人工射频接地系统

　1999年10月9日摘自台湾业余无线电协会网站

是把电台架设在咸水面上，以泡在此水面下的金属板为接地。在海面上的移动台，与此条件就相去不远。然而大部分陆地上的电台都不能够达到如此境界。尤其是在高楼大厦的公寓内设置电台，要有理想的射频接地系统更是难。就算是你电台在独栋房的一楼，离接地处只有几公尺，它只能保证你可以有很好的电力接地系统，提供电力接地的安全，但也不见得会有理想的射频接地系统。

例如，你也许会认为利用一公尺左右的导线接往２．５公尺长的妥当接地桩，是一很 理想的接地系统。但是２．５公尺长大约是１０公尺波段的四分之一波长，所以不管 你接地系统有多好，从发射机端看去，如果工作波段是１０公尺，那是一个阻抗特性 很高的端点。所以从射频观点，这是一个很糟糕的接地系统。自然发射机也就处在无 接地状态，变成是热（ＨＯＴ）状态，你可能因而随时射频触电。假如你的嘴唇碰及 麦克风，或手等身体部份触及收发机，而有发麻的感觉，那肯定是被此″热″态修理了。必须采取改善措施。　

介於收发机接地端子与接地系统之间的任何长度导线，总会有阻抗存在。这会影响到 射频接地，而接地系统又是天线系统的一部份，所以接地系统的阻抗会降低天线系统 的效率。

为了解决上述问题，你可以提供一个低阻抗环境给收发机的接地端子。如何做呢？除 了良好的电力接地系统外，并连一段四分之一波长（工作频率）的导线，并且另一端 保持开路，不接到任何物□上。此段导线可以蛇行放在地板上，或延墙存放，由於是 四分之一波长，所以不接任何物体的远端阻抗特性为无穷大，反应到收发机的接地端 子，阻抗特性就很低，理论上，阻抗为零。这也就是最理想的射频接地系统了。也就 是说一条四分之一波长导线可以提供最理想的射频接地系统。但是我们的工作频率通 常是随意变换的，如果要保持理想的射频接地系统，那此条导线岂不是要随时替换？

碰到的不只上述问题，１０公尺波段的四分之一波长只有２．５公尺，那要是１６０ 公尺波段，长度就要４０公尺，这就有点不好处理了，加上前面提过的频率变更时， 导线长度的调整问题，这些问题都要如何解决？对应到天线去的话，马上就有了答案。一只天线不是可以藉著调谐器而适用在好几个波段吗？对了，那就是射频接地系统调谐器。

想法有了，为了提供好的射频接地系统，我要一个人工射频接地系统，这是我为了上 述两大问题想出来的解决辨法，为了印证这个想法，我首先拿一部天线调谐器试用， 果然机壳会触电的现像马上消失，这就让人信心大增，继续发展下去。我的收发机虽 说是高频全波段，环境加上法规的限制，我想大多数人都跟我一样。常用的波段不外 是１０、１５、２０、及４０公尺波段，顶多再加个８０公尺波段。我电台的设置地 点是二楼，电力接地系统则设在一楼厨房旁，相隔约１０公尺左右。

如图１所示，是此人工接地系统的线路。以Ｃ１、Ｌ１、及Ｌ２串列组成，它是接在 收发机的接地端子与条一小段导线之间。当然的收发机接地端子是接妥在电力接地系 统的，这是为了安全理由，与射频接地系统无关。此线路可以在４０公尺到１０公尺 波段内使用。利用Ｃ１与Ｌ１环路之间设一变压器Ｔ１，来取得流经此线路的电流， 并且利用电表Ｍ１监测。当此电表的指针最大时，表示处於共振状态，也就是相当於 提供了四分之一波长的导线。所以发射机的接地端子有最佳的射频接地系统。

电容与电感串连而取得共振时，在该频率有很低的阻抗。当发射机开火时，如果接地 端子没有好的射频接地，射频电流会流经Ｃ１、Ｌ１、Ｌ２，当与发射频率产生共振 时，电流最大。你可以利用开关Ｓ１来选择不同的Ｌ１位置，以便取得与工作频率共 振的条件。

变压器Ｔ１的初级，与Ｃ１及Ｌ１串接，因为此处可乙得到最大电流。初级取得的射 频电流，感应到次级，经由Ｄ１及Ｄ２检波，Ｃ２滤波，并以Ｒ１电阻做灵敏度控制， 把转换成的直流电压用电表Ｍ１监测，夸接在电表上的Ｃ３是用来去除射频干扰的。 所以Ｍ１可以用来间接反应线路的共振。此时，发射机的接地端子有很好的射频接地。 为了有最理想的射频接地效果，Ｊ１与发射机接地端子之间的导线要保持最短距离。

因为串连线路在共振时有很低的阻抗特性，这个串联线路由Ｃ１、Ｌ１、及Ｌ２组成， 外接一小段导线，并且与Ｊ２形成一个环路，提供了很低的射频接地阻抗，也就是提 供了四分之一波长的电子长度。

此线路应装在金属盒内，尺寸以１４．０Ｘ７．５Ｘ５．０公分左右为宜。电容Ｃ１是 一般接收机选台电容，其最大电容量是３６５ｐＦ，这里的耐压可以不必计较，因为串 连线路是属高电流低电压，所以在这方面不会是问题。Ｍ１电表也没有什麽特别要求， 小型电表满刻度是１００或２００ｕＡ都可以。

线路上的Ｊ１端子与发射机上的接地端子间的导线，尽量保持最短距离。当然发射机的 接地端子也要与电力接地系统接妥。然後在Ｊ２上接一长约４公尺左右的导线，注意Ｊ２ 所接的导线另一端要保持开路，不要去触及任何物体，更不要在上机工作时让人触及，最 好用胶带包好裸露部份。因为发射机工作时，此导线端点是电压点，也就是有射频高压。

选好你想工作的波段後，先不要全功率发射，输出功率以５到２０瓦为宜，然後发射，调整Ｃ１，试著不同的Ｓ１位置，直到找著Ｍ１读数最大才停止。如果Ｍ１指针超过满刻度，可以调Ｒ１，使指针回到刻度内。

所有业馀无线电台设置情况都不一样，所以很难说应该把握什麽原则要领，只能自己试过 之後，才能了解大慨情形。像我的电台在４０公尺波段时，Ｓ１的位置在８，更高频率波 段则往上切换，这样可以提供更低的电感。如果你在１０公尺波段把Ｃ１及Ｌ１都设在最 低位置，在Ｍ１却得不到最大读数，则可以把Ｊ２後头的导线切短一些再试看看。如果碰 到类似情况，在４０公尺波段上，Ｃ１及Ｌ１最大位置上也找不到共振点，那就须要延长 Ｊ２上的导线。顺便一提的是，如果你想适用於８０公尺波段，同样地，只须延长Ｊ２上 的导线。不过话说回来，高频波段内最须要射频接地系统的是，介於１０公尺到４０公尺 波段。因为像是８０公尺波段或１６０公尺波段，天线本身就够长了，而且因为波长拉长 了，所以电台的电力接地系统本身就可以提供良好的射频接地了。

当你得到最高的Ｍ１读数时，装此部线路得机壳本身就几乎是射频接地。如果Ｊ１与发射机接地端子之间的导线够短的话，那就是更理想的接地。

也许你会在某些波段频率上，Ｍ１得不到最大读数，甚至指针都不动。那恭喜你，因为你系统本身已经有很好的射频接地系统了。

虽然Ｊ１及发射机接地端子都已经处在电力接地系统了。但是这对某些频率而言可能并不是射频接地。尤其是在做调整时，如果手碰机壳，虽然没有安全顾虑，但会影响Ｍ１的读数。

使用人工接地系统，不但取悦了发射机，还可以避免ＴＶＩ等问题。射频干扰并不是都由谐波造成的，幸运的话，你也许可以一举解决多年的ＴＶＩ问题。尤其是住在公寓或大楼的朋友，可能因为ＴＶＩ而激怒邻居，或乾脆藏起麦克风，这都不是好结局。以往楼顶的电视天线总会因为操作电台而稍受干扰，比较严重的是电话线，使用中的电话筒里，会传出像是用ＡＭ模式收听ＳＳＢ讯号的声，而且还很大。但是自从使用此人工射频接地系统後，这些问题都消失於无形了。

图１：人工射频接地系统线路。