高增益UV双波段超级J型天线.doc

DIY 高增益 VHF/UHF 双波段超级 J 型天线已有 1448 次阅读 2011-6-24 06:20 |个人分类:天线J 型天线由于其结构简单、辐射仰角极低，具有3dB 的较高增益和自匹配功能、便于直接与50Ω 同轴电缆连接等特点，得到了广大无线电爱好者的青睐要实现 VHF、UHF 段天线合为一体，一般都需要多振子或者陷波器等频段扩展技术，因而商品天线对这些技术采用得比较多，爱好者中自制和使用常见的 J 型天线以单波段形式居多本文介绍一款适合爱好者自制的 VHF/UHF 双波段超级Ｊ型天线工作原理工作原理图1为单波段 J 型天线天线基本原理就是 1/2波长端馈天线，这种天线不仅可以在UHF/VHF 频段使用，而且在 HF 频段也有着广泛的应用只不过我们在 VHF/UHF 频段常见的都是垂直架设，其结构形式类似于英文字母 J天线1/2波长部分为天线的振子，1/4波长部分为匹配单元图2为高增益 J 型双波段天线的基本原理图1 2m J 型天线工作基本原理图图2 高增益 J 型天线图3 144/430MHz 天线天线振子绝缘棒的加工（也可以不用车制，绝缘材料棒的内径与管材相吻合即可）图4 1/4波长陷波器（相位线）的制作 图5 双段超级 J 型天线制作、安装数据其原理是在原来半波长 J 型天线的基础上，通过1/4波长相位线再堆垒一个1/2波长的天线振子，以提高天线的辐射面积，进一步降低仰角，提高增益，据称天线增益可达6dB以上。

如果我们在原有半波长 J 型 VHF 天线的基础上，增加一个 1/4波长的陷波器，再堆垒一个 VHF 段的1/2波长振子，让天线三倍频工作于 UHF 频段，那么此天线就成了我们要介绍的 VHF/UHF 双波段超级 J 型天线材料材料除 S0-239插座以外，天线材料都可以在小五金店或者车辆配件商店购得，整个天线可在两个小时内制作完成在此 VHF/UHF 天线的设计中，使用了12.7mm 铜油管和6.35mm软铜管两种规格（当然19.05mm 直径的油管也可以使用铝管由于极易氧化，同时顺焊性差，因此不建议使用） 对于双段天线1/4波长的相位线连接装置的制作，笔者曾尝试使用聚四氟乙烯绝缘材料，但后来改变了设计，使用玻璃钢或者尼龙棒来制作，可以进一步提高其机械强度制作步骤作步骤（1） 清洁所有的管道， 然后将12.7mm 油管按照下面的尺寸进行切割： 1460.5mm、965mm、482.6mm、50.8mm，再用一根约76.2mm 长（或者更长一些，跟天线谐振频率无关）的铜管作为天线的安装固定部分除了油管， 再购买12.7mm 弯头1 个，12.7mm 三通1 个， 两个12.7mm 端盖（铜的或者塑料的均可） ，2 个直径3～5mm ，长30mm 左右的不锈钢螺栓。

2）按照图 3 所示车制绝缘棒材料为尼龙棒、玻璃钢，甚至可以用硬木加工成型3） 相位线的制作：将直径6.35mm， 长1066.8mm 的软铜管两臂相距 28.58mm 对折，弯曲成直径约101.6mm 的一个半圈，见图4 焊接一是用酒精灯辅助加热，用250W 以上的电烙铁焊接；二是用热风枪锡焊或氧气乙炔焊接焊接组装的顺序为：三通与50.8mm 横管的焊接→三通、横管与1/4波长匹配管的焊接→三通与安装固定部分的焊接→三通与2m 的1/2波长主振子的焊接→2个铜帽的焊接焊接完成后，经过降温处理，清洁整个天线图6 双段超级 J 型天线的实物照片图7 天线馈电、SO-239座安装示意图组装（1）将车制好的绝缘棒分别插入2m 的1/2 波长 J 型天线主振子和0.7m 波长振子中；（2）将弯折好的相位线根部压扁，打孔，然后用不锈钢螺栓分别与两个振子紧固好；（3）将两个直径22.23mm 的不锈钢带夹分别暂时固定到主振子和匹配棒上，距离底部约1/8 波长位置处天线的制作/ 安装数据见图5，实物见图6调试首先，用50Ω 低损耗电缆连接到天线不锈钢带夹上，注意芯线连接到主振子上，屏蔽层连接到匹配棒上。

其次，连接好驻波比表、发射机根据驻波的大小，适当调整不锈钢带夹的上下位置，直至 SWR 最低一般情况下，2m 段很容易到达我们设计的频率要求，如天线谐振145MHz 附近如果 0.7m 达不到某些特定频点的要求，我们可以在400MHz 振子的顶端铜管内部焊接一个大小合适的铜质螺母，螺栓旋进去后刚好露出一个螺帽的高度，这样在必要时可以随时调整400MHz 的谐振频率当两段频率都达到设计要求时，我们可以在匹配棒上钻孔（不锈钢带夹位置） ，安装 S0-239插座，以方便天线与同轴电缆的连接，见图7（当然不安装 M 座也可以） ，再用一段短铜线连接到天线主振子的不锈钢带夹上如果频率稍微有所偏移的话，适当调整主振子上不锈钢带夹的位置，我们仍然可以调整天线谐振点篇后语该天线制作比较简单，选材、制作容易，最大的特点就是在广泛应用的 J 型天线的基础上叠加了一个1/2波长振子，进而增加了400MHz 频段，并且使得 VHF/UHF 双段天线增益都有大幅提高当然，是否有这么高的增益, 有条件的话，我们可以测试一下具体指标，但是无论怎样，2m 有3dB 的增益是毫无疑问的，因此值得我们去实践关于天线材料的选取和焊接问题需要说明几点。

第一，如果我们没有铜管焊接的条件、经历, 那么天线可以按照所示尺寸，直接弯折成为一个整体“U”状的 J 型天线，安装部分的铜管可以省略不计，也可以不焊接法兰盘固定天线的时候，我们只需要一段绝缘管材过渡即可第二，制作天线如果没有铜管等合适管材，同时也为了降低成本，根据个人的成功经验，可以用薄壁镀锌铁管焊接成为J 型天线，这样可以省略三通和弯头的焊接问题，同时，有条件的话，可以对天线整体进行镀铜处理，防止氧化、锈蚀 自制 UV 双段 J 天线-- 参考图图示数据要根据 图5 双段超级 J 型天线制作、安装数据 修改！！！。