UHF波段折合振子J形天线的制作

作者 刘和平(BD1HP) 来源 《无线电》杂志 2009.01
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发布时间 2011-01-12

很多业余无线电爱好者都喜欢自制天线,在我做过的UHF波段天线里,有一种天线叫SLIM JIM天线(折合振子J形天线),因其制作容易、体积小巧、造价低、效率较高的特点,值得向刚刚步入业余无线电活动的爱好者推荐。

天线材料

该款天线可采用截面积4mm2的铜线,也可使用2mm直径的漆包线、铜焊条、不锈钢焊条、细铜管等来制作,看您能找到什么材料了。但我还是建议初学者采用粗铜线或漆包线来制作,原因是当制作的尺寸不合适时可方便地修改,如用铜焊条或不锈钢焊条制作,当尺寸不合适时就要推倒重来了。有了制作经验以后,再使用铜管等材料做VHF波段或HF波段的大型天线。

UHF波段天线

天线长度

天线的总长度是3/4波长,右边的1/2波长是辐射段,左边的1/4波长是匹配段。这种匹配方式,是一种对付1/2波长高阻天线最简易有效的匹配方法,各种形式的1/2波长高阻天线都可以用这种方法来匹配,只是手段不同而已。计算公式:

1/4波长L =300/F ×0.96/4(式中:L -长度,F -频率,0.96-缩短系数)。此例中: 1 / 4 波长L =300/435×0.96/4。

天线宽度

天线的宽度可在10~30mm,主要看你用于封装的PVC管的内径大小来决定。如不用封装,可宽一些,UHF波段20mm、V H F 波段5 0 m m 、HF10m段80~100mm即可。天线的宽度对馈电点的位置影响很大,天线窄了馈电点的位置偏上,天线宽了馈电点的位置会偏下。

馈电点的位置

理论值是在天线的1/8波长处,而天线受环境的影响较大,天线的制作尺寸不同,所处的环境不同时,馈电点的位置也会不同,不必细究,这很正常。你从匹配段的开口处向下看,开口处是高阻,很适合与1/2波长的天线匹配,逐渐向下,阻抗也逐渐变低,到短路的地方阻抗为零。这是一个渐变的过程,总会有一个地方是纯阻50Ω,这就是你要的地方,也是效率最好的地方。我做的天线宽度是12mm,馈电点大约在由下向上80mm的位置,仔细调整一下馈电点的位置,在435MHz时使驻波小于1.2,天线就合格了。该天线受环境的影响较大,整个调整过程一定要在实际安装的位置来调整,不然驻波变化会比较大。

天线调整

做完一副新天线,要分两步来调整天线。

1. 先要找天线的自然谐振点,即看天线在什么频率驻波最小,此时先不管驻波是多少,只要看你测的这组数据的最小值就行了。如谐振频率偏低,说明天线长了,如谐振频率偏高,说明天线短了。反复修整天线尺寸,直到你要的频率驻波相对最小。

2. 调整馈电点位置,使驻波调到1.2以内就行了,这样调出来的天线效率最好。不管是调UHF、VHF还是调HF天线,只要是调谐振型天线都要走以上两步。不要一开始就调驻波,那样,即使天线的驻波调到1.1时,由于不在其天线的自然谐振点上,天线的工作效率也不高。

折合振子J形天线

天线封装

调好后的天线可装入一根PVC管内,管子的上下装上管帽,在下边的管帽上固定一个电缆头或由电缆直接引出就可实际使用了。有一点要注意,调好后的天线装入PVC管内后,天线的谐振点将下降0.5~1MHz。但因天线的工作频带很宽,所以我们也不必太在意。如果你对此不放心,那么你在调天线时,可事先将中心频率调高0.5~1MHz就可以了。这款天线制作的成功率很高,很适合新手朋友练习制作,天线在准备好材料后,手快的一小时就可做一条,手慢的半天也能完工了吧?苗条瘦小的形状适合安装在任何地方。

天线增益大约在4.5dBd,低仰角的特性很适合做远距离通信

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