業餘無線電短波天線篇-「神奇」小環天線

BH1VVO（姚海濱）

G4ILO製作的神奇小環天線是一個經濟實惠之選。 同時覆蓋40m到15m之間的5個短波段。

調諧速度快、便攜、拆裝方便、個頭小巧，拆卸完畢後能完美進包，無需支撐桿，無需地網或者接地，簡直就是外出野餐、出差攜帶、基地台站等架設條件下的不二之選。

小環兒天線，卻有不俗的表現。作者用它2W功率QRP通聯到了英格蘭北部、澳大利亞西部，怎麼樣，感興趣了吧？我們來一起看看吧。

在製作環形天線之前你必須知道的事

所謂的環形天線無非就是一個線圈加可變電容的裝置。

此裝置（通常）由兩個環組成，大環兩端連接可變電容，直徑為大環1/5的小環則直接連接信號收發端。可以簡單理解為小環是激勵單元，通過調整可變電容使大環和小環達到最佳諧振後，以最大效率上在相應頻率收發無線電信號。

必須提到一句：小環和大環之間是互相絕緣的。

如果把一個大環做垂直切分，那麼小環和可變電容就各自位於最高點和最低點，二者不靠近，形成的形狀如上圖，大環包小環的形式。當然還有很多種環形天線的製作方法，比如環芯變壓型天線，伽馬匹配型天線等，本文不做詳細描述。

環形振子的選材

雖說環形天線製作簡單，但並不意味著破舊的電容加根舊電線就能達到您的期望值。

簡單來說，環內通過的電流越高，天線的效率就越高，相應阻抗也就越低。所以製作天線環的材料一定要比普通饋線要更粗壯些。

很多人喜歡用銅管作為主天線材料，但是看看純銅管的價格，想想還要自己焊接，把環做成方形甚至八邊形，很多人就望而卻步了。

實際想想不一定有必要，大多數人選用環形天線還都是再低功率狀態發射使用的。於是主環我選用了RG-213 同軸電纜，電纜內編製網用料非常足，可以有效的降低線阻，輕鬆應對幾十瓦功率。

電容的選擇

製作普通環形天線，整體成本不高，但是如果想製作能夠在更高功率工作的天線，能夠承受高壓的可變電容可是價格不菲的，而且不容易搞到。如果已經選擇了低功使用，那麼物美價廉的可變電容處處皆是。

在進行QRP通聯的時候，電容葉片間的電壓都能達到幾百伏特。平時見到的電容，葉片間距都沒有辦法塞進去賀卡的，也就只能允許最大5W功率的QRP了。

如果電容葉片間能塞進賀卡，那麼它能輕鬆處理10W功率。如果葉片間距為1mm的空氣電容，是完全能夠應付20W下產生的千伏電壓的。

以此類推，想要達到100W的發射功率，起碼要使用葉片間距為2mm的空氣可變電容或真空可變電容。

如果購進的是新電容，活動觸點產生阻抗的問題完全可以忽略。在我看來，拿我的神奇小環和MFJ專業天線相比，在低功使用時區別並不明顯。

如果購進的是一個舊電容，一定記得清除葉片上面的雜物。如果使用揮發性清潔劑，一定注意確保在封裝進防水盒之前，電容葉片已經完全乾燥。曾經出現過有這個問題引起的防水盒爆炸的事件，請引以為戒。

電容本身帶有減速裝置是非常有必要的。協調環形天線本身是一個細活兒，每一次轉動主軸，都會有非常大的諧振變化。

普通使用180°調節的電容，尚且需要非常細緻入微的手部動作。像蝶形電容這樣只有90°轉動空間的情況，對操作人來說是莫大的挑戰啊。所以如果您使用的電容是不帶減速裝置，可以考慮弄一個外置的。

上手製作

我的材料清單

• 250P帶減速器可變電容
• 塑料防水盒
• 2mm×4mm 鍍金接線柱
• 2.5m RG-213 同軸電纜作為主環
• RCA 插頭作為小環輸入部分鏈接
• BNC 接頭
• 50cm 絕緣線
• RG-174 細同軸電纜做為小環
• N7VE 天線分析儀
• 2m 白色PVC絕緣管作為主支撐桿
• 轉軸手柄
• 三腳架螺絲

製作調諧盒

防水盒內部照片

電容粘到盒子上，兩條粗線連接到與主環鏈接的接線柱上。注意，接線柱與主環直接連接，為了避免灼傷，請一定確保接線柱沒有裸露在外面的金屬部分。

從下圖可以看出RCA插口作為可拆卸部分，插在了調節盒上，起到了與小環的連接作用。

製作環形振子

環形天線的設計，不同的陣子長短決定了所能覆蓋的波長。一個更大尺寸的天線如果能夠在80m波段有良好效率表現，也定能在40m和30m波段有更優異的表現。由於考慮到占空間問題就暫時沒有嘗試。

製作小環

使用RG-174 同軸電纜連接一條有絕緣表皮的電線。電線一端接到同軸電纜銅芯，一端接到編製網。

小環的直徑是大環直徑的1/5，也就意味著長度是大環周長的1/5。但實際小環尺寸並不會嚴格分毫不差，我最開始製作的小環比1/5大環直徑大的多，實際駐波表現也非常好，而且成功進行了通聯。

在饋線的另一端連接RCA插頭。小環懸掛在大環頂端位置，記得給RG-174電纜留出富餘的長度，以免調整過程中出現尺寸偏差。

製作大環

先要把RG-213同軸電纜兩頭去掉5cm絕緣皮，把編製網撥到一遍，減掉4cm銅芯，剩下的長度用膠帶包裹進行絕緣。把編製網擰在一起焊接到4mm的接線鏟，此步完成後大環製作結束。

大環的支撐

為了能讓大環保持最大的舒展度，我選用的PVC線槽，柔韌性非常好，能夠讓完美撐起整個大線圈。

天線的使用

從上圖可以看出，整個天線僅僅有以下幾個部件組成：調諧盒，兩小卷線纜，塑料條若干（扣在一起做支撐桿），可以輕鬆地放進行李箱或背包。整個天線的組裝過程耗時不過1分鐘。

把天線連接上收發機，調諧到最大諧振點，打開天調按鈕知道協調指示燈熄滅。至此，這個小環天線到此製作成功了。

如果駐波指數不好，可以稍稍移動天線，附近有物件可能是影響駐波因素之一。如果實在沒有辦法把駐波調整到1.5以下，可以改變一下主環形狀，比如橢圓形。如果非要在身邊使用環形天線，請盡量把電容調節把手面對著您，以減少RF對人體的輻射。

天線調節是一個細緻活兒，需要手部動作非常精細。在不同波段使用時需要稍微調整已達到最佳的諧振狀態。

天線整體表現

我試用了很長時間，直到我撰寫此稿時，天線共在20m、30m、40m三個波段上工作過。

為了徹底測試它的性能，我使用了WSPR（弱信號傳播報告系統）來幫助我精確地收集來自全世界的信號接收報告。通過切換使用神奇小環天線和閣樓上的MFJ環形天線，我對神奇小環天線的整體表現做了一個總結。

總體上來說，神奇小環兒比閣樓上的MFJ天線稍差一些，但只是在場強方面。有時候神奇小環的在連續高信號強度方面則更勝一籌。（尤其是從和義大利某些地區通聯的結果來看）。

到現在為止我還用它進行DX通聯，1W功率的CW通聯達到斯堪的納維亞和東歐還是蠻容易的。甚至在我和他人通聯結束後立馬就有人報告「Standing by」, 更有人答覆我的CQ。

如果天線沒有效率，恐怕是無法完成這樣的QRP的。SSB通聯不太容易，當然，當通聯環境受太陽黑子影響的時候，QRP就夠了。

「神奇」環形天線便於製作，而且表現不凡。如果您身居公寓樓，面臨很難或者根本無法假設其他天線的困境，這個小天線無疑為熱愛無線電的您鋪平了一條路。