AW07A测试VU段对讲机天线的方法

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图1 AW07A和工作室的电台

　　2004年初，圈内的朋友开始热烈讨论由爱好者自行开发天线分析仪的可行性和迫切性。由于商品天线分析仪大多价格昂贵，而架设天线是大多数业余无线电爱好者不得不经历的事情，手头没有天线分析仪架设天线相对比较盲目和繁琐。但是，爱好者出自业余的需要多数不会动用一笔不小的资金去拥有不是很常用的商品天线分析仪，而偶尔必要的需求又令许多爱好者朋友都希望有人开发适合圈内朋友使用的廉价天线分析仪。在这种情况下，笔者终于涉足天线分析仪领域的实验尝试，经过个把月时间的学习和摸索，总算弄出了一款简陋的天线分析仪，在后来的两、三年时间里，笔者根据自己的经验和条件、爱好者朋友的反馈和实际需求等，对DIY分析仪不断地改进和实验，终于形成两款技术上比较成熟、爱好者朋友反映比较良好的AW06A短波自动天线分析仪和AW07A业余全段多功能天线分析仪(如图2)。朋友们以圈内爱好者委托团购配套器件的形式降低成本，受到大家的信任、认可和欢迎，总算能对推进和普及我国业余无线电技术活动贡献微薄之力。

　　

图2 放在电台上的AW07A和AW06A

　　笔者在实验天线分析仪的过程中，参考借鉴了能接触到的各种国外相关的经验和技术介绍，了解常用业余无线电天线分析仪的基本原理和形式，结合我国电子元器件市场的实际，决定了实验方向，解决了器件难题。最后形成的实验电路能够达到国外同类分析仪的实用水平，而电路形式上独具自己的特点，更加简洁可靠。有关天线分析仪的原理和资料网络上很多，笔者就不赘述了。

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　　AW06A在功能上具备了能在3MHz～65MHz的范围内自动扫描最小驻波值(以下简称SWR)的功能，提高了架设天线的效率，克服了修剪天线振子的盲目性。SWR的测试范围1.0~9.9，复合阻抗测试范围2Ω~255Ω。因为数值上以实用参考为主，特别适合对天线理论了解不是很深的业余爱好者，使用起来比较简单实用。
　　随后实验的AW07A则定位于要求较高的爱好者，可测试的频率范围由中波业余段160米波到短波和超高频VHF、甚高频UHF段两端扩展(参考图3：AW07A使用假负载在各段的显示情况)；测试的参数也增加了天线等效电阻和电抗数值的分离，方便测试天线的谐振频率；通过菜单选择可实现无线频率计功能，特别适合探知一些看不到频率的频道模式机器的发射频点，并具有探知天线环境外界参考场强的功能，以便了解能否继续使用分析仪测试天线(参见图4：AW07A的无线频率计功能演示)；通过开机按键组合，还能进入电容或电感测试模式，以方便DIY天线采用对应器件的测试。由于有车族业余无线电爱好者队伍的扩大，对VU段天线的改造和测试需求不断上升，为了保护自己爱机，很多爱好者都意识到给自己的机器配上好的天线要做到心中有数，就要使用天线分析仪。下面就AW07A分析仪在VU段的使用和大家做一些交流。

　　

图3 AW07A使用53欧假负载在各段的显示情况

　　

图4 AW07A的无线频率计功能演示

　　有朋友反映，在使用AW07A分析仪测试VU段对讲机天线的时候和天线的标称值有很大的出入。特别是武汉的胡先生给予笔者很大的支持，特意快递过来他手上的几根对讲机天线和其他朋友业余制作的SWR/P(功率驻波表)数字表，以求比对找出问题所在。那几天笔者抽空做了几种测试和记录，并分析了几组数据，现在，个人认为已经找到合适的解决方案。

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　　笔者想从以下几个方面来分析：
　　首先，从测试仪表的结构和测试电路带来的问题来分析。以微带线为代表的SWR/P表，除了微带结构在业余工艺下会有不同的差异外，在不同的波段其感应的电压显然也不是那么平坦，那这会带来什么问题呢?笔者认为就是正反向功率检测上的线性灵敏度差异，这将导致反向功率检测灵敏度偏低，如果跟上线性补偿电路应该能如实反映低SWR值的情况，如果没有，那么低SWR值就不准确。笔者知道的一款日本的分析仪就存在这个问题，例如60欧的贴片电阻，为了减少测试中电抗分量的影响，使用较低频率的6MHz信号的时候，SWR值应该在1.2左右，但是该型号的仪器居然全部显示1.0。当然，一般天线测试是不需要太高的精度，不过，笔者还是怀疑其测试电路做得不够精细。有的朋友更喜欢粗略些，以提高天线架设效率，这是题外话了。
　　还有一类测试电路则是大家熟悉的电桥方法，这样可以尽量采用集中参数来完成测试任务，提高后续处理电路的一致性。这类电路的检测电路分布结构决定其可以工作到较高的频段并保持很好的带宽线性，但是不可否认，受到检测元器件性价比的限制， AW07A在U段和一些商品分析仪一样，仍然不能给出具有参考价值的电阻和电抗分量的数值，但是在测试SWR方面应该还是保持其实用的准确性。
　　其次，从天线的结构原理和测试环境条件方面来分析。一般的对讲机天线都是把人体当做赫兹天线的另一个辐射振子。由于使用者的体形、人体电阻、手握对讲机的姿势和所处的环境不同，都会形成不同的电抗分量，这样一来，使用以50欧为测试标准系统的天线分析仪自然就存在不稳定的问题，首先表现在天线SWR的数值变化捉摸不定，貌似很难找到一个可信赖的标准。事实上笔者个人也认为没有固定的相同使用条件无法测定比对对讲机天线的参数。这也说明AW07A天线分析仪是如实反映天线输入端口情况的。笔者不敢说自己设计DIY的分析仪才是标准，但是笔者敢说，如果我们找到合适的模拟测试方法，就能做出符合实际的对讲机天线。带固定地网的天线例如J型、八木等类型的天线就不需要研究克服AW07A本身的接地问题而采用特定的手持方法，AW07A应该都能很方便给出各项参数。不了解地网的重要性也会导致错误的测试结果，有朋友测试吸盘天线找不到北，对AW07A分析仪分析的结果大为质疑，笔者一问，原来是摆在自家的木头餐桌上，那当然不行，吸盘天线是以汽车顶的铁皮为地网的，测试的时候至少要放在类似面积的金属物上才行。
　　其三，要重视测试环境的不同。现在一般的住家房间都不大，即使是大面积的住宅也存在天花板低矮的问题，在这样的环境中测试VU段天线可能误差较大。笔者的工作室是高4米、宽5米、长9米左右(如图5：笔者的工作室)。如果有这种环境应该可以很好的测试对讲机天线了。还有，测试的时候旁边不应该有其他人，笔者在测试的时候，一个好奇的同事在旁边晃来晃去，分析仪上的数据也跟着跳来跳去，这是电桥方法的缺陷，太灵敏了，很容易受外界干扰。还有一点，这个工作室基本上处于屏蔽状态。

　　

图5 BA5RW的工作室

　　分析以上可能存在的问题，那么测试方法就好解决了。笔者后来根据AW07A的结构特点，在握持位置上想办法，基本上就和其他形式的仪表接近，只是和一些商品SWR功率表比较SWR值偏高，但笔者相信AW07A的数据，除非受到外界的强电磁信号的干扰。笔者采用的比较符合人体与对讲机关系的情况如图6、图7(AW07A测试对讲机天线的姿势之一、二)。还有离开人体的测试方法，参见图8(一根橡胶天线的测试)。

　　

图6 AW07A测试对讲机天线的姿势之一

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图7 AW07A测试对讲机天线的姿势之二

　　

图8 一根橡胶天线的测试

　　图中可看出是双手握持AW07A分析仪测试VU移动天线，右手尽量接触前面板金属部分，不采用握持后背板是因为天线座是直接与面板金属成一整体，而后背板通过螺丝等与前面板连接，存在电气接触会产生不可预料的结果，而左手主要是方便调谐频率旋钮，尽量和机壳接触，使人体形成较为稳定的等效地网效果。

　　

图9 装上电池和53欧假负载的分解图

　　笔者认为，其实改进和DIY对讲机天线可能很有趣，由于个体的差异，电抗分量肯定影响天线的各项参数，如果为了发烧，那么DIY天线就像给自己配眼镜一样，根据自己的使用习惯和机器的实际、手掌大小还有常用的环境来修整天线，就可能达到比别人更为优良的使用效果，这应该也是一种把玩无线电的乐趣。
　　由于本人仅为一名业余无线电爱好者，无权威资质，以上测试方法和建议仅供爱好者进行VU段天线的改进和DIY测试参考，欢迎朋友们来信批评指正(笔者E-mail：ba5rw@hotmail.com)。

bd4xvg

FT1000机器不错。出手吗。想出手联系我。

bg1keq

好贴学习了。

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不错的天分，正在使用中

zxw7720

我的AW07A改了锂电池的

ba7bk

我也塞了锂电池在机身里

BG2XDE

这里是BG2XDE， 强  73