线天线,很简单,选好电线是关键!

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CQ现代通信 发表于 2016-11-3 02:05:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
之前我们推出的专题策划中,很多朋友对于线天线较低的制作难度赞不绝口,却对于制作天线主体的线材存在疑问,到底怎样的电线才能做线天线?是随便找一根电线就能做吗?

对于天线来说,一个绕不开的事情就是高频电波的趋肤效应,大部分电流都从线缆的表层流过。理论上来说,在接收时使用绞线会比使用单根铜线的效果略好一些,但是这就是一个见仁见智的问题了,很多实际实验过的朋友表示两者差距并不明显。

趋肤效应,当通过的电流频率足够高时,电流将趋向于分布在导线的外部
而在发射时,对于大部分线天线的使用者来说,100W左右的功率大部分线缆都能承受,并不存在什么选择上的障碍。同理不同线径的线对于发射时的差距也是极其微小的。美标线径(AWG)16/18的线已经可以满足需求了,更细一点的线也可以。但不要细太多。一般来说平常用的电线都能满足需求。对于美标线径来说,数字越大,线越细。

铜线?铝线?差别没你想象的大!
说过了粗细,我们再来说说材质,平常常见的线以铜线和铝线居多。在使用时,铝线的电阻率要稍高于铜线,但是也差不了多少(约10左右),考虑到趋肤效应,电阻率一定程度上决定了电流从导线表面渗入内部的深浅,电阻率越小,电流渗入内部的程度就越低,抵消掉了一部分因电阻率低而带来的损耗优势。这样定性的分析时,这种深浅上的不同一定程度的补偿了电阻率的影响,所以对于业余无线电爱好者来说,两者作为天线使用时,差距并没有那么大。

制造铜丝的样子
而为什么挑选线种仍然很重要呢?问题出在非电学因素上。铜——大家都很清楚,延展性好,易被拉伸,材质较软。而亲手调试过天线的朋友都知道,天线的长度直接决定了天线的电学参数,因此铜裸线制作天线的话,很有可能在调试并系紧之后,由于外力的拉伸而改变电学性质。在使用时可能还需要更多的调节。铝线就在一定程度上减少了这样的影响。而且另一个比较重要的因素是,铝线要比铜线便宜多了。所以,铜还是铝,需要综合考虑。
当然,铝线也有缺点,它比较不好焊接,而且非常容易被氧化。至于铁线钢线?别用了。

绝缘皮——有什么好处
选好了线——你确认你选好了吗?我们还没有讨论是否使用裸线的事情呢。就像刚才说的一样,铜裸线很容易被拉伸,从而改变性能。带上绝缘皮的铜线可以一定程度上的减少被拉伸的可能。铝线也是一样。裸露在空气中的铝会形成致密的氧化膜,阻止进一步氧化腐蚀。

那么对于野外架设,电线有什么讲究呢?
而另一个需要考虑的点是:假如你架设天线的地点比较复杂,那么最好选择带有绝缘的线缆,这样可以避免人或导电的物体意外碰触到电线,造成伤害或是天线的电性能改变。使用线缆的时候,最好使用防水的绝缘线缆,这样可以保护你的天线不受恶劣气候的影响。绝缘皮能够在阳光下坚持几年时间而不老化,应该没问题。绝缘皮也不会对信号的强度造成什么影响。唯一需要注意的就是绝缘线在计算时需要考虑到缩短长度,补偿绝缘皮引入的电容影响以达到较好的谐振效果。

总结一下吧:AWG14~18的线缆应用在天线上都不错,而且铜线和铝线的差别也并没有那么明显——微小的差别只体现在超安静底噪及低波段的超长线天线时,普通的DP或长线天线基本没有任何差别。对天线的重量或价格很在意时,请选择铝线,否则的话铜线会很方便加工。绝缘皮是个好东西,除非有特殊需求,否则尽量使用有绝缘皮的线缆。就是这样,希望大家都能动起手来,制作自己的第一根天线。
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