脾气暴躁的农夫使用 Alpha MagLoop 磁环天线

彗星计

该天线配有可选的“增强环”,可与三脚架和桅杆一起安装在 80 米和 60 米范围内运行。

如果你是来这里想看花卉自然风光图片,或者听我絮絮叨叨地讲园艺和农耕的,那你可能要跳过这篇文章了,因为这篇文章完全是关于业余无线电的。我想聊聊磁环天线。自从第一次听说磁环天线,我就对它着迷,一直想自己做一个或者买一个来做实验。最后,我终于忍不住从Alpha Antenna买了一个。

我不打算解释什么是磁环天线。如果你读到这里,要么你已经知道了,要么你已经用谷歌搜索过了。我只想说,这些紧凑高效的天线已经变得非常流行,尤其是在低功率(QRP)业余无线电爱好者群体中,而且这并非没有道理。但是,磁环天线也存在一些问题。在无线电领域,任何事物都有利弊。首先,它们的带宽非常窄,这意味着如果你改变频率,就必须重新调谐天线。其次,它们通常只适用于低功率传输。它们通常被认为是低功率(QRP)天线。虽然可以制造出能够承受相当高功率的磁环天线,但解决这些问题既困难又昂贵。

我应该解释一下为什么我选择了Alpha天线而不是市面上的其他天线。Alpha天线比市面上许多其他磁环天线能承受更高的功率,SSB模式下最高可达100瓦,CW模式下最高可达50瓦,数字模式下最高可达25瓦,具体功率取决于使用的频率。至少在这个价位上,它比很多其他天线都能承受更高的功率。它的工作波段为40米至10米,配合增幅电缆甚至可以工作在80米波段。很多磁环天线的工作波段只有20米至10米,而且大多数都没有办法将工作波段扩展到80米。我购买的Alpha天线还包含了三脚架、天线杆以及其他组装和使用天线所需的全部配件。基本上,它是一个完整的天线系统。你只需要把它组装起来,接上同轴电缆就可以开始使用了。它满足了我对天线的所有需求,而且包装非常方便。

你可以直接从公司订购,但我的是在亚马逊上买的。零售价500美元,包括主天线、增强器线缆、三脚架、桅杆和一个便携包。(注:我和亚马逊或Alpha没有任何关系,没有从他们那里收钱,也没有享受过任何特价优惠或其他任何服务。我支付了全价购买天线,并通过正规零售渠道订购。)

包里有足够的空间,可以容纳我需要的所有东西,818、SignaLink、电缆、电池等,还有天线本身。

天线配有一个健身房风格的便携包,包上印有 Alpha 的标志。所有东西,包括三脚架和短杆(本质上就是一根自拍杆,Alpha 也这么称呼它),都能整齐地装进包里,而且还剩下不少空间。

一旦你从包里取出所有东西,你会看到:

这是整个天线,包括正常环路、用于 80/60 米操作的“增强电缆”环路、调谐盒、三脚架和桅杆、用于定位天线的装有尼龙夹的塑料袋、一张说明书和一个额外的“T”同轴连接器。

请注意塑料袋里多出来的“T”型同轴连接器。我一开始不知道为什么会附赠这个,但稍作研究后才明白原因。原来是因为Alpha公司最近收到了一些关于T型连接器故障的报告。所有之前购买过这款天线的用户都收到了新的T型连接器,所以这次也附赠了一些备用的,以防万一。

组装简直易如反掌。作为一名典型的业余无线电爱好者,我当然是在组装完成后才去看说明书的。(我真应该改掉这个毛病,对吧?)即便如此,我也只用了大约五分钟就把它完全组装好了。更令人惊讶的是,我第一次就成功了。Alpha在 YouTube 上上传了一个视频,演示了如何组装,包括如何连接用于 80 米波段操作的增压电缆。点击链接即可观看。整个过程非常简单明了。

注意,线圈不必是完美的圆形才能正常工作。只要足够接近圆形就可以了。注意:没错,天线后面那张躺椅是世界上最丑的。关于那张沙发,越少说越好。我们家养不了好家具,因为我们养了猫,它们总觉得房子和里面的东西都是自己的,我们只是来喂它们,偶尔在它们无聊的时候给它们找点乐子而已。

上图是我餐厅里组装完成的天线,没有连接增强器电缆。所有线圈均由 LMR 400 同轴电缆制成,这种电缆非常坚硬,可以轻松弯曲成任何形状。卷绕和解开同轴电缆时要小心。由于同轴电缆非常坚硬,操作起来可能会有些不方便。请注意两个塑料夹,它们将大线圈固定在小线圈上方的正确位置。标配了 6 个塑料夹。另外 XNUMX 个是安装增强器电缆后使用的。这是安装了“增强器电缆”后的天线。

增强型电缆与常规大环路串联,因此您现在拥有的是双环路,而不是单环路。所有合适的连接器都已安装在电缆两端,因此您无需使用适配器。

如果没有安装信号放大器,天线就无法在40米以下的频率上使用。需要指出的是,即使安装了信号放大器,天线也无法在40米以上的频率上使用。所以,你只能选择在80/75米到60米的频段上使用,或者在40米到10米的频段上使用,而不能同时使用两者。

整体质量相当不错。同轴电缆是Times Microwave的正品LMR 400。小型三脚架足够坚固,足以支撑天线。桅杆/自拍杆也足够坚固,足以支撑环路。安装完成后,桅杆和三脚架在必要时很容易调整。同轴电缆和调谐单元上的连接器看起来质量很好,而且似乎是镀银的。我没有打开盒子查看可变电容器,但其他人打开了,如果你想看看里面有什么,你可以在YouTube和其他来源上找到照片和视频。它看起来用优质材料制成,应该可以可靠地使用多年。

我需要指出的是,如果你在户外使用,而且风力大于微风,你就必须想办法稳定三脚架。强风会把它吹倒。

组装好之后,我做的第一件事就是把它连接到我的天线分析仪上,看看在我常用的频率上能获得怎样的匹配效果。

现在,大多数读者可能已经知道这一点,但为了以防万一,我还是提一下。使用磁环天线时,千万不要使用收发器的内置天线调谐器或外置调谐器。你需要通过旋转连接到那个灰色小盒子里可变电容器的旋钮来调整天线,使其与目标天线匹配。而要获得合适的匹配,有时需要非常精细的调整,这取决于天线的类型、使用的电容器类型以及其他因素。在入手Alpha之前,我个人并没有使用过磁环天线,但据我了解,Alpha的调谐难度并不比其他型号的天线高,甚至比一些其他型号的天线要容易得多。

顺便说一句:如果您对天线进行任何形式的摆弄,天线分析仪很快就会成为您最好的朋友。

我很少用80/75米波段,也没打算用它来做QRP通信,但因为拍照的时候已经装好了信号增强器,所以就先测试了一下。我本来没抱太大希望,没想到装上增强器之后,Alpha天线的驻波比居然超过了1.1:1,这让我非常惊喜。

我取下增强器电缆并按照通常使用的方式进行设置,然后查看其余的 HF 频率范围。

除了12米波段之外,我在所有业余无线电频段都获得了极佳或至少不错的驻波比。无论我怎么调整,12米波段的驻波比都始终无法低于2.5:1。考虑到我在其他波段都能获得1.5:1甚至更低的驻波比,我估计我的操作肯定有问题,等有时间我会进一步研究。很有可能是我在调试天线时因为急于求成,错过了最佳调谐点。

现在的问题当然是,这东西真的能当天线用吗?答案是肯定的!

我的 Yaesu 818 还没到手,所以先用我的 Kenwood TS-990 做了测试。天线架在三脚架上,就在我身后的办公室里,方便我够到旋钮进行调节。解决了一些小问题后(是我的错,不是天线的问题。原来我用的同轴电缆接头有问题。重新焊接后就一切正常了。),我用 990 的功率调到 8 瓦,驻波比调到 1.4:1,在 20 米波段上用FT8模式试了一下。不久之后,PSK Reporter 上出现了以下信息:

FT8 模式确实效率很高,但还是……该死。我把办公室里身后地上的天线功率调到 8 瓦左右,就能收到全国各地的信号报告。

我把接收范围调高到了10米。现在10米的接收效果一直很差,因为我们正处于太阳活动周期的底部,但谁知道呢。调整完之后,我尝试将990的输出设置为6瓦。说实话,我没想到PSK Reporter上会弹出什么,但没想到,当它循环的时候,到处都是接收报告。

用我办公室里的天线,就能以6瓦的输出覆盖德克萨斯州、堪萨斯州以及东海岸的大部分地区?是啊,这还不错。好吧,我正式被震撼了。

到目前为止,我对这根天线非常满意,简直不能更满意了。事实上,过去一两周里,我几次有机会操作电台,都是用这根环形天线进行FT8通信。调谐起来有点麻烦,但随着经验的积累,我发现自己可以相当快速轻松地完成调谐。(稍后会详细说明。)我迫不及待地想真正使用它,看看它在野外能发挥怎样的作用。等我的Yaesu 818到货后,我希望能够组装一套完整的便携式数字系统,小到可以和我的钓鱼装备一起塞进车后备箱,然后就可以去野外进行通联了。

我们来聊聊磁环天线的调谐。我之前提到过,这类天线不需要使用天线调谐器,因为它们内置了可变电容器,也就是调谐器。调谐器本身就是为了匹配天线。而且这类天线的调谐非常敏感。它们的带宽本来就很窄,调节旋钮哪怕只有几度,驻波比(SWR)都会发生巨大的变化。

我一开始测试时用的是天线分析仪。用这种方法调整起来确实很容易,但是连接和断开分析仪很麻烦,而且如果你要便携式操作,肯定不想带着它到处跑。其实有个技巧可以简化设置过程。诀窍是把分析仪连接到你的收发信机上,把收发信机调到你想用的频率,然后一边听收发信机的声音,一边转动天线上的旋钮。(提示:慢慢转动旋钮。如果转得太快,很容易错过最佳匹配点。)当接近匹配点时,收发信机的噪声会突然增大。这时观察S表或者听噪声电平,把噪声调到峰值。一旦达到峰值,你就差不多调好了,可以在正式通联之前用测试发射来调整到最佳驻波比。

调谐的另一个问题是天线对靠近身体的反应。在某些情况下,仅仅在转动旋钮时手靠近天线就足以改变其特性。由于你必须将手靠近天线才能调节调谐器,这意味着一旦你将手从天线上移开,你的驻波比就会发生变化,有时变化会非常显著。如果发生这种情况,你通常可以进行补偿。我很快就学会了在理想驻波比出现之前或之后稍稍停止调谐,以便在手移开天线时获得良好的匹配。有趣的是,这种情况并非总是发生。这是由于一种称为身体电容或手部电容的现象。人体可以像电容器一样工作。实际电容值会根据环境条件而变化。因此,根据条件,仅仅将手靠近天线就会导致其特性发生变化。不用担心。这种情况并非总是发生,即使发生了,你也会学会适应。

总的来说,Alpha 用起来非常有趣。只有时间才能证明它的耐用性,但它看起来做工精良,而且性能确实和宣传的一样好。到目前为止,我对它非常非常满意。

稍后 — — 看看这位好心的 UPS 司机今天刚刚送了什么东西!!!

818 来了!我还有一些零碎东西要组装,然后才能带着它上路。我想用数字模式,这意味着我需要一台笔记本电脑,而我原本打算用的那台老旧的东芝电脑看起来要被送去回收站了,所以我得自己弄一台笔记本电脑。我需要制作或购买连接线,把所有东西连接到笔记本电脑和 SignaLink 上。然后我需要一个电源。818 自带电池,但 SignaLink 需要电源,我希望有一个中央电源来运行所有设备。没什么大不了的,但这需要一些时间,而我们现在正忙于园林绿化、房屋翻新和其他一些事情,时间非常紧张。在我把所有零碎东西都组装好之前,我需要进行数字操作。我可能会用 Alpha 的 SSB 接口试试,看看效果如何。

http://grouchyfarmer.com/2019/06/12/first-look-at-the-alpha-mag-loop-antenna/
来源: http://grouchyfarmer.com/2019/06/12/first-look-at-the-alpha-mag-loop-antenna/

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