145MHz Circle Loop Antenna 初試啼聲

oscarhu

會想做這個天線是為住在 地窄人稠 都會區的我, 以及不想讓鄰居發現一根直挺挺一看就知道是天線, 來造成自己的不便, 一個圓圈圈的天線如果包得像呼拉圈一樣, 而且又比較不受太靠近牆壁的影響, 應該是住在都會區不錯的選擇~~

一開始受到 資深前輩的LOOP ANTENNA by BV3FG / Robert Suen 文章內提到 Loop Antenna 因為是閉迴路而且阻抗較高  (100~300 Ω)較 50Ω天線 不受環境的影響, 圓型的 Looop Antenna 又可以偽裝成呼拉圈太適合我們這群住在公寓大樓想玩無線電的人來試試, 而且材料成本價錢不到 NT$200....

上網找了幾天的資料, 可憐我老婆小孩這幾天沒陪他們, 我都黏在電腦前面找資料~~
透過網路有關 Loop Antenna 的資料, 其實效能最好的應該是 周長是 1個 λ, 也就是上面網址所提到的~
於是我選擇 常用的 (144~146)MHz 的中心頻率 145MHz 來設計 Circle Loop Antenna...
145MHz 波長 λ= 300KM/145MHz=2.07公尺

1個 λ 的 Circle Loop Antenna 阻抗大約是 200Ω但是 饋線是 50Ω 還要一個 4:1 的 Balun Coax 來做匹配, 所以先來做這個 Balun Coax,
這條 Balun Coax 的長度必須是 λ/2 x V, 其中 V 是 Cable 的速度係數, 我用的這條是 5D-FB, V=0.82, 如果你用的是 3D的 RG-58U V 的係數是 0.66 Cable Velocity Factor and Loss Data
詳細了解 Understanding RF Transmission Lines by Measurement and Calculation
所以我這條用 5D-FB 做的 Balun 長度是 λ/2 x V= 2.07/2*0.82=84.8cm, 所以如果你是用 3D RG-58U 則長度為 68.3公分~~
M頭的那條 線長度可以任意~~



接頭的焊接:


我用 2.0mm AWG#12 的紅色單芯線來做Circle Loop天線的本體, 長度大約是 2.13 公尺(要稍微長一點 309/145) 再各加一公分在兩個接頭處,  中間用PVC 管當支撐 鑽距離 213/3.14159=67.8 公分距離的洞, 將單芯線穿過 PVC 上的洞, 如圖


單芯線多留的公分折90度, 準備焊接上 Balun Coax:



將天線本體與 Balun Coax 焊接好~


再用熱熔膠將 Cable, PVC 管, 天線 固定好, 又可以防水~~


好啦~~ 完工啦~~~

用 Diamond SX-400 + ICOM手機測 SWR 出奇的好,  144~146MHz 大約都在 1.1~ 1.2 甚至 1.1 以下, 我是在 客廳裡測試, 天線距離鋁窗約50cm 距離我約不到30cm 因為我用手將天線直立起來量測的, 沒有東西支撐, 只有一個人在家, 無法用手機邊測邊錄影,, 所以有機會再加一些測試的照片或影片~~~
有 Antenna Analyzer 做測試報告就更好了~~
不知道 這組天線的  Gain 是多少, 有人說只有 1.5dB 左右吧~~  當我在測試時 用 144.02 還是 144.2 忘了,剛好有人在發 Morse Code

這個 Loop Antenna 目前只能用在 144~145MHz, 我測過 150MHz SWR 會到 1.5, 也算不錯啦~ 如果你只用 144 Band 可以考慮自己也來做一個玩玩, 製作這組天線 只用一個下午應該就可以完成,~

這個天線做得很醜, 當然可以將單芯線改成銅管 或 鋁管, 看起來更有質感, 成本高很多, 但是效能跟我用單芯線做的是沒有差別的~~ 大家可以用其他材質來試試~~

jplin

其實可以找找框形(長方形)天線

可以直接給電 不用像這一型需要匹配

oscarhu

jplin 發表於 2019-3-4 14:10
其實可以找找框形(長方形)天線

可以直接給電 不用像這一型需要匹配

甚麼樣的天線?

liaowei

oscarhu 發表於 2019-3-4 20:34
甚麼樣的天線?

MOXON框型天線，有相當於二單元八木的指向性。

請參考BV7RR村長的作品

BVHAM

將正方形拉長成一長方狀時Z≈50ohm故無需匹配。

BV9AB

好羨慕哦...

oscarhu

BVHAM 發表於 2019-3-4 23:48
將正方形拉長成一長方狀時Z≈50ohm故無需匹配。

Loop antenna, 必須根據頻率來算出尺寸阻抗才能有50Ohm, 不是長方形就是 50ohm
我這種 Circle Loop 天線也可做出50Ohm 但是尺寸就不是現在這樣了~

如樓上 liaowei 所提 BV7RR 的天線也是根據網站公式輸入頻率算出尺寸，才能有好的 SWR值
MOXON 也是 loop antenna 的一種
Loop Antenna 不需地網就有好的效能，所以適合公寓大樓 窩居閣樓, 缺點可能就是單一頻帶了。

oscarhu

liaowei 發表於 2019-3-4 21:56
MOXON框型天線，有相當於二單元八木的指向性。

請參考BV7RR村長的作品

謝謝分享~~

BVHAM

oscarhu 發表於 2019-3-5 05:27
Loop antenna, 必須根據頻率來算出尺寸阻抗才能有50Ohm, 不是長方形就是 50ohm
我這種 Circle Loop 天線 ...

一個環型天線，捏圓捏扁，阻抗各有不同，你就捏看看嘛。

liaowei

oscarhu 發表於 2019-3-5 05:27
Loop antenna, 必須根據頻率來算出尺寸阻抗才能有50Ohm, 不是長方形就是 50ohm
我這種 Circle Loop 天線 ...

MOXON並非LOOP喔，中間是斷開的，比較像折收版的二單八木，一樣一個driver一個reflector。