最近迷上了短波QRP,所以搞了个QRP便携端馈。

磁环选择

市售成品端馈天线很多都没有给出关于磁环un-un效率的数据。偶然间看到苏格兰火腿 MM0OPX 对不同磁环以及绕制方式的视频以及测试数据。其中两款磁环脱颖而出,他们在整个HF业余段都有接近90%甚至更好的效率,分别是: 2643625002 和 2643251002。 其中 2643625002 被标注为 QRP, 因为它体积小、重量也轻。于是选择它开始制作QRP便携端馈。

磁环效率

测试磁环效率的方法其实很简单,绕两个一模一样的49:1 un-un, 然后把他们按照“背靠背”的方式连接在一起,连接nanoVNA测试s21 logmag, 得到两个磁环的损耗,再将结果除以2, 得到单个磁环的效率。

即使MM0OPX已经给出了他的测试数据,采用 21/3(auto transformer)的绕制方式能获得最高效率,但还是需要眼见为实,并且确保我们买到的磁环是正品,买到的磁环最好还是再测试一下。

  • 接线方式:

  • S21 Logmag数据:

  • 计算效率:

Band磁环损耗x2 (dB)磁环损耗x1 (dB)效率 (%)
160m-0.53-0.26594.08
80m-0.62-0.3193.11
40m-0.59-0.29593.43
20m-0.53-0.26594.08
15m-0.68-0.3492.47
10m-0.99-0.49589.23

结论:在实验误差允许的范围内,磁环是没问题的

馈线选择

QRP首选还是轻便,目前选用的是 rg316。 rg316有两个优势,一个是比rg58更轻,一个是可弯折半径更小(可反复弯折半径约40mm)。 5m长的rg316重量大概是100g(算上两个BNC头), 损耗大约是 -0.6dB @28Mhz、-0.4dB @14Mhz,在HF范围内完全可以接受。这样天线+馈线的整体重量不超过350g,分布在振子和绳子上的拉力很小,可以非常轻松地将馈电点拉高,以获得更高的增益和更低的仰角。

40米驻波2.0问题

根据以上磁环效率测试,先采用 21/3 绕法制作了一个un-un, 然后接上20米振子进行调谐。 理论上应该要谐振7Mhz才对,但无论怎么调整振子长度,天线架设方式,7Mhz可以达到的最低SWR就是 2.0 了。这个问题困扰了我很久,最终以一种神奇的方式解决了(后面会提到)。

20米端馈4个波段?

理想情况下,2450ohm阻抗在最低可用频率的整数倍频率上重复出现,也就是说一个谐振7Mhz的天线,也会谐振14Mhz、21Mhz、28Mhz。 实际上做出来之后会发现,一条仅由20米长导线做成的端馈,谐振点大概在 7Mhz、14.2Mhz、21.5Mhz、29Mhz。高波段(15米/10米)的谐振频率常常会偏高,落在不常用、甚至业余段以外的频段上。

解决办法一

用天调!一般的机内天调都至少能调3:1,所以天调拉一拉就能用。但比较惨是一些QRP设备没有内置天调:比如IC-705、QMX等,外出野架QRP肯定也不想再带一个天调。

解决办法二

在离馈电点2米左右的地方,在振子上加一个补偿线圈,这个电感可以拉低高波段的谐振频率,使高波段谐振点回到常用频率范围,但又不会对低波段造成太多影响。

为了尽量少带东西,果断选择方法二

当我加上补偿线圈之后,不仅改善了高波段谐振点,同时也解决了40米波段2.0驻波的问题

SWR 测试

以下测试结果使用IC-705进行,天线采用斜拉架设方式(馈电点离地约3米、振子末端离地约10米), 馈线靠近电台一侧采用TDK卡扣磁环绕5圈,形成共模扼流环。

野架如何把端馈拉到空中?

两种办法:一种是利用伸缩杆(抄网杆)、另一种是找树。 前者需要多带一根伸缩杆还有若干风绳、营钉之类的东西,后者只需要带绳子和攀树豆袋,所以目前我比较倾向于后者,但后者需要一定的练习。关于攀树豆袋(throw bag)和抛绳(throw line)的使用,网上能找到很多教程、都比我专业,这里就不赘述了。

倒V方式架设

水平方向空间有限的情况下还可以考虑倒V方式架设,先将绳子抛过树枝,将绳子与天线振子中点处进行连接: