用网线做端馈天线平衡器

Counterpoise

最近读K7SZ的《小功率通信指南》(BD6CR译)一书，这老汉用50英尺(15米)长的5芯电缆做了一个平衡器。受他启发，我用3.3米长的8芯网线也做了一个。

我家住高层楼的6层，只能从阳台斜拉一根22.4米的长线天线到楼下。长线天线是一种非谐振天线，在任何业余频率上都不谐振，需要天调配合。 长线也是典型的“端馈天线”，从天线振子的一端馈电。

使用端馈天线的一个苦恼是，如果接地不良，它会对电台和连接的设备产生射频串扰。尤其在玩数字模式时，计算机偶尔会失效。我就遇到过鼠标不动、 触摸板不灵， USB转TTL接口掉线，WSJT-X软件报错，FT-817卡在发射状态……甚至旁边一个毫无连接的眼睛按摩仪都莫名其妙自己启动了……

上图就是K7SZ设计的平衡器，counterpoise。

Counterpoise，平衡器，K7SZ指的是长度是工作波长的1/4，或者1/4奇数倍的导线。因为满足1/4波长（1/4个电压相位）正好跟自己的反射电压互相抵消，不至于让它顺着射频地倒灌入设备。

我用过一个5米的卷尺做20米波段的平衡器。拉出四米多，在20米波段驻波明显下来了。关键的是，WSJT-X再也没有报过错。 只有在80米波段，那个眼睛按摩仪还会启动……不过后来它也好了，因为它没电了。

看到了平衡器的必要性，我下决心做一个更正式的平衡器，能满足更多的波段，把卷尺留给更需要它的人。

设计思路

下边是我的设计思路。8芯的网线，某几根分割一下，互相连接之后，争取给每个波段，都找到一份 “1/4波长奇数倍” 的长度。或者将就一下跟其它波段共用。

解释一下80米是如何连接的，其它就比较容易理解了：

• 第8号线的0.4米处剪断，0.4+1米处剪断。0.4+1+1.8米处剪断；
• 第7号线的1.4米处剪断；
• 从7号线开始，在0.4米处，与8号线的1米段连接，然后8号线1米段再连回7号线的1.4米之后的那一段；然后7号线的末尾接6号线的末尾，6号的开头接4号的开头，4号的末尾接3号的末尾，3号的开头，接2号的开头，2号的末尾接1号的末尾。
• 所以是：7、8、7、6、 4、3、2、1，共19.8米，大约是80米波的1/4波长(20.42米)

为什么是3.3米网线？ 其实我这根网线起先大约是3.5米，因为掐掉了两端的水晶头就剩下3.4米了。 后来中间又断开再连接，最后有效长度只有3.3米了。 所以原本预期能组成20.3米，结果只剩下19.8米了。不过网线是双绞线，芯线的实际长度比网线套管略长一点。我没找到这个长度比例。只看到五类双绞线的每节的扭绞长度是12.7mm，如果假设每扭绞一次，实际长度增加一次导线的带皮直径的话，那么大概是1mm/12.7mm，大约是8%。那么19.8米长的网线大概能组成21米长的平衡线。 大差不差， 已经能改善很多了。

怎么测试一下它是否有效呢？

把它假设为一根1/4波长的GP天线，只要再模拟一个地网，检测一下它在各业余波段的驻波，结果应该会比较理想。

我把它从厨房的窗户顺下去，地线接了一个灌满水的易拉罐，易拉罐放在水池里，水池跟我的厨房台面连着，厨房台面是一整块三延长米的不锈钢板，这算是个凑合的地网吧。

以下是我用nanoVNA测试的从3MHz～30MHz的整体带宽。在14.070MHz、20米波段的驻波比是2.70：

看上去带宽可能不够，毕竟它只是一个平衡器，不需要考虑辐射效率，能抵消大部分多余的电势能就够了。此外，GP天线的地网很重要，厨房台面不能保证这段网线的最佳效率。 平衡器使用的时候也要尽量展开，拉直比盘起来测出来的带宽要大的多。

想知道最后应用的效果吗？等过一阵子我拿给BG1TPT测试一下。他家里也是长线天线，只是射频地接了一大坨被覆线，做天线剩下来的，盘成一个小救生圈那么大。他用7300做FT8，在80米，功率超过20瓦就死机。我准备把这个根平衡器拿给他测试一下，回头跟大家分享结果。

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原文发表于我的微信公众号 BG6LH - 用网线做端馈天线平衡器