7MHz环天线

有一种简单有效的7MHz天线是一个全波长的闭合垂直环天线，它在理论增益上大约比偶极天线高1 dB 。这种环不一定需要是正方形的，参见图1( A )。它可以是梯形、矩形、圆形，或其他这些形状的变形都可以。不过，为得到最好的效果，应该尽可能采用正方形的形状，如果形状上越趋近于矩形，系统能量可能就被抵消越多，效率也就降低。在极端的情况下，天线将丧失它的环特性而变成一个折合偶极天线。

如果需要的是垂直极化，您可以在环的其中一个垂直边的中心馈电；需要水平极化时，您可以在其中一个水平边中点馈电。由于最优的方向性发生在环平面的垂直角度（或简单地说就是环的侧向），您应该将环的最大辐射对准你需要的方向。

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图1 在（ A ）是矩形全波长环天线的详细尺寸。这里所给的数据是工作在7.05MHz的，尽管架设者在不牺牲垂直边长度的情况下可以将天线安装更高以提高性能，但这里的高度离地面7英尺。在（ B ）示意了单支撑结构的菱形环架设方案，在菱形的最低点处馈电产生水平辐射，在其他边馈电则产生垂直极化辐射信号。

图2( A ）所示为发射角为15°时的水平方位响应图，这个角度也是典型的40 m 波段 DX 角度，这里指对于在一般导电率和介电常数地面条件上的垂直或水平馈电系统而言。图2A也包括了一个参考例子，即一个50英尺高的平顶偶极天线的响应。对于40m波的 DX 操作，垂直极化环天线可以工作得很好，比水平极化环或偏平偶极天线都要好，特别在偶极天线的水平方位零点的地方。

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图2 在（ A ）中，7MHz环天线垂直与水平极化的方位面响应，与一个50英尺高的平顶偶极天线比较，仰角为 DX 工作的15°。实线是在环底部水平馈电，虚线是在环垂直边馈电，点线是50英尺高的简单平顶偶极天线。对于 DX 操作，垂直极化环天线具有优越的性能。

对于有利 DX 操作的低仰角，最佳的馈电位置是在其中一个垂直边导线的中点。如果在环的底部某个角的位置馈电，则可以兼顾本地与 DX 通信。在底部水平边中间，角的位置或垂直边的中点位置，它们的输入阻抗都大致相同。

图2( B ）说明了在不同类型的地面条件下垂直极化方式的增益变化情况，包括海水、很差性能地面（导电性＝1 mS / m ，介电常数＝5)、良好性能地面（导电性=30mS/ m ，介电常数=20）以及一般地面（导电性=5 mS / m ,介电常数＝13）的地面条件。需要重新指出，这里是以一个50英尺高的平顶偶极天线仰角的响应为参考。如前面各章节提到的，海边是一个架设垂直天线绝佳的地方。

如何竖立起环天线，主要取决于您家后院有什么可以利用到的东西。树木是最容易用来挂起环天线的支撑物。对于图1( A ）给出的矩形环天线，有个缺点是需要两个高达34英尺的支撑，尽管在多数情况下您家的楼房作为其中一个支点是足够高的。假如您有个大约高于50英尺的铁塔，图1( B ）就示范了如何支撑起一个40m波段的菱形环天线。仰角与方位角的响应对于矩形或菱形配置的两种环而言几乎一样。

环天线所使用的整个导线长度采用英尺作为单位时，可以由方程1005/ f ( MHz ）来确定。因此，工作于7.125 MHz 时其总导线长度为141英尺。匹配用的变压器是一段电长度为λ/4的75Ω电缆，可以用246除以用 MHz 为单位的频率值计算得到，然后再将这个数字乘以所用电缆的速度因子（译注：国内亦称缩短系数）。比如，工作频率为7.125MHz,246/7.125=34.53英尺，假设电缆采用实芯的聚乙烯填料，速度系数应该为0.66，如果是发泡的聚乙烯填料则为0.8。这里假定使用 RG -59电缆，作为匹配变压器的电缆段长度就应该是34.53（英尺） x 0.66=22.79英尺，也就是22英尺又9½英寸。

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图3 7MHz环天线用于工作在14.2MHz频率时仰角面的响应，馈点在两个垂直边之一的中点，虚线是一个架高30英尺的20m波平顶偶极天线响应的比较曲线。

在图1( A ）中，同样地，这个垂直馈电的环天线也可以用于14 MHz 和21 MHz 的波段，尽管此时它的辐射图形没有基频工作时好，并且您需要使用平行传输线来给它馈电以获得多波段的应用。图5-32给出了此环天线的最大辐射波瓣，是在以环平面成45。角的方向，并给出与一个30英尺高的简单20 m 波段的半波偶极天线最大响应的比较。可以看出，安装在30英尺高的一个平顶偶极天线的增益要比工作于谐波时的环天线高。