一款便携式3波段2单元八木天线
是否一直想着在夏日小屋里野营和户外呼叫时，自己能用上一款便携式的定向天线？不用再幻想了，试试下面这款便携式定向天线吧。你完全可以把它卷好后塞进车上的滑雪行李箱中，真的很便携。
作者：Markus Hansen,VE7CA 翻译： 邵业传, BH4SRC
多年前我曾在户外操作点，用CW模式参加了一次ARRL 11月份的sweepstakes大奖赛 QRP组别的比赛。比赛中我用了一根偶极天线，3W的输出功率,那是一次让我无比沮丧的参赛经历。赛后我就决定如果下次再参加QRP组别比赛的话，我一定要用一根带增益的天线。
我的生活哲学是让生活尽可能的简单，换句话说就是用最简单的方法来的实现目标。请不要误解我的意思，认为偶极天线不好。相对于制作偶极天线所花费的时间和精力，它的表现已经很出色了。而通过给这样一根偶极天线增加一根反射阵子，距离合适的话，大约能增加5dB的增益。这额外增加的5dB，会给QRP通联带来巨大的差别。增加一段电线，我的3W发射信号就会和别人9.5W的信号听起来差不多了，关键是还不花什么钱。
随着太阳23年的周期活动到达活跃期，我已经考虑要制作10米和15米波段带增益的天线了。此外，家里买了辆面包车，新制作的天线要可以装在车子的滑雪行李箱中。脑子中牢记上述两个要点，通过电脑上的天线建模程序，在尝试了多个不同设计参数后，最终开发了这条3波段2单元的便携式八木天线。
我的设计理念很简单，就是把10米，15米和20米波段3根偶极天线的馈电点合而为一，再给这3个波段的偶极天线分别加个反射单元。所有单元的两端都被扎在两根同样尺寸的木质拉杆上。拉杆的尺寸规格是7英尺长，2 X 2英寸见方。7英尺长的拉杆完全可以装进汽车的滑雪行李箱中。拉杆选用轻质木材，比如雪松、松树、云杉等材料，这可以使整根天线的重量降至最低。你也可以选用玻璃钢鱼竿，或者PVC管做拉杆。选择PVC管的话，要在PVC管内插入一根枫木，以保证PVC管受力不会被拉弯。（选用木材的好处是不但易于寻找，而且便宜不贵）。
靠近驱动单元给其增加一根反射单元的话，这会使驱动单元的馈电点阻抗降低。此时，我们要用到发卡匹配，用以让驱动单与50欧姆的馈线相匹配。图一显示了天线的尺寸和布局。
发卡匹配系统
天线的匹配系统不仅简单，而且是防呆设计，预防出错。你可以原样拷贝图二所示的匹配系统的尺寸，不需调整，除非你打算使用话段的高端来通联。图二尺寸的匹配系统给整根天线的3个波段都匹配出很好的驻波。在CW段，3个波段的驻波比全部小于1.3。即使是话段的低端，也可以匹配出不大于2.0的驻波比。驻波比值是基于25米长的RG-58馈线测量获得的。
有人也许会问，你为什么要用那么长的馈线？首先，在户外操作时，馈线长点总比馈线短了要好。当你一切就绪却发现馈线短了，没有什么事情比这更坑爹了。此外，为了改变天线方向而移动天线的时候，有可能需要比刚才更长的馈线才能在原先的操作点继续操作。
为了减少馈线损耗，你可以用RG-58规格的馈线先接至地面，再用RG-8或者RG-213规格的馈线连接RG-58馈线到操作点。此时，你只需要一节很短的同轴电缆就好了。18米RG-58规格的馈线，在14Mhz上有大约1dB的损耗。这点损耗和与其带来的便利性相比，还是可以接受的。
发夹匹配的调节
天线升起来后，如果在你计划操作的波段的驻波比不像你预期的那么小的话，首先请再次确认各部件的尺寸剪切正确，反射单元和驱动单元的间距也符合要求。如果尺寸都符合要求，就可以调节发夹匹配来调节驻波比。把天线驻波分析仪连接到馈线；或者把驻波表连接到到收发信机上，再连接到馈线上，然后再把天线升到需要的高度。此时，看一下15米波段的驻波值。通过上下移动发卡匹配上的短棒，找到15米波段你想要操作的频率范围的最低驻波值。如果你想要操作的频点位于15米高端，你要把驱动单元稍微剪短点。调节好15米波段的驱动单元和发夹匹配后，再分别调节10米和20米的驱动单元长度；此时不必再调节发卡匹配单元中短棒的位置。
天线的支撑
依照我万事从简的原则，这个天线一般只用一个支撑点。通常我会找棵树做支撑点。这样当天线升起后，它就成了根斜拉的3波段八木天线。为了这样用，你还要在两头的2X2的拉杆上穿根绳子，形成个V形的吊绳，如图1.在一个V形吊绳上拉根绳子把天线固定到一根树枝，塔或者其它任何可垂直支撑的支撑点上；再把另一根绳子接到底下的那个V形吊绳上，并把另一端在地面上固定。通过在支撑点周围的地面上打下两三根不同的桩，你可以把天线调整到自己想要的方向。如果想要180度反向通联，只要拉下馈线，天线就会翻转过来。操作起来非常简单，有效。
远近皆宜
斜拉天线的一个特点是发射角（仰角）可以调节。比如如果你想通联北美的话（不管是日常通联，还是ARRL SS比赛），把天线拉开支撑结构45度，并保持天线馈电点离地高度约8米，此时在20米波段将会得到如图3A的波形图。此时的主波瓣的仰角在10-60度范围内。天线在9.1米高水平横拉时的的波形图被叠加在一起做比较。从图中可以看到，斜拉天线在低仰角时有出色的表现；而在高仰角时其增益不如水平横拉时的增益高。图3B，是在斜拉和水平横拉两种情况下，在10度仰角时的天线方位角叠加对比图。
假如你是DX爱好者，你可以把天线尽可能的垂直设置，以获得较低的仰角。图4显示的是天线在20米波段垂直倾斜10度与图3A中其它倾斜角度的仰角叠加对比图。此时天线的馈电点离地高度6米，模型建立的条件是基于远场是淡水，与我便携操作地的环境类似。
记住，对垂直极化天线来说，其辐射模型与对地导电率以及介电常数密切相关。靠近咸水的地方会产生高增益，低辐射角的辐射模型。而如果近场和远场都是贫瘠土壤的话，则获得的辐射角度增高，并且增益降低。
我曾经在我的户外操作点，测试过这点。找两棵树做支撑点把天线拉的近似水平，这时馈电点的高度约7米。在这种情况下，当20米开通欧洲时，我很难用3W功率通联上欧洲电台。而一旦我把天线改为近似垂直斜拉时，不但能听到更多的DX电台，还能相当容易的通联上它们。
我已经试过很多次了，我可以很容易通过把天线一端降低改变倾斜角，以降低发射仰角来测试。在和DX电台通联时，斜拉天线比高度较低的水平横拉天线效果更好。最近2个晚上的日常通联中，我已经通联了9个不同国家的欧洲电台。天线的设置为最高点离地大约10米，倾斜角约45度。 图5显示的是在28.05Mhz，天线在垂直倾斜10度和垂直倾斜45度，馈电点高度8米时的辐射波形；与天线水平横拉9.1米高时的仰角模型叠加对比图。近似垂直设置天线时，10米波段仰角图分裂为2个波瓣，高仰角波瓣要强过我们需要的低仰角波瓣。
这证明了对垂直极化天线来说，这个高度可能太高了。把天线降低到底端离地2.5米高时（这个高度是出于安全考虑的最低高度了），在10波段得到了和20米波段相似的波形图。
真的很便携
这天线的一个突出的特点就是简单。架设、拆卸简单，运输储藏也简单。当我使用结束需要离开时，我只要把天线降下来，将天线单元绕在2X2尺寸的拉杆上就好了。我还在绕好天线单元的拉杆两端，分别套上个塑料袋并把两个袋子系好，这样绕在拉杆上的天线就不会从拉杆的两端散开。整理结束，我把它们放在小车的滑雪行李箱里或者面包车的后座上，就可以开车走人了。放家里，它也不占地方，并且可以在需要的时候拿了就走，非常方便。
通联见证
这天线用起来究竟如何？答案是真的很不错。到了操作地点，我把天线的一端的拉绳通用弓箭射过大树后，通过拉绳把这一端升的尽可能高。如果是玩DX时，可能的话，我会把这一端升到20-30米高。而在加拿大日、户外通联日，以及sweepstakes竞赛日时，我把它升到约15米高。使用这根天线，我在1997年的ARRL 的sweepstakes比赛的CW模式，QRP组别中，获得了加拿大第一名。
方便的反向180度操作，是这天线的另一个优点。在1997年ARRL SS比赛的CW模式比赛后段，此时的天线指向东方，频率上我找到了KH6ND。他是比赛中我听到的第一个太平洋电台，此时我真的很想和他通联上。在多次试图穿过pileup通联他失败后，我把天线翻转了下，变为180度反向，反向后第一次就到了他。图6是在21.05Mhz下，垂直倾斜10度时的天线方位角图。此时的方位角图有点歪斜，这是因为天线在倾斜时，产生了几何不对称。
加拿大北海岸俱乐部业余电台VE7NSR，在最近两年的户外日比赛中也使用了这种天线，获得了巨大成功。他们把天线倾斜45度架设，使用了10米和20米波段。题图中所示的，就是户外日中挂在铁塔上使用的天线。
就像他们说的，布丁好不好吃，只有吃了才知道。如果你需要一根20米和10米波段带增益的天线，这根便携式八木就是你所需要的制作最简单的天线，做好后它将可以随时使用，非常方便。
本文已发表于2013年《电子制作》杂志。