【火腿DIY】如何为低噪声短波接收构建简单线性负载偶极子天线

如何为低噪声短波无线电接收构建简单的线性负载偶极子天线,接收天线专家Grayhat今天在SWL Post重点介绍了这款紧凑,低调的城市天线的DIY过程,一起来看!

SWL的线性负载偶极子天线

文:Grayhat

下面是对这款天线的描述,即使在有限的空间内,它也可能会获得良好的性能。我将要描述的天线是“线性负载偶极子”(LLD),由于这种天线呈“蛇”型结构,有人称其为“眼镜蛇”天线。

天线的臂使用3芯导线(可以是扁平或圆形)构建的,并且3芯导线的连接方式如下:

也就是“串联”连接,这意味着天线的电气长度将是其物理长度的三倍;这并不意味着该天线的性能将与相同总长度的单根导线相似,但可以“虚拟”地使其更长,从而即使在尺寸相对较短的情况下也能提供良好的性能。另外,导线之间的分布电感/电容不仅使它具有许多“次级”谐振点,而且还有助于降低噪声(根据我的经验,它低于常规偶极子所期望的噪声)。同时,它提供了比“线圈加载”偶极子所期望的更好的性能。另外,制作起来既简单又便宜,并且天线可以放入相对有限的空间(阳台,小院子等)中。

有兴趣吗?如果有兴趣,请继续阅读,然后让我开始展示安装在阳台上的LLD(总共短至9米):

这是它所有“荣耀”的部分,嗯,不完全是,我最近在摆弄它,因为我正在考虑使用某些修改,所以胶带没有正确地卡住并且已经被升高和降低了很多次,但是不管怎样它就在那儿。

材料清单

这是构建它所需要的(购买参考链接只是指示性的,您可以选择其他材料或在本地或其他地方购买)。

一定长度的3芯电线适合您的可用空间(将其拉长一点以便保持安全),它可以是扁平的或圆形的,在我的情况下,我使用圆形,因为它易于获得且价格便宜:https://amzn.to/3g2eZX3

NooElec V2 9:1 巴伦,或者,如果您愿意,可以尝试自己动手并尝试其他比率。我测试了一些自制的1:1、1:4和1:6,发现小巧便宜的NooElec是最合适的一种:https://amzn.to/3fNnvce

一个用于存放巴伦的防风雨小盒子:https://amzn.to/33vjZy3

可以购买或制作的中心支撑。在后一种情况下,一条带有一些孔以固定电线的PCV管就足够了。就我而言,我选了这个(在意大利以外的amazon.com上找不到):https://www.amazon.it/gp/product/B07NKCYT5Z

一对SMA到BNC适配器:https://amzn.to/37krHwj

带有BNC连接器的RG-58同轴电缆:https://amzn.to/2JckHcR

加上一些其他零碎的东西,例如用来挂天线的绳索,一些尼龙扎带,一些绝缘电线,胶带和一些工具。请注意,如果您已经有了一些所需的东西,可以缩短上面的列表,这样可以降低本已很低的天线成本。

拼凑在一起

好的,让我们进入制作阶段。首先要做的是测量您的可用空间,以找出我们可以放置多少根电线。和我的情况一样,这样做时可以以“倒V”配置安装天线,即使在有限的空间内也可以安装。

无论如何,在测量了可用空间后,请减去至少1m(两端各50cm),以避免将天线两端过分靠近支撑物。另外,如果在“倒V”配置中,我们需要再减去50cm,以使馈电点(中心/盒子)远离中央支撑。

测量之后,我们可以先切割两条相等长度的3芯线。接下来,我们将去除一部分外线套以露出三根导体,然后从三根裸露的导线的末端去除绝缘体(并在电缆的另一端和两个臂重复此操作)。

每条天线臂的最终末端应类似于下面的示例图像:

现在,我们需要串联连接电线。我们将选择一根电缆作为天线的两个臂,并假设我们具有与上图相同的颜色,我们将绿色和白色的一端连接在一起,将黑色和绿色的一端连接在一起另一端。对第二只手臂重复相同的操作,电缆将准备就绪。

现在,作为参考,我们假设每条臂的黑色“自由”(未连接)线的末端都将到达偶极子的中心。

让两个手臂静置片刻,然后将巴伦安装在防水盒内。为此,我们首先要从位于盒子一侧的单个橡胶盖上切一个(小)孔,然后将盖反向插入,这样它才能突出到盒子的内部而不是外部。将巴伦SMA连接器滑入该孔,以使其突出于包装盒外部。

现在,标记巴伦的位置,并将其从包装箱中取出。挑选一块木头/塑料或其他绝缘材料,将其切成一定尺寸(请参阅标记和巴伦的尺寸),并钻四个与巴伦板上的孔匹配的孔。将四颗螺钉滑入孔中,并用螺母将其锁定,螺钉应足够长以伸出几毫米。现在,使用巴伦板上的孔将巴伦插入螺钉中,并用螺母将其锁定(请轻拿轻放,以免损坏巴伦)。此时,在刚构建的支架底部添加一些“强力胶”,将巴伦SMA连接器滑过我们已经练习过的橡胶帽孔,然后将支架粘合到防水盒的底部。等待胶干。

只是为了给您一个更好的建议,请参见上面的照片更为直观。那是我的巴伦早期的照片。后来,我如上所述地对其进行了重新制作(但未拍摄照片!),该图有助于您了解它在盒子中的放置方式,在我们这种情况下,该图像将被螺钉固定在我们粘在上面的塑料支架上盒子。

等待胶水干燥时,我们可能会在偶极子中心件上工作。

如果您像我一样买了一根,则将臂“黑色”(见上文)连接起来应该非常简单。相反,如果您选择使用PVC管道,则必须钻一些孔以通过并锁定导线,以便应变将由管道支撑,而不是由通向巴伦盒的导线支撑。在任何一种情况下,都应将一对短距离的绝缘线连接到两端的末端(黑色)电线。这些电线应足够长,以到达盒子内的巴伦电线接线盒。

假设胶干了,是时候完成馈电点连接了。

将两条线从防水盒的中心插入。选择巴伦随附的电线接线端子之一(“ L”形应该是一个不错的选择)并将电线连接到它。然后,将模块滑入到位,直至其牢固锁定。这样做之后,关闭包装盒并将SMA-BNC适配器拧到来自巴伦的SMA连接器上。现在,我们的核心和手臂已经准备就绪,该是时候架起天线了!

因为我认为这应该非常简单,所以我将跳过有关握住臂端和中心件的说明。只需确保将天线放置得尽可能高,如果有空间,请使臂尽可能长。就我而言,由于我(自己强加)的限制,天线被安装在阳台上。臂各长约3.5m,馈电点(如上图所示)位于离地面约9m的位置。

更敏锐的读者可能会注意到同轴电缆上的那些“斑点”,它们是我加到同轴电缆上的卡扣式铁氧体扼流圈(在RX端有更多)以帮助抑制共模噪声。我从“ BoM”中省略了它们,因为它们可能会在以后添加。

无论如何,既然您已经拥有了LLD,那么现在是时候对其进行测试了!以我为例,我决定从运行FT8会话开始,看看天线在8小时内会收到什么信号,结果显示在20米频段上,如下图所示:

后来,同一根天线使我能够接收到从南极的Neumayer站发射的信号,我认为还不错!

最后的笔记

在运行“阳台实验”时,我制造并测试了多个天线,包括香草“ randomwire”,偶极子和T2FD。

与之相比,LLD在较宽的频率范围内提供的噪声要少得多,并且接收效果更好。顺便说一句,它不会产生奇迹,但它在LW长波波段,大多数业余频段甚至航空频段中工作良好,事实上,它能够收听飞机与地面空中交通管制之间的多次对话。

我只能说,给定线性负载偶极子是如此简单,相当便宜,并且可能适合许多位置安装,为什么着手做一个呢?🙂

网友点评:

史蒂夫·艾伦:

作为一个专门的天线实验者,我说了很棒的文章。我已经使用计算机带状电缆构建了便携式天线(例如NorCal Doublet),并将使用相同的材料构建LLD。

吉姆:

感谢您的文章,天线很适合我的篱笆墙。我有很多3芯电线和RG6同轴电缆,因此成本最低。

13dka:

我自己使用NooElec平衡-不平衡转换器建立了许多出奇的工作成对和循环,这是减少所需空间的好主意。

我希望您不要介意(很难理解):在许多情况下,建议不要将RG-58用于馈线,甚至在天线的输出电压较低时也建议这样做。想象一下,同轴电缆通常穿过建筑物的噪声“晕圈”,并且可能穿过噪声源较近的位置(例如,在棚屋中),对于廉价的RG-58,屏蔽效率通常为45dB,会破坏任何噪声消除和安静安装天线定位工作。房屋和棚屋中的噪音越多,使用高质量的双层/箔屏蔽同轴电缆就越重要。我的H100线都比另一端的天线贵,但是(特别是考虑到它们的长度和我棚子中的噪音水平),这是一个不错的投资。🙂

安德鲁:

13dka,首先,感谢您的评论;那说

没错,更好的同轴电缆可能会有所帮助,但考虑到我的情况,RX距离很近,同轴电缆的运行时间很短,RG-58的性能很好,并且肯定比薄同轴电缆更好带有许多“中国式”鞭子和圈loop

还应考虑该想法是要展示如何在鞋带上构建“ LLD”,然后,总有改进的空间,如果有人愿意,没有/没有人会禁止他使用“ Messi&Paoloni”高质量,低损耗的同轴电缆

杰森:

同意RG58。对于接收天线,您无法击败优质四屏蔽RG6(75欧姆电视同轴电缆)的价格。一位朋友使用Southwire四屏蔽进行了一些测试,他唯一具有较低损耗的就是LMR400。买一个500英尺长的线轴,对于天线项目,您将不会后悔。主要问题是终止它,因此,为了使事情变得简单,我只使用了良好的电视压接F型连接器,然后使用一个连接到我需要的适配器。

罗伯特·里士满:

它不是我唯一使用的馈线类型,但我确实广泛使用了RG-6,尤其是对于接收天线。它非常实惠,可以在许多“大型”硬件商店中轻松获得,非常适合在HF和较低频率下的低损耗。

小叔来啦:

接收天线相较收发天线结构和要求似乎更简单,何不乘着周末DIY一个呢?

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