有90匝直径为1毫米的导线。

匹配装置非常简单——宽带射频变压器 T1 和校正电容器 C1。它装在一个小塑料盒中（图 3）。该变压器采用 Amindon 的 FT 140-43 磁路制成。其初级绕组为2匝，次级为16匝。绕组由直径为1毫米的导线缠绕而成。

多频段半波天线
米。 3、配套装置

次级绕组，如图所示。 3被分成两部分，每部分8匝，沿环间隔开。该变压器设计的一个特点是初级绕组的导线和次级绕组前两匝的导线（图3下部）相互缠绕。这在图中也可以清楚地看出。 3. 电容器C1 用于校正匹配器件在28 MHz 频段（10 米）的频率响应。其电容范围为 100 ... 150 pF。其额定电压必须为 1000 V。

同轴射频连接器XW1安装在匹配设备的主体上，用于连接来自收发器的电缆，以及用于连接天线辐射器的E1端子。

该匹配设备专为大约 100 瓦的收发器功率而设计。

PD7MAA 天线的另一个版本设计用于在 80、40、20、15 和 10 米频段上工作，不同之处仅在于发射器的尺寸和 L1 线圈的电感。对他来说，尺寸为 A × 20,35 m 和 B × 2,39 m，线圈的电感为 110 μH。

它还缠绕在直径为 19 毫米的框架上 - 260 匝直径为 1 毫米的电线。

有必要在收发器处的馈线上安装电缆扼流圈（例如，安装铁氧体“闩锁”），并且最好将短配重连接到匹配设备。它们的长度并不重要 - 对于 Fuchs 天线，文献中建议长度约为 0,05λ。

两种天线选项的辐射器调谐都从高频范围开始。电感器 L1 不是一个好的“抑制器”（陷阱，如 W3DZZ 类型的天线），因此辐射器的第二段 (B) 可能会稍微影响辐射器的谐振频率。因此，可能需要对其电感进行一些校正。在最低频率范围上，调谐减少为选择段 B 的长度，以便发射器的电气长度（其谐振频率）在此范围（分别为 40 或 80 米）接近“半波”。

美国公司 PAR Electronics 生产多种这种类型的天线，包括名为 EF-10/20/40 MKII 的天线，适用于 40、20 和 10 米 [2]。有趣的测试数据可以在互联网上找到 [3, 4]。该天线具有额定功率较低（25 瓦）的匹配设备，但在其他方面与 PD7MAA 天线非常接近。上图。图 4 显示了安装该天线的套件的照片。

多频段半波天线
米。 4. 天线安装套件

据该公司称，其在 20 米范围内的带宽（以驻波比 1,5 计算）约为 500 kHz。在 40 米范围内，以 SWR = 140 计算，约为 2 kHz；在 10 米范围内，以 SWR = 900 计算，约为 1,5 kHz。这些数据对应于特性阻抗为 50 欧姆的馈线。换句话说，对于简单的多频段天线来说，这些带宽值非常合适。

天线描述包含在调谐 PD7MAA 天线时可能有用的数据。将辐射器主要部分及其附加段（图 1 中的 A 和 B）的长度改变 1 英寸（2,5 厘米）会导致带宽偏移 30...35 kHz。

文学

PD7MA 主页。 - 网址：pa-11019.blogspot.ie。
HF END-FEDZ。 - 网址：parelectronics.com/end-fedz.php。
LNR Precision EF-10/20/40 MKII 检查。网址：hamradio。我/天线/lnr-precislon-ef-102040mkii-examination.html。
LNR Precision EF 10/20/40 MKII 测试数据。 - URL：hamradio.me/antennas/lnr- precision-ef-1 02040mkii-test-data.html。

作者：鲍里斯·斯捷潘诺夫 (RU3AX)

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