全文图解十五种简易抗干扰外接收音机天线的制作.doc

1、1全文图解十五种简易抗干扰外接收音机天线的制作目 录一、 短波传播方式二、解决通信盲区的方法三、自制收音机天线的种类四、改善短波信号质量的三大要素五、天线种类制作之一：中短波平行天线六、天线种类制作之二：短波框形天线七、天线种类制作之三：中波框形天线八、天线种类制作之四：双振子单波段天线九、天线种类制作之五：波段双极缩短型天线十、天线种类制作之六：直立式多波段天线十一、天线种类制作之七：自制短波天线放大器十二、增益型天线十三、自助型天线2十四、莲花天线十五、自制 G5RV 高频全波段接收天线一、 短波传播方式无线电广播、无线电通信、电视、雷达等都要靠无线电波的传播来实现。电波在各种媒介质及媒介

2、质分界面上传播的过程，由于反射、折射、散射及绕射，其传播方向经历各种变化，由于扩散和媒介质的吸收，其场强不断减弱。为使接收点有足够的场强，必须掌握电波传播的途径、特点和规律，才能达到良好的通信效果。常见的传播方式有：地波（表面波）传播，直射波（视距）传播，天波传播，散射传播。超短波适用直射波传播方式进通信。短波的基本传播途径有两种：A、地波（表面波）传播。B、天波传播。天波传播是短波通信的主要传输方式。1、地波传播沿大地与空气的分界面传播的电波，叫地面波或表面波，简称地波。地波的传播途径其传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中，由于部份能量被大地吸收，很快减弱，波长越短，减弱越快，因

3、而传播距离不远。但地波不受气候影响，可靠性高。通常，超长波、长波、中波无线电通信，利用地波传播。2、天波传播3天波是指由天线向高空辐射的电磁波受到天空电离层反射或折射后返回地面的无线电波。天波是短波的主要传播途径。短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以多次反射，因而传播距离很远（可上万公里） ，而且不受地面障碍物阻挡。但天波传播的最大弱点是信号很不稳定的，处理不好会影响通信效果。随着无线电通信新技术的不断涌现，天波传播弱点对短波通信的影响，正在逐步被克服。3、 通信盲区上面已介绍了地波和天波两种传播方式。一般来说，地波的传播距离可达 2030 公里，而天波从电离层

4、第一次反射落地（第一跳）的最短距离约为 80100 公里，可见 20 至 100 公里之间这一段，地波和天波都够不到，形成了短波通信的“寂静区” ，也称为盲区，如图 1-3 所示。盲区内的通信大多是比较困难的。车载 台由于天线的限制，均存在通信盲区问题。二、解决通信盲区的方法1、常用方法：一是加大电台功率以延长地波传播距离；二是常用的有效方法就是选用高仰角天线，也称“高射天线”或“喷泉天线” ，缩短天波第一跳落地的距离。仰角是指天线辐射波瓣与地面之间的夹角。仰角越高，电波第一跳落地的距离越短，盲区越少，当仰角接近 90时，盲区基本上就不存在了。在新式天线未出现之前，我们常用低架双极天线来解决近

5、距离通信盲区问题，效果也不错。2、三线式天线是目前效果较好的短波基站无盲区天线澳大利亚月光公司生产的 FD-230 系列三线式宽带短波天线，已在我国推广使用较长时间，据我们反复测试和用户实际使用情况反映，该天线不用接天调，增益高，架设方便，通信效果好。水平架设使用，兼顾远、中、近距离通信（我们的用户最远的通 1 万 3 千公里） ；倒 V 架设使用，实现中、近距离无盲区通信。该天线目前正在武警系统、陆海空三军及二炮、公安系统、人防系统、林业部门、交通部门等单位大量推广使用。国内已有不少三线宽带天线仿制品，但关键部件的质量和性能与国外产4品还有不少差距。3、ML-90 天线是目前国内最好的车载无

6、盲区短波天线长期以来，近距离通信盲区一直困扰着短波车载通信。人们尝试了各种天线，虽有不同程度的改善，但无法从根本上解决问题。现在由澳大利亚科麦克公司发明的 ML-90 车载电磁环天线完全解决了近距离通信盲区问题。ML-90 天线采用单电磁环振子配合新式自动天调，其特殊结构和特殊调谐原理，使天线产生强力的垂直幅射分量，天波信号以喷泉方式向空中幅射，大大缩短了经电离层第一次反射落地（第一跳）电波的最短距离，使天波传播的最近距离与地波传播的最远距离衔接，从而完全消除了近距离通信盲区。ML-90 天线在 100 公里范围内没有通信盲区，信号等级可达 35 分；600公里范围内信号等级可达 24 分；1

7、000 公里范围内信号等级可达 13 分。4、7006 宽带软天线是便携式电台理想的无盲区天线7006 天线结构轻巧，便于携带，能快速架设和收集。不需天调，230MHZ 范围内均能良好配谐。适合个人携带电台、车载台、野外临时基站使用。它的全向通信半径可达 1000 公里，在 600 公里范围内能进行可靠通信。 三、自制收音机天线的种类以前一直在机器上花大把的银子，今年做了几次天线越发觉得天线接收太重要了。长天线最简单，从室外直接引到室内的话能增加灵敏度，但直接引进室内的话很容易受到室内电器的电磁干扰，噪音大，我架设了一条水平的 20 米的偶极天线，两个振子的长度为 10 米，偶级天线是水平拉的

8、，这个时候的阻抗基本在 75 欧姆左右，天线距离楼顶高度因条件有限才 2 米，原则上来说距离地面的高度高些效果好些，天线的水平方向尽量离开附近的的电话线和电源线以避开和减小干扰。偶级天线是平衡天线，原则上来说和馈电点和同轴电缆相连时是用巴伦实现转换的，巴伦负责阻抗匹配和平衡非平衡的转换，但水平的偶级天线阻抗和我使用的 75 欧姆同轴电缆阻抗接近，再加上我们是用来接收短波广播信号的，不像专业火腿发射那么专业 5要考虑天线方向图等专业的指标，所以如果制作或够购买巴伦不方便,不用也行，实际使用下来我没有发现耳朵可以感觉的区别，或者在馈电点处把同轴电缆绕直径 10-15CM 绕 4 圈，也可以当作巴伦

9、使用。同轴电缆接入室内后，就是和收音机的天线插口相连了。一般的便携机不像专业接收机有 50 欧姆输入插口，只有长线天线插口，连接时这样弄，找一个立体声耳机插头，通常耳机插头上的导线有 3 或者 4 根，3 根的一根是接地的公用的 其他两根分别是左声道和右声道，如果不知道如何判断 很简单 找个万用表，如果其中一根线和其他两根线都能导通，那根线就是公共线，如果是 4 根的稍微麻烦一点，4 根线有两根都是接地的，还有两根分别是左右声道，实际连接时，把同轴电缆的屏蔽层和耳机的公共线连接，同轴电缆的铜芯和左右声道并联。实际使用下来效果很好，很好的避免了室内内部的干扰，强台信噪比得到有效提高，弱电台接受效

10、果明显改善。如果没有足够空间水平架设 20 米长，也可以做倒 V 天线。明天我准备做双组偶级天线，据说这种天线能比较好的抵消电磁干扰，等做了后再评论。老实说，动辄买很高级的收音机的话，如果不是为了收藏，不如买 PL600 DE1103 之类的便携机后在天线上花点功夫，既节约了钱，又增加了知识。我可以很负责的说 PL600 加上这样的天线后收听主要哦短波电台实在感觉不到有和 HAM2000 有什么影响收听的区别 即使有 很微弱 我的 HAM2000 也卖掉了，不再麻木追求高级机器来听广播了。用狙击枪和步枪甚至鸟枪在 10 米内打鸟无论如何是区别不大的， （当然绝对不能由此得到结论说他们的性能是一

11、致的，就收听广播而言 PL600 和 1103 已经够了。常用的短波天线主要分为 3 类，第一类是垂直天线（GP） ，第二类是偶级天线（DP） ，第三类为八木天线（YAGI） 。除此之外，还有框型、钻石型、碟型等等，这里我们主要讨论前三类天线，其中重点探讨偶级天线及其变形。从使用来看，GP 天线主要用于近距离中距离通讯，尤其是近距离通讯依靠地波传送，效果非常好。而 DP 天线的近距离通讯效果惨不忍睹。由于高度的限制，普通爱好者不可能架设很高的天线，一般来说 5-610 米高度的 GP 天线适合自己架设。通常 GP 天线用于 21-29M 频段较为普遍，再低的频段就不再使用 GP 天线了。此外，

12、GP 天线的防雷也比较难做，总不可能在天线旁边树一根比天线还高的铁管做避雷针吧？这是一支典型的 DP 天线的结构，其中红色部分为绝缘子，和两端的牵引绳隔开。主振子长度为 1/2 波长*0.95 缩短率。为何要采用 1/2 波长呢？这是因为 1/2 波长中心抽头后两端各为 1/4 波长，这样天线的阻抗为 50欧姆，才能够和发射机相匹配。DP 天线主要采用天波通讯，远距离通讯的效果非常好，且架设简单，不需要竖起很高的天线，制作成本低廉，因此为大多数无线电爱好者所采用。DP 天线有许多变形，下面我向大家一一做个介绍。倒“V”天线，这是 DP 天线的一种变形方式，这样做的一则可以节省天线的占地面积，另

13、一方面，可以改善原先 DP 天线的近距离地波通讯效果。但这样做之后，天线具有了方向性，参见图中的最大辐射方向。由于短波发射机可以工作在 0-30M 的各个波段，因此单一长度的天线就不能满足我们的需要了，而为每一个波段分别制作一根天线又不现实。这样，我们就需要一根多波段的倒“V”天线。这样做的好处是节省占地面积，又不需要几根天线来回切换。但这样做的坏处是各波段振子相互影响，需要逐个修剪振子的长度，以达到最佳的匹配状态。偶级天线需要制作两半一模一样的振子，对于有经验的 HAM 来说，一个小时就可以制作完成一副多波段天线。那么对于新手来说，有什么好办法可以立刻使用到手的机器呢？当然可以！下面我们就来

14、谈谈单极天线。图中所示的就是一根单极天线的原型。只要振子的长度足够长，就可以涵盖各个频段。单级天线只有一根振子，如果用作多频段天线，需要使用天线调谐器来适合不同的频段。这也是单级天线的一种：WINDOM，译称温顿天线，又称偏馈天线。其振子长度为 1/2 波长*0.95，馈电点偏离中点 14%，馈线为单根导线。单极天线也可以做成多波段，这就是一支多波段单极天线，中心需要加 1:5平衡/不平衡转换器。值得注意的是，单极天线可能带有高压，因此发射机必须可*接地，天线振子也要放置在无法触及的地方，以防触电。7其实短波天线并不神秘，只要经过调整都可以很好地工作。例如我自制的“W”型天线，是倒“V”天线的

15、一种变形，使用效果也很满意。因此，只要掌握原理，开动脑筋发挥您的想象，您也可以设计出优秀的短波天线！优化短波通信的方法 四、改善短波信号质量的三大要素由于短波传输存在固有弱点，短波信号的质量不如超短波。不过我们可以通过一些途径改善短波信号质量，使其尽可能接近超短波。改善短波信号质量的三大要素是：正确选用工作频率；正确选择和架设天地线；选用先进优质的电台和电源等设备。1.1 正确选用工作频率短波频率和超短波频率的使用性质完全不同。超短波属于视距通信，距离短，可以固定使用频段内的任何频点；而短波频率则受到电离层变化、通信距离和方向、海拔高度、天线类型等多种因素的影响和限制。用同一套电台和天线，选用

16、不同频率，通信效果可能差异很大。对于有经验的短波工作者来说，选频并不困难，其中有明显的规律性可循。一般来说：日频高于夜频（相差约一半） ；远距离频率高于近距离；夏季频率高于冬季；南方地区使用频率高于北方；等等。另外，在东西方向进行远距离通信时，因为受地球自转影响，最好采用异频收发才能取得良好通信效果。如果所用的工作频率不能顺畅通信时，可按照以下经验变换频率：（1）接近日出时，若夜频通信效果不好，可改用较高的频率；（2）接近日落时，若日频通信效果不好，可改用较低的频率；（3）在日落时，信号先逐渐增强，而后突然中断，可改用较低频率；（4）工作中如信号逐渐衰弱，以致消失，可提高工作频率；（5）遇到磁

17、暴时，可选用比平常低一些的频率。计算机测频利用计算机测频软件预测可用频率对短波通信很有帮助，是国外经常采用的先进技术手段。计算机测频系统能够根据太阳黑子活动规律等因素，结合不同地区的历史数据，预测两点之间在未来一段时期每天各时节的可用频段，具有较高参考价值。美国、欧盟、澳大利亚政府的计算机测频系统数据比较准确，它们通过分布在全球的监测点采集和跟踪各种环境参数的变化提供频率依据。其中澳大利亚的 ASPAS8系统面向全世界提供测频服务，安装和服务费用不高，很有使用价值。1.2 正确选择和架设天线地线天线和地线是很多短波用户容易忽视的问题。当通信质量不好时，很多人习惯于从电台上找原因，而实际上信号不

18、良常常源自天线或地线。短波和超短波使用的天线是完全不同的。超短波通信因为使用频率高，波长短，天线可以做得很小，通常为直立鞭状天线。而短波通信因使用的频率较低，天线必须做得足够大才能有效工作。简单的规律是：天线的长度达到所使用频率的 1/2 波长时，天线的效率最高。短波天线的理论原理比较高深。短波天线的种类繁多，用途各异，究竟应该选购何种天线,怎样安装架设才能获得良好的通信效果？根据我们了解和掌握的情况作如下简要介绍：(1)了解天线的基本工作原理短波天线分地波天线和天波天线两大类。地波天线包括鞭状天线、倒 L 形天线、T 形天线等。这类天线发射出的电磁波是全方向的，并且主要以地波的形式向四周传播

19、，故称全向地波天线，常用于近距离通信。地波天线的效率主要看天线的高度和地网的质量。天线越高、地网质量越好，发射效率越高，当天线高度达到 1/2 波长时，发射效率最高。天波天线主要以天波形式发射电磁波，分为定向天线和全向天线两类。典型的定向天波天线有：双极天线、双极笼形天线、对数周期天线、菱形天线等，它们以一个方向或两个相反方向发射电磁波，用天线的架设高度来控制发射仰角。典型的全向天波天线有：角笼形天线、倒 V 形天线等。它们是以全方向发射电磁波，用天线的高度或斜度来控制发射仰角。天波天线简单的规律为：天线水平振子（一臂的）长度达到 1/2 波长时，水平波瓣主方向的效率最高；天线高度越高，发射仰

20、角越低，通信距离越远；反之，天线高度越低，发射仰角越高，通信距离越近；天线高度与波长之比（H/）达到二分之一时，垂直波瓣主方向的效率最高。(2)按用途选购天线随着短波通信技术的发展，短波天线出现了很多不同用途的新品种，例如用于短波跳频的高效能宽带天线；用于为了解决天线架设场地小和多部电台共用一副天线的多馈多模天线等。选择天线基本的着眼点应该是用途。近距离固定通信： 选择地波天线或天波高仰角天线。9点对点通信或方向性通信：选择天波方向性天线等。组网通信或全向通信： 选择天波全向天线。车载通信或个人通信： 选择小型鞭状天线。(3) 正确处理天线价格与质量的关系俗话讲一分钱一分货。首先同种用途的天线

21、有不同种类，其增益有高低之分。此外同一种外形的天线，使用不同材料；不同制造工艺，其通信效果的差异是很大的。例如以特种不锈铜钢复合绞线为振子的天线，比用塑包线为振子的天线高频电磁转换效率高得多。又例如匹配器所用的磁性材料优劣，对电台与天线的匹配状态影响极大。高性能磁料能够保证全频段每个频点都能良好匹配；劣质磁料可能造成很多频点甚至整段频率匹配不好，驻波比过大。使用劣质天线，电台输出的功率可能只送出去不到三分之一甚至更少，通信效果可想而知。在投资增加不多的前提下，尽量选用高质量高增益的天线，能够保证长期稳定和优良的通信效果和延长使用寿命，是很划算的。（4）介绍二种性能和价格兼优的基站天线根据多年的

22、对比实验和实际使用经验，我们认为有两种进口天线在性能上能够广泛满足我国大多数用户的通信要求，而且价格不高，性能价格比好，以下分别介绍： 用于全方位通信的三角组合型全向全角天线我国省级行政区，从省会到边缘地区的距离多数在 1200 公里以内。在这个区域内组建全省或地区的通信网，中心基站选用这种天线是比较理想的。这种天线既能照顾 360全方位，又能照顾近中远各种距离，接收效果好，对改善通信盲区特别有效，此外它能兼顾垂直极化波和水平极化波，对区域内各种台站的不同种类天线的兼容性好。 兼顾全向和定向两种用途的高增益三线式天线三线式天线是国际上近年流行的新型多用途天线，它虽然属于偶极天线类，但其性能是普

23、通双极天线无法相比的。与普通双极天线相比它有以下优点：1.增益高，全频段内驻波比小，而且均匀辐射效率高； 2.水平架设时不仅在天线宽边方向辐射强，而且在窄边方向也有较强辐射； 3.架设状态平稳，抗风抗毁能力强； 4.提供平行和倒 V 两种架设方式，分别支持 2500 公里内定向通信和 2000 公里半径内全向通信。 以上两种天线的振子材质都是不锈铜钢复合绞线，电磁转换效率高而且经久耐用；其10高性能磁性材料保证了全频段匹配良好。（5）正确架设天线和连接馈线选购好合适的天线后，还必须正确地安装架设，才能发挥出最佳效果。天线的长度和架设规范是不能改变的，但对于某些天线而言，架设的方向和高度是靠用户

24、自己掌握的，应严格按通信的方向和距离来确定方向和高度。天线的架设位置以开扩的地面为好，没有条件的单位也可以架在两个楼房之间或楼顶。天线高度指天线发射体与地面或楼顶的相对高度。架在楼顶时，高度应以楼顶与天线发射体之间的距离计算，不是按楼顶与地面的高度计算。我们提醒用户，切忌因为架设场地不理想或怕麻烦，就随便把天线架起来完事，这样做通信效果很可能是不好的。另一个要点是馈线的选用和布设。馈线是将电台的输出功率送到天线进行发射的唯一通道，如果馈线不畅通，再好的电台和天线，通信效果也是很差的。馈线分为明馈线和射频电缆两类。目前 100W150W 电台一般都使用射频电缆馈电方式。选用射频电缆时要注意两项指

25、标：一是阻抗为 50 欧姆；二是对最高使用频率的衰耗值要小。一般来讲，射频电缆直径越粗，衰耗越小，传输功率越大。在实际使用中，100W 级短波单边带电台，常选用 SYV-50-5 或 SYV-50-7 的射频电缆，必要时也可以选 SYV-50-9 的射频电缆。天线在进行安装选位和布设时，应尽可能缩短馈线的长度，普通 SYV-50-5 馈线每 1米造成信号衰减 0.082dB，这意味着 100W 电台功率通过 50 米馈线送达天线时，功率剩下不到 40W。因此通常要求馈线长度控制在 30 米以内。如果因为场地条件限制必须延长馈线，则应采用大直径低损耗电缆。另外在布设电缆，应尽量减少弯曲，以降低对

26、射频功率的损耗，如果必需弯曲，则弯曲角度不得小于 120 度。（6）电台和天线的匹配天线、馈线、电台三者之间的匹配必须引起高度重视，否则，虽然电台、天线、馈线都选得很好，通信效果还是不好。所谓“匹配”就是要求达到无损耗连接，只有电台、馈线、天线三者保证高频输入输出阻抗一致，才能实现无损耗连接。多数短波电台的输出/输入阻抗为 50 欧姆，必须选用阻抗为 50 欧姆的射频电缆与电台匹配。天线的特性阻抗比较高，一般为 600 欧姆左右，只有宽带天线的特性阻抗稍低一点，大约 200300 欧姆，因此，天线不能直接与射频电缆连接，中间必须加阻抗匹配器（也叫单/双变换器） 。阻抗匹配器的输入端阻抗必须与射频电缆的阻抗一致（50 欧姆） ，输出端阻抗必须与天线的输入阻抗一致（600 欧姆或 200/300 欧姆） 。阻抗匹配器的最佳安装位置是与天线连为一体。