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1、应急通信天线的制作与架设通信, 架设, 制作应急通信天线的制作与架设超短波波段的直线电波传播特性适合于进行本地的区域性通信，这个波段的机器有大量的手台和车台，所采用的FM调制方式通话清晰稳定、抗干扰性好，电台轻小、方便随身携带，使用方法也很简单，是灾区本地进行救援、协调、指挥的主要通信手段。通常在手台上都会安装配置好方便携带和使用的小型天线，但是当需要提升通信距离，保证通信质量的时候，需要借助于在高处设置的中继台。在没有中继台可以利用时就需要使用高架的外接天线，同样，车台的使用也需要架设天线。由于超短波具有视距覆盖的特点，为了能更好地提高天线的效能，在安全的前提下，天线应该尽量地架设在没有阻挡
2、的高处，同时电缆的长度也应该尽量地缩短以减少不必要的损耗。下面介绍几种VHFUHF频段应急天线。(1) 剥皮天线这是最简单的全向垂直极化VHFuHF应急天线。制作示意见图1，制作时把同轴电缆在距顶端约14波长处的外绝缘包皮割去，剥掉露出电缆的屏蔽网层(注意：割电缆皮的时候不要割得太深，伤着电缆的屏蔽网层)，然后把屏蔽网层向下退松一点，小心地把屏蔽网翻起往下拉，使屏蔽网层翻过来套在同轴电缆的外绝缘包皮上，这样电缆的芯线和网层就形成了上下两部分的振子，在操作时要小心，不要把屏蔽网层搞散了。按照14波长乘095缩短率的长度修剪同轴电缆芯线的长度，就制成了一条简易的12波长垂直极化天线，我们形象地称其
3、为“剥皮天线”。对这个天线的架设只要简单地找一根竹竿把天线绑在顶端上，垂直地插在地上把天线尽量高架起来就可以工作了。如果采用水管之类的金属体作支撑体，必须使天线的翻转屏蔽网部分高于支撑体，也就是要使天线体的辐射部分全都露来。如果一时找不到架设支撑物品，可以在同轴电缆的芯线端部上弯一个线环挂钩，把天线钩吊在树枝、晾衣绳、墙上的钉子、水泥电线杆或其他非金属的高架物上。天线通信的效果取决于天线的架设高度和开阔的架设环境。如果需要使天线能够防雨水，可以在同轴电缆构成的天线体上缠包上绝缘胶布或者套上塑料袋等绝缘防水材料，也可以用塑料水管或胶管等把整个天线体密套起来。(2) 布朗天线这是一种简单的14波长
4、垂直天线，这种天线的特点是制作简单，水平全方向辐射，工作频带比较宽，几乎在整个vHF或uHF业余频段内都能获得良好的SWR特性，在应急制作时，几乎不用调整就可以马上投入使用。天线的构造如图2所示，利用一个M型同轴电缆插座作为天线的底座，找一些截面积为12mm的单芯铜电线，按14波长的长度分别截出5条，把其中一条铜线作为垂直振子，用烙铁把它焊在M型同轴电缆插座的芯子上，剩下的4条铜线的一头穿过电缆插座外的固定螺丝孔拧紧焊牢，也可以用螺丝把它固定住。使这4条铜线向下折成45度角，作为地网振子。把垂直振子按O.98的缩短率进行修剪，天线就成了。同轴电缆一头接机器，另一头接上这个天线，用木棍、竹竿之类
5、的东西撑起来，就可以使用。如果支撑用的是水管，可以让同轴电缆穿过水管中间，以水管的一头顶住电缆插座，固定住就把天线架设起来了，这种天线看起来也很像专业天线的样子。同样也可以把垂直振子的顶端部分弯成一个钩子，把天线挂在高处使用，照样可以获得良好的通信效果。如果是在比较高的楼顶上使用，甚至可以用向下45度的4个地网振子作为天线的4个脚，直接把天线平放在楼顶上使用。如果天线需要进行防雨处理时，可在废塑料瓶的瓶底上钻一个洞，天线的垂直振子穿过这个洞以后，饮料瓶就罩住整个同轴电缆插座，然后把饮料瓶修剪一下，使4个地网振子可以正地透过饮料瓶壁伸展出来。有条件的还可以用绝缘胶布把上面的孔洞密封起来，这样就算
6、下大雨也没有问题，还可以用一个大的塑料袋把整个天线体罩起来。如果一时找不到合适的同轴电缆插座，可以在一块木板或者塑胶板等绝缘材料上钻5个洞(1个在中间，4个在四周)，用螺丝分别固定住5根振子，1根垂直向上，4根以45。向下伸展安装，同轴电缆的芯线和屏蔽层也分别连接到垂直振子和地网振子的螺丝上(采用木板还可以省去钻洞，直接用木螺丝在相应位置中把振子和电缆引线拧紧就可以了)。如果找不到单芯铜线做天线的振子，也可以因地制宜地采用铁线、金属管材、金属片或铝合金材料等导电材料进行制作，连接最好能用焊接和螺丝，如果找不到，甚至可以用胶布缠和绳子绑等办法进行固定和连接。如果手头上有成品的手台或车台天线，也可
7、以用同轴电缆加上4条l4波长地网的方法，把天线架在高处使用同样能够提高天线的通信效果，也能大大地提升通信距离。图2 垂直接地天线 (3) 窗户天线在楼房上，可以利用玻璃窗作为架设天线的载体，制作窗户天线，由于楼房的高度和窗户向外推开形成一定的方向性，因此，有时通信效果还是比较好的。天线的结构如图3所示，制作时截取两段长度为14波长的金属线(也可以是其他形状的金属体)，一段的端部与同轴电缆的芯线相接，另一段的端部与同轴电缆的屏蔽层相连接，连接可以采用焊接或螺丝。两段振子用胶布垂直地粘在窗户的玻璃上。当天线安装在金属框的玻璃窗上时，振子宜粘在窗户的中间位置，并要以0.82的缩短率修剪两段振子的长度
8、。用胶布适当地固定好同轴电缆引出线的位置，确认天线振子和同轴电缆等部件均被牢靠地粘贴在窗玻璃上，天线就可以使用，。这种天线辐射出垂直极化波，如果安装在金属框的窗户上时，天线会通过激励玻璃窗的金属窗框，使其产生再次辐射，形成一定的方向性，所以在使用时可以调整窗户推出的角度，寻找通信信号的最大方向。当使用的是铝台金拉窗，天线也可以被安装使用，只不过天线的辐射方向不能进行调整，可以利用对着需要通信方向的窗户来进行安装。另外，由于天线具有平衡对称性，如果要进一步提升天线的性能，可以加入采用12波长u型同轴电缆线组成的平衡不平衡转换器。(4) 框型天线方框天线的优点是增益比较高，天线具有八字形的辐射特性
9、，其传播方向是法线方向，天线的前后是最大的辐射面。框型天线可以用硬铜线、细铜管、细铝管或铝合金型材等金属材料按每边l4波长弯成1个四方型即做成一单元方框天线(按BD7JT介绍经实践验证所得，方框边长应是14波长乘1.03系数为佳)，芯线和屏蔽各连一头，如图4所示。实际架设时把天线框固定在竹竿等绝缘杆子上，通过旋转天线杆子，寻找信号的最大方向，可获得最好的通信效图4框型天线果。但是如图4那样的安装方法，其辐射出来的是水平极化渡，如果对方电台使用的是垂直极化天线的话，会引起极化损失，天线不能发挥出最好的效能。把天线平面旋转90。就可以辐射出垂直极化波来，但是，因为电缆从旁边引出来，可能安装时需要增
10、加十字型的支撑固定。同样，由于天线具有平衡对称性，如果要进一步提升天线的性能，可以加入采用l2波长U型同轴电缆线组成的平衡不平衡转换器。 HF应急天线短波波段能够依靠电离层的反射进行超视距的传播，利用这个特点可以作为灾区与外界的通信手段。如果采用40m到20m之间的业余频段，可实现全天24小时几百千米范围内中短距离的通信。由于电波传播是通过上空的电离层反射进行的，因此，无论在平原或者山区都能实现无障碍的通信。如果在Dx传播开通期间，还可以进行上千千米以上的远距离通信，把灾区的情况传播到外界。但是，短波波段存在着比较大的信号干扰，在通信期间还可能出现信号衰落现象，通信采用的是ssB或CW操作模式
11、，因此操作者除了需要有信号抄收的经验以外，还需要根据传播情况随时更换通信波段和频率，以保持通信的畅通。(1)双极天线通常称为Dipole的天线，这是最简单、最基本的天线形式，天线具有8字形的水平方向性，在架设时应注意尽量以天线的最大辐射方向对准需要通信对象的方向。水平双极天线的制作也比较简单，用两条长度为14波长的普通的多股软电线作为天线振子，中间用绝缘材料进行分隔，用绳子把天线振子水平地拉开架设起来就可队使用了，天线构造如图5所示，天线的振子可以按0.95的缩短率进行修剪。天线架设时可以利用附近的楼房、树木、电线杆等高大物体进行快速架设，在野外架设时，可先用细绳子绑上石头等重物作为飞锤，抛掷
12、到高处的树丫作为引绳，然后再把天线导线振子端头绑上绳子拉上，绳子的另一头就绑在树头上固定。也可队只采用一条支撑杆把天线架设成倒V型的天线，支撑杆在中间把天线撑起，使天线振子之间成约120，向地面用绳子下拉固定。由于一般厂制的HF收发信机都内 图5 水平双极天线置有SWR测定指示电路，因此，可以粗略地利用HF收发信机对天线进行进行调整。若所采用的HF收发信机内置有自动天线调谐器，则天线的架设和调试会大为简单，即使天线的特性不是很理想，天线也不用进行太多的调整，就可以马上投入使用。因此，用于进行应急通信的HF收发信机，最好选用具有内置自动天线调谐器的型号。要使水平双极天线正常地工作，天线的两条振子
13、对地的参数必须相同，但受架设场地环境的影响，可能两条振子的修剪长度并不相等。例如天线的一条振子是架空的，其对地的分布电容就会比较小，而另一条振子若靠近楼房的顶部，其对地的分布电容就会此较大。要使振子的对地电容参数平衡，靠近房顶的振子就要比完全架空的要短一点。因此，在实际架设双极天线时，就可能遇到按照两边振子相等的尺寸进行修剪振子长度，天线的SWR会有一个最低点，但老是降不下来，而当把天线振子的某一端截短或者接长以后，SWR就可以降低下来了。需要注意的是通常架空的每条振子为l4波长的水平对称双极天线，其自然谐振阻抗是75n的，若天线接在50欧姆系统中，SWR是l：15，也就是说无论你怎样调整天线
14、，天线的SWR不能小于15只有当水平对称双极天线以120。顶角架设成倒v型的时候，天线的自然谐振阻抗才是50欧姆，这时天线连接到50n系统中SWR就可以达到理想的1：1了。也就是说水平双极天线只有在特定的情况下，才会自然实现l：1的SWR。因此，如果架设条件不理想，使天线振子的架设角度不符合要求，或者在天线的振子周围存在导电体等原因所影响，都有可能干扰天线的自然谐振阻抗，使天线的自然谐振阻抗不是纯电阻50欧姆，而是一个既有电阻成分，又有电抗成分的负载，这时，就会出现天线好像没有了谐振点的现象了。要解决这个问题，只有借助于天线调谐器进行补偿调整。图6 户外架设的垂直天线对称双极天线由于天线振子对
15、地而言有着相同的参数，因此它是平衡的。而与其连接的同轴电缆是有芯皮之分，是不可以对调的，因此它是不平衡的。如果把两者之间直接连接起来，将影响其性能，使天线系统达不到最好的效果，同时也会造成调整的困难。因此在这种平衡天线和同轴电缆之间连接时需要加接平衡不平衡转换器，也就是通常所说的巴伦。在应急架设HF天线时，可以采用把振子引出电缆以直径。10cm绕1015圈来做成简单的平衡不平衡转换器(工作频率高绕的圈数可取较少，工作频率低需要绕的圈数较多)。也可以参考图13，用磁环自制1：l的平衡不平衡转换器。双极天线若受架设环境的限制，也可以一边高一边低地变形架设成斜拉天线。由于上述的原因，为了使天线能自然
16、谐振于工作频率，应该使架空一边的天线振子比较长，靠近地面这一边的振子比较短一些，甚至可使天线振子的端部完全接地。如果没有接1：1平衡不平衡转换器的话靠地面这边的振子应该接在同轴电缆的屏蔽层上。这样架设成的斜拉天线会具有一定的方向性，天线与地面形成锐角所对应的方向，就是天线辐射比较强的方向。当水平双极天线架设高度距离地面在14波长以下时(一般的架设条件都在这个范围里)，天线受地面的影响而有一部分电波被地面反射向天空。利用水平双极天线的这个特性，适当地选择所工作的频段，可以实现几百千米范围内的中短距离通信，电波通过头顶上空的电离层进行反射，从高空辐射下来，因此，当利用水平双极天线进行这种中短距离通信的时候，几乎不受旁边山峰或建筑物的影响，可实现中短距离无盲区通信。(2)垂直天线垂直天线
