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      應急通信天線的制作與架設

      2024-04-02 14:25:03

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        應急通信天線的制作與架設超短波波段的直線電波傳播特性適合于進行本地的區域性通信,這個波段的機器有大量的手臺和車臺,所采用的FM調制方式通話清晰穩定、抗干擾性好,電臺輕小、方便隨身攜帶,使用方法也很簡單,是災區本地進行救援、協調、指揮的主要通信手段。通常在手臺上都會安裝配置好方便攜帶和使用的小型天線,但是當需要提升通信距離,保證通信質量的時候,需要借助于在高處設置的中繼臺。在沒有中繼臺可以利用時就需要使用高架的外接天線,同樣,車臺的使用也需要架設天線。由于超短波具有視距覆蓋的特點,為了能更好地提高天線的效能,在安全的前提下,天線應該盡量地架設在沒有阻擋的高處,同時電纜的長度也應該盡量地縮短以減少不必要的損耗。下面介紹幾種VHF/UHF頻段應急天線。

        一、剝皮天線

        這是最簡單的全向垂直極化VHF/UHF應急天線。制作時把同軸電纜在距頂端約1/4波長處的外絕緣包皮割去,剝掉露出電纜的屏蔽網層(注意:割電纜皮的時候不要割得太深,傷著電纜的屏蔽網層),然后把屏蔽網層向下退松一點,小心地把屏蔽網翻起往下拉,使屏蔽網層翻過來套在同軸電纜的外絕緣包皮上,這樣電纜的芯線和網層就形成了上下兩部分的振子,在操作時要小心,不要把屏蔽網層搞散了。按照1/4波長乘0.95縮短率的長度修剪同軸電纜芯線的長度,就制成了一條簡易的1/2波長垂直極化天線,我們形象地稱其為“剝皮天線”。對這個天線的架設只要簡單地找一根竹竿把天線綁在頂端上,垂直地插在地上把天線盡量高架起來就可以工作了。如果采用水管之類的金屬體作支撐體,必須使天線的翻轉屏蔽網部分高于支撐體,也就是要使天線體的輻射部分全都露來。如果一時找不到架設支撐物品,可以在同軸電纜的芯線端部上彎一個線環掛鉤,把天線鉤吊在樹枝、晾衣繩、墻上的釘子、水泥電線桿或其他非金屬的高架物上。天線通信的效果取決于天線的架設高度和開闊的架設環境。如果需要使天線能夠防雨水,可以在同軸電纜構成的天線體上纏包上絕緣膠布或者套上塑料袋等絕緣防水材料,也可以用塑料水管或膠管等把整個天線體密套起來。

        二、布朗天線

        這是一種簡單的1/4波長垂直天線,這種天線的特點是制作簡單,水平全方向輻射,工作頻帶比較寬,幾乎在整個VHF或UHF業余頻段內都能獲得良好的SWR特性,在應急制作時,幾乎不用調整就可以馬上投入使用。利用一個M型同軸電纜插座作為天線的底座,找一些截面積為1mm~2mm的單芯銅電線,按1/4波長的長度分別截出5條,把其中一條銅線作為垂直振子,用烙鐵把它焊在M型同軸電纜插座的芯子上,剩下的4條銅線的一頭穿過電纜插座外的固定螺絲孔擰緊焊牢,也可以用螺絲把它固定住。使這4條銅線向下折成45度角,作為地網振子。把垂直振子按O.98的縮短率進行修剪,天線就成了。同軸電纜一頭接機器,另一頭接上這個天線,用木棍、竹竿之類的東西撐起來,就可以使用。如果支撐用的是水管,可以讓同軸電纜穿過水管中間,以水管的一頭頂住電纜插座,固定住就把天線架設起來了,這種天線看起來也很像專業天線的樣子。同樣也可以把垂直振子的頂端部分彎成一個鉤子,把天線掛在高處使用,照樣可以獲得良好的通信效果。如果是在比較高的樓頂上使用,甚至可以用向下45度的4個地網振子作為天線的4個腳,直接把天線平放在樓頂上使用。如果天線需要進行防雨處理時,可在廢塑料瓶的瓶底上鉆一個洞,天線的垂直振子穿過這個洞以后,飲料瓶就罩住整個同軸電纜插座,然后把飲料瓶修剪一下,使4個地網振子可以正地透過飲料瓶壁伸展出來。有條件的還可以用絕緣膠布把上面的孔洞密封起來,這樣就算下大雨也沒有問題,還可以用一個大的塑料袋把整個天線體罩起來。

        如果一時找不到合適的同軸電纜插座,可以在一塊木板或者塑膠板等絕緣材料上鉆5個洞(1個在中間,4個在四周),用螺絲分別固定住5根振子,1根垂直向上,4根以45。向下伸展安裝,同軸電纜的芯線和屏蔽層也分別連接到垂直振子和地網振子的螺絲上(采用木板還可以省去鉆洞,直接用木螺絲在相應位置中把振子和電纜引線擰緊就可以了)。如果找不到單芯銅線做天線的振子,也可以因地制宜地采用鐵線、金屬管材、金屬片或鋁合金材料等導電材料進行制作,連接最好能用焊接和螺絲,如果找不到,甚至可以用膠布纏和繩子綁等辦法進行固定和連接。

        如果手頭上有成品的手臺或車臺天線,也可以用同軸電纜加上4條l/4波長地網的方法,把天線架在高處使用同樣能夠提高天線的通信效果,也能大大地提升通信距離。

        三、窗戶天線

        在樓房上,可以利用玻璃窗作為架設天線的載體,制作窗戶天線,由于樓房的高度和窗戶向外推開形成一定的方向性,因此,有時通信效果還是比較好的。制作時截取兩段長度為1/4波長的金屬線(也可以是其他形狀的金屬體),一段的端部與同軸電纜的芯線相接,另一段的端部與同軸電纜的屏蔽層相連接,連接可以采用焊接或螺絲。兩段振子用膠布垂直地粘在窗戶的玻璃上。當天線安裝在金屬框的玻璃窗上時,振子宜粘在窗戶的中間位置,并要以0.82的縮短率修剪兩段振子的長度。用膠布適當地固定好同軸電纜引出線的位置,確認天線振子和同軸電纜等部件均被牢靠地粘貼在窗玻璃上,天線就可以使用。

        這種天線輻射出垂直極化波,如果安裝在金屬框的窗戶上時,天線會通過激勵玻璃窗的金屬窗框,使其產生再次輻射,形成一定的方向性,所以在使用時可以調整窗戶推出的角度,尋找通信信號的最大方向。當使用的是鋁臺金拉窗,天線也可以被安裝使用,只不過天線的輻射方向不能進行調整,可以利用對著需要通信方向的窗戶來進行安裝。另外,由于天線具有平衡對稱性,如果要進一步提升天線的性能,可以加入采用1/2波長u型同軸電纜線組成的平衡/不平衡轉換器。

        四、框型天線

        方框天線的優點是增益比較高,天線具有八字形的輻射特性,其傳播方向是法線方向,天線的前后是最大的輻射面??蛐吞炀€可以用硬銅線、細銅管、細鋁管或鋁合金型材等金屬材料按每邊l/4波長彎成1個四方型即做成一單元方框天線(按BD7JT介紹經實踐驗證所得,方框邊長應是1/4波長乘1.03系數為佳),芯線和屏蔽各連一頭。實際架設時把天線框固定在竹竿等絕緣桿子上,通過旋轉天線桿子,尋找信號的最大方向,可獲得最好的通信效圖4框型天線果。但是如圖4那樣的安裝方法,其輻射出來的是水平極化渡,如果對方電臺使用的是垂直極化天線的話,會引起極化損失,天線不能發揮出最好的效能。把天線平面旋轉90。就可以輻射出垂直極化波來,但是,因為電纜從旁邊引出來,可能安裝時需要增加十字型的支撐固定。

        同樣,由于天線具有平衡對稱性,如果要進一步提升天線的性能,可以加入采用l/2波長U型同軸電纜線組成的平衡/不平衡轉換器。


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