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再次认识端馈半波天线(EFHW)

国庆期间调试好了一条水平架设的 20 米 端馈半波天线 EFHW4010 ,让电台在 40/20/15/10 米上工作的非常出色 ,FTDX 10 重装上阵 。从1区通联了几个4区、6区、9区的SSB,都给了我59+的信号报告。

先发一张我的天线部署图。

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天线从我家阳台水平横拉到对面楼上,振子的长度20米整,这正好是40米波端的半个波长,一个谐振的尺寸。馈电点电压最高,电流最低,需要一个1:49的变压器来匹配。

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上图是BI1EIH做的两个1:49变压器。左边是13:2圈的,匹配完的阻抗还是偏高。我用的是右边这个, 14:2圈,匹配的阻抗很完美。

严谨地说,这是一个1:49的串联谐振变压器,跟1897年特斯拉申请的特斯拉线圈专利的是一回事儿。它负责把电台输出的电压,转换为和天线阻抗匹配的电压。因为天线振子是一根独立完整的半波振子,不存在与另外的零件之间的电势平衡。所以,这种天线理论上不需要“地线”。

但实际操作上,唯一的振子不可能在频段上每一点都是完全谐振的。所以还是需要一点点“平衡”的补偿。实践中经常以同轴电缆的外皮作为“地线”。但是我的馈线部分加了不少磁环,原本是希望扼制不平衡天线的共模电流。对于EFHW天线来说,这些磁环可能会影响电缆外皮的“平衡”作用。所以我又做了一根“平衡器”(图中蓝色的部分)。它是一组各波段1/4波长的导线组合,基本可以给每个波段提供一个低阻抗的环境。我认为大功率、固定台站有必要加这个,这可能会让工作带宽更大一些。目前我也没有量化测量过,纯属 无线电老中医的思维方式。

我本想给电源和电台设备加上“电气接地”(图中黄色的部分)。但是因为家住12层的6层,实在没有办法就近接入大地。况且,EFHW天线是谐振天线,整个台站上的共模电流影响微乎其微。所以“电气接地”的想法也就放弃了。但是,安全接地、防雷接地还是要注意,能做到尽量做。我家里能保证电器都接到三头插座的零线,防雷么,主要靠旁边高楼替我扛了。

下边是整个天线架设的示意图。

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近场辐射的影响

我的电台设备距离天线很近,不到2米。它们会不会受到天线近场辐射的影响?在天线中间正下方不到一个波长的地方,应该会的。但是,碰巧我的设备都在天线振子的延长线上,这是半波谐振天线的零点方向,在这个范围内不会有辐射场,所以也不会影响到电台设备。

未来的扩展:EFHW8010

现在这根20米长的天线只能工作在40/20/15/10米四个波段,典型的EFHW4010天线,如果还想工作在80/30/17/12米波段,升级为EFHW8010天线,要么换40米振子,要么加一段电感。详细方案可以参考我翻译的文章,主要讲天线的原理,和1:49变压器的制作。有兴趣的朋友可以访问下边的二维码,或者原文链接。

不得不说,对于住在高楼中间楼层的老中医来说,EFHW是最理想的天线。

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原文发表于我的微信公众号 BG6LH - 再次认识端馈半波天线(EFHW)