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短波世界
自製 G5RV 高頻全波段接收天線

No.34   1995 Nov   p62~63,   by 編輯部



    最簡單的短波天線,應屬單波段偶極天線,只要把握住尺寸公式即可。而一只天線若使用在兩個或多個波段時,因為會相互影響,有關尺吋、製作材料、匹配等問題便隨之而來。

    人們總希望一只天線能應付多個波段,最好所有波段都能應用,當然這也不是天方夜譚,例如頻寬很寬的對數周期天線,往往可以包含兩個音程的頻寬 (最大與最小頻率比是 4);或者是利用天線調諧器,使天線可以在很多波段都可以諧振。若採較長的天線,配合天線調諧器,就可以做全波段天線。這雖然都滿足了多波段用途,但不是體積過於龐大,就是操作複雜。

    話說回來,單波段天線的確很單純,而且在該波段內的表現也是可圈可點,但是跑到另外一個波段去,它卻可能糟到不堪使用的地步。所以若能找到一只簡單的天線,而且可以作多波段用途,那該多好。其實是有這樣子的天線,那就是 G5RV 高頻多波段天線。這天線是由一位業餘無線電家發明的,G5RV 就是這位火腿的呼號,這天線原本是發射與接收用途,不過現在很多人拿它做短波全頻接收天線。


G5RV 是什麼樣子

    G5RV 是一只可以用在高頻 80、40、20、15、及 10 公尺波段的接收及發射天線。長久以來,G5RV 一直受人青睞。早期 G5RV 天線好像一直停留在業餘無線電領域內。其實,G5RV 也是一只很好的短波接收天線。我架設已經多年的 G5RV 天線,除進行業餘活動外,也兼做我監聽短波廣播的天線,多年來使用情形非常好。不論你是業餘無線電台想要找一只多波段天線,或是短波迷要有一只全頻用的短波接收天線,那你算是找對了門路,

    繼績看下去吧!說不定 G5RV 天線就是你腦子裡曾經勾劃過的天線呢!


製作材料

    自製 G5RV 天線需要的材料有:32 公尺長的天線導線、9.25 公尺長的電視用 300 歐姆扁平饋送線、三個絕緣礙子 (或替代品)、及適當長度的 50 歐姆同軸電纜饋送線,這長度要你自行衡量,多長呢?比架設天線處到你接收機的距離稍短些,正確一點的說法是天線饋送點到你接收機天線插座之間所須的長度扣掉 9 公尺。另外固定天線用的繩索、包紮接點用的膠帶也不可少。


製作程序

    下面是製作 G5RV 天線的步驟。依照這些製作程序,你可以很容易地逐步製作完成:

Fig 01
圖 1:G5RV 天線中心點的加工。

  1. 把備妥的 32 公尺天線導線切成兩半,每段 16 公尺。這是天線的主體。

  2. 天線每段實體的正確長度是 15.7 公尺,0.3 公尺是用來折返成扣環固定用的。參看圖 1,先做中心點的加工,每邊你有多餘的 15 公分可以利用。如果你用的導線不是裸線,要先剝掉 20 公分成裸狀,穿過預先準備的絕緣礙子後,留約 5 公分,穿過的其餘裸線,就緊密地纏繞在這 5 公分長的裸線上。我們稱這中間的饋送點為近端,外邊的另兩頭為遠端。遠端的處理可以仿效近端,但處理前記得再檢查一下,天線實體長度是否為 15.7 公尺。如果你留做纏繞的裸線遠近兩端都是 5 公分的話,那麼天線未裸部份就是 15.6 公尺。

  3. 步驟 1 備妥的另一條天線導線,依照步驟 2 的方式處理。

  4. 處理天線兩遠端與絕緣體的固定,再留意一下天線每邊長是否 15.7 公尺。相信一定有不少人對長度會有些困惑,這長度是指導線的總長度嗎?不是,它應該是以拉直的長度為準,換句話說,兩端往回纏繞的部份不能計算在內。

  5. 把 9.5 公尺的 300 歐姆扁平饋送線取來,兩端的雙邊均剝掉 5 公分長外皮,這是做為饋送線與天線之間的匹配用,當然它也可以被視為饋送線的一部份。

  6. 步驟 5 的匹配線一端接到天線饋送點,另一端留著接 50 歐姆同軸饋送線,參看圖 2。接點應先纏繞固定、焊錫,再上膠帶或其他方式保護接點,以防腐蝕。

Fig 02
圖 2:饋送線與天線之間的匹配接線。

Fig 03
圖 3:同軸電纜饋送線與天線連接。



  1. 把同軸電纜饋送線剝皮約 5 公分長,用剝線器當然比較理想,也可用美工刀沿同軸線外皮先劃一圈,然後沿直線切一刀,很快可以剝開外皮;不過在劃圈時下手不能太重,否則會切斷過多的隔離網。外皮剝開後,把隔離網揉成一條線。中心線也有絕緣材料包著,從三公分處剝掉中心線外皮,這樣可以避免中心線與隔離網意外短路,參看圖 3。

  2. 步驟 6 的 300 歐姆扁平饋送線與步驟 7 的同軸線相接牢,同樣應焊接、包紮,以防止浸水受到腐蝕。

  3. 上述步驟中產生的接點,應使用矽膠或其他方式包紮,徹底防水。浸水不僅容易破壞接點,饋送線也會變質,並使訊號在饋送線內大量衰減。

  4. 如果你居住地在多雷雨地區,應該做好避雷工作。沒有避雷設施的話,至少應該要求自己,在刮風下雨的日子,不要開機工作,並且要從接收機上拔除天線及電源。

  5. 最後,同軸饋送線的一端要接到你的接收機上頭,看你的接收機天線端子是那一型,就接用適合的接頭。至此,G5RV 多波段天線已大功告成。


架設天線

    相信有夠大空間可以架設加起來長達 30 公尺天線的人不多,除非是鄉下空曠地方或公寓頂樓。不過,也有妥協的辦法,你可以把天線安排成上下鋸齒狀,以縮短架設天線所須的寬度。鋸齒狀的安排可以視你可以運用的空間而定。如圖 4 所示。

Fig 04
圖 4:G5RV 架設成鋸齒狀的樣子。



結論

    G5RV 天線實在是一種巧妙的安排,看似簡單,卻可以供做高頻的全波段工作。其實純接收的話,G5RV 天線可以說是一只理想的高頻全波段天線。

    不論如何,自製的天線限於材料或加工方法,都需要經常維修,才能確保天線正常工作,所以至少每隔數月,應仔細檢查一次,尤其是接頭的地方。也許這是你第一次自製天線,但願有好的開始,祝你製作愉快。 END

主要參考資料:
1. The G5RV Multiband Anbnna, by W Clem Small.
2. Five Band, No Tuner, by Bill Wright.



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