將車載天線匹配到50歐姆有多個(gè)重要原因。現(xiàn)代固態(tài)無線電設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，通常要求在輸入駐波比（SWR）達(dá)到2:1時(shí)降低輸出功率。有些設(shè)備可以容忍更高的SWR，有些則更嚴(yán)格。一旦完成匹配，SWR不必完全平坦，低于1.6:1的值通常已足夠接近最優(yōu)。如果天線在諧振時(shí)的SWR低于1.6:1，可能需要更好的天線或改進(jìn)的安裝方案。

安裝在皮卡車上的車載天線

在繼續(xù)之前，有一點(diǎn)非常重要。如果您使用的是遙控HF車載天線，如Scorpion天線（蝎尾鞭天線），電機(jī)引線（和舌簧開關(guān)引線，如果使用的話），同軸饋電必須正確扼流。如果不是，就會(huì)有非常麻煩，這不是開玩笑！如果您不明白為什么扼流圈如此重要，請(qǐng)閱讀號(hào)內(nèi)相關(guān)文章。

此外，不適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)引線扼流也會(huì)影響天線的輸入阻抗。因此，在嘗試調(diào)整任何匹配方法之前，應(yīng)在天線處斷開電機(jī)引線。一旦匹配，如果重新連接電機(jī)引線改變了匹配點(diǎn)或SWR(無論變化多么小！)，則表明電機(jī)引線的扼流圈阻抗過低。

天線制造商經(jīng)常告訴他們的客戶將同軸電纜饋線切割到特定的長(zhǎng)度，以獲得良好的匹配。所有這些都是通過將SWR節(jié)點(diǎn)沿饋線線移動(dòng)到不同的位置來掩蓋問題。雖然這似乎可以解決這個(gè)問題，但它并不能騙過大多數(shù)自動(dòng)控制器。事實(shí)是，如果天線正確匹配，饋線的長(zhǎng)或短并沒有任何區(qū)別。

一旦匹配完成（X=?），無論SWR是什么（假設(shè)它低于1.6:1）都是無關(guān)緊要的。然而，應(yīng)該指出的是，在同軸饋線的收發(fā)器端測(cè)量SWR通常會(huì)導(dǎo)致更多的整體損耗，并且可能使匹配幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。原因是天線表現(xiàn)出的任何電抗（±jΩ）都將被同軸電纜轉(zhuǎn)換。雖然在收發(fā)器端SWR可能很低，但在天線端SWR可能過高，導(dǎo)致額外的同軸電纜損耗，并可能增加IMD（互調(diào)干擾）。

應(yīng)該注意的是，當(dāng)SWR大于1.8:1時(shí)，固態(tài)收發(fā)器可能會(huì)產(chǎn)生過多的IMD電平（FCC規(guī)定的IMD電平），這也是正確匹配天線阻抗的另一個(gè)原因。雖然大多數(shù)車載操作者似乎并不關(guān)心IMD，其實(shí)他們應(yīng)該關(guān)注！尤其是在使用可放大IMD和其他所有東西的放大器時(shí)。換句話說，垃圾進(jìn)來，垃圾出去！

阻抗匹配方法

關(guān)于天線阻抗匹配的文章已經(jīng)有很多。無論選擇何種方法來實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，只要天線振子直流接地即可！這可以使用并聯(lián)線圈（優(yōu)選方法）、UNUN或短截線匹配來實(shí)現(xiàn)，這些內(nèi)容都將在[敏感詞]介紹。直流接地很重要，有如下幾個(gè)原因：

首先，直流接地有助于控制來自天線的靜電放電，從而減少我們都在忍受的一些哈希噪聲。其次是安全問題，如果天線與帶電的架空電源線接觸，直流接地將有助于防止對(duì)您的設(shè)備以及您帶來的傷害。另一個(gè)原因是雷擊安全，因?yàn)橹绷鹘拥卦档土税l(fā)生雷擊時(shí)設(shè)備損壞的可能性。

一些業(yè)余愛好者認(rèn)為，直流接地天線不能工作，但事實(shí)并非如此。因?yàn)槲覀儗⑻炀€元件DC接地，并不意味著它也是RF接地的！他們還認(rèn)為將天線的安裝結(jié)構(gòu)（支架）接地能確保低SWR或替代適當(dāng)?shù)慕拥仄矫妫@些說法都是不正確的。

不幸的是，很多愛好者過度強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)低SWR。大多數(shù)業(yè)余愛好者用來檢查（或設(shè)置）他們的SWR的方法是不正確的，使事情更是雪上加霜，請(qǐng)繼續(xù)往下看。

電抗與SWR

在諧振時(shí)，質(zhì)量良好、安裝正確的高頻移動(dòng)天線的輸入阻抗約為25歐姆。根據(jù)定義，諧振點(diǎn)是電抗分量等于零的地方（即X=?，或者+?j）。由于饋線的特性阻抗為50歐姆，因此SWR為2:1。但是，如果將天線調(diào)整到低于真實(shí)諧振點(diǎn)的頻率，則可能指示的SWR將降低，比如為1.5:1。因此，在調(diào)整天線匹配線圈或設(shè)備時(shí)，應(yīng)使用帶有電抗讀數(shù)的天線分析儀。

同樣，調(diào)整匹配器件時(shí)，應(yīng)尋找[敏感詞]電抗（X=?），而不是[敏感詞]SWR。一旦匹配設(shè)備被正確調(diào)整，收發(fā)信機(jī)（或外部SWR計(jì)）上的最小SWR點(diǎn)將非常接近天線的實(shí)際諧振點(diǎn)。

為了確保這一點(diǎn)盡可能清楚......對(duì)于低于50歐姆的車載天線的輸入阻抗，當(dāng)您將天線調(diào)整到低于真實(shí)諧振點(diǎn)的頻率時(shí)，電阻成分將比電抗成分增加得更快，從而導(dǎo)致顯示的SWR降低！如下圖所示。

您可以這樣證明這一點(diǎn)。通過將天線分析儀調(diào)整到[敏感詞]電抗來（X=?，或盡可能接近它），并觀察SWR，然后，調(diào)整分析儀的頻率，直到SWR[敏感詞]，并記錄電抗。它將如下方顯示的圖表（電抗以紅色顯示，SWR以藍(lán)色顯示）。

[敏感詞]兩張照片描繪了一個(gè)40米的諧振天線在適當(dāng)匹配前（上）后（下）的駐波比情況后。請(qǐng)注意，下圖顯示了幾個(gè)歐姆的電抗。這是由于儀表的誤差（±5%）導(dǎo)致。記下259B上顯示的頻率。這顯示了您在調(diào)整天線匹配線圈或設(shè)備的過程中會(huì)看到什么。之所以放這兩張圖，是因?yàn)椋ㄈ缟纤觯┱{(diào)整遠(yuǎn)程調(diào)諧高頻天線的匹配線圈是移動(dòng)場(chǎng)景中天線分析儀的主要用途。

天線分析儀上的電抗讀數(shù)可能由附近的廣播發(fā)射機(jī)影響。將MFJ-259B連接到天線后，按下模式開關(guān)，直到頻率計(jì)數(shù)器顯示。如果SWR儀明顯偏轉(zhuǎn)，可能有BCI（廣播干擾）的影響。MFJ為259B配置一個(gè)為了消除該問題的可選BCI過濾器單元。

電感匹配

如果您計(jì)劃使用遠(yuǎn)程調(diào)諧天線和自動(dòng)天線控制器，那么如果您想要全自動(dòng)操作，電感匹配是您唯一的選擇。

電感匹配通過從天線借用少量容抗來工作（通過將天線調(diào)整為略高于實(shí)際發(fā)射頻率）的。這個(gè)借用電容和并聯(lián)匹配線圈的電感形成一個(gè)高通LC網(wǎng)絡(luò)，它將天線的低阻抗（通常為25歐姆左右）轉(zhuǎn)換為50歐姆饋線的阻抗。正確安裝和調(diào)整后，并聯(lián)匹配將在幾個(gè)倍頻程上提供較好的匹配（<1.6:1）。如果將匹配線圈包裹，即使是塑料，也會(huì)影響線圈的頻率-電抗特性，將明顯地減少其帶寬。

此外，線圈必須盡可能清除周圍的金屬。例如，出廠提供的并聯(lián)線圈通常安裝在天線的安裝支架上。為獲得最佳效果，應(yīng)重新定位這些線圈。應(yīng)該避免使用圍繞桅桿的商用線圈單元，或者那些使線圈部分短路以實(shí)現(xiàn)匹配的線圈單元，因?yàn)檫@會(huì)降低線圈的有效Q，從而增加整體損耗。顯然，空心的并聯(lián)匹配線圈能提供最佳匹配，和任何其他匹配方法相比損失最小。

上圖是MFJ-908 L火柴裝置的照片。制作一個(gè)比購(gòu)買一個(gè)不會(huì)節(jié)省任何錢，但如果您去自制，可能會(huì)了解它們的工作原理關(guān)于制作可以參閱ARRL天線手冊(cè)。

但是，您通常不需要像上述MFJ單元那樣的波段開關(guān)電感，除非您在160米波段操作（參見[敏感詞]的Odds&Ends）。相反，一個(gè)簡(jiǎn)單的電感器，如下圖所示就足夠了。一端連接到天線饋源，另一端接地。線圈的接地端應(yīng)與同軸電纜屏蔽接地在同一位置。

上圖的線圈有9圈，線圈內(nèi)徑為1英寸，用#14 Thermoese?（漆包）線纏繞。線圈的形狀系數(shù)應(yīng)保持接近1:1（長(zhǎng)度與直徑）。長(zhǎng)而細(xì)的線圈并不那么好用。您也可以使用建筑用導(dǎo)線，但使用起來有點(diǎn)困難。在實(shí)際使用中，匝距稍遠(yuǎn)一點(diǎn)，以便調(diào)整電感。線圈需要約為1 uH，但在實(shí)際中，該值可能在0.5 uH和1.5 uH，取決于諧振時(shí)的實(shí)際輸入阻抗。

如果要實(shí)現(xiàn)并聯(lián)匹配線圈的適當(dāng)調(diào)整，必須遵循一個(gè)特定的程序，詳見后續(xù)文章。

最后，螺絲刀天線的幾個(gè)商用版本具有固定值的加工好的匹配線圈，因此不能在天線的整個(gè)諧振頻率范圍內(nèi)提供理想的匹配。雖然這些天線可以修改為使用可調(diào)線圈，但最好首先避免購(gòu)買這類天線。

UNUN匹配

您也可以使用UNUN（不平衡到不平衡）RF變壓器，如下圖所示的MFJ-907單元。與上面的LC網(wǎng)絡(luò)一樣，它提供直流接地和必要的阻抗匹配。如果您使用的是不同長(zhǎng)度的單頻段，則UNUN是[敏感詞]的匹配方法。但是，如果您使用遙控天線，則必須在頻段之間更換抽頭。在大多數(shù)情況下，您可以使用一個(gè)開關(guān)用于80和40米波段，另一個(gè)用于20和17米波段，在12和10米波段直通。如果您不喜歡更換抽頭的想法，那么可以制作上面講的電感器。

如果你想建立自己的UNUN，示意圖在上邊。用一個(gè)F114-67鐵氧體磁芯，幾英尺的#14漆銅線（9匝足夠，雙線圈），一個(gè)小盒子來安裝它，就OK了。我更喜歡用3M#27玻璃膠帶覆蓋核心，因?yàn)樗估p繞更容易，但這不是必需的。

電容匹配

電容匹配有一個(gè)主要缺點(diǎn)——天線不是直流接地!其次，隨著頻率的增加電抗減小，這意味著您必須為每個(gè)頻帶（有時(shí)在一個(gè)頻帶內(nèi)）使用不同值的電容器。顯然，如果你使用的是自動(dòng)天線控制器，這是一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)!如果你使用電容匹配，你應(yīng)該認(rèn)真考慮用電感匹配代替它。

Stub匹配

上述任何匹配方案都可以用于匹配單頻天線。但是，還有另一種方法不僅可以進(jìn)行共軛匹配，而且還可以擴(kuò)展帶寬！接入短路的1/4波短截線！這種匹配的缺點(diǎn)是它本質(zhì)上是單頻。雖然在某些情況下可以級(jí)聯(lián)（并行聯(lián)）短截線，但機(jī)械方面會(huì)讓人頭疼。如果沒有別的要求，它比使用內(nèi)部或外部自動(dòng)耦合器簡(jiǎn)單得多，結(jié)果大致相同。

根據(jù)許多不明顯的因素，該技術(shù)可以將帶寬擴(kuò)展2或3倍。原因是1/4波短截線的電抗曲線與頻率的關(guān)系與天線的電抗曲線相反。如果您想了解更多關(guān)于它們是如何工作的，ARRL手冊(cè)的第11章是您的最佳選擇。

[敏感詞]和結(jié)束

天線的頻率覆蓋范圍擴(kuò)展到160米，可能需要一個(gè)MFJ-908 L或類似的開關(guān)電感。原因是，160米負(fù)載線圈電感大約是80米負(fù)載線圈電感的5倍。在其他條件相同的情況下，線圈損耗將增加一倍以上，因此輸入阻抗將接近50歐姆（無需匹配）。這里也有一個(gè)隱藏的因素，160至10米的遙控天線在任何頻率下都比80至10米的天線具有更多的線圈損耗。潛在買家應(yīng)該意識(shí)到這一點(diǎn)。

作為替代方案，您可以制作自己的開關(guān)并聯(lián)電感器。上圖中的圖片來自Myron Schaffer,WV?H。線圈與上述線圈類似。該開關(guān)使底部4匝短路，使電感從2 uH降低到0.7 uH。這種方法成本更低，并且與購(gòu)買的方法一樣有效，盡管需要一些調(diào)整才能獲得正確的電感。

可以使用內(nèi)部或外部自動(dòng)耦合器來匹配移動(dòng)天線的輸入阻抗為50歐姆。而且，它們可用于擴(kuò)展單頻天線的帶寬。然而，使用帶有遠(yuǎn)程調(diào)諧天線的天線會(huì)出現(xiàn)一些操作問題。如果你使用，請(qǐng)記住以下內(nèi)容：

在啟用自動(dòng)耦合器之前，應(yīng)確保有問題的天線已經(jīng)調(diào)整到諧振狀態(tài)（即SWR足夠接近[敏感詞]值）。這對(duì)外部耦合器尤其重要，尤其是那些具有較大匹配范圍的耦合器。如果天線未調(diào)諧到接近工作頻率的位置，可能會(huì)導(dǎo)致RF電壓過高，從而在大多數(shù)基本絕緣體或線圈匝上產(chǎn)生電弧。


免責(zé)聲明：本文采摘自火腿天線，本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表金航標(biāo)及行業(yè)觀點(diǎn)，只為轉(zhuǎn)載與分享，支持保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明原出處及作者，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。