常用配件
本文编辑:@BloodBlade
# 矢量网络分析仪(VNA)
常用来分析天馈系统阻抗,以避免阻抗失配引起驻波增加,从而损坏设备的情况。在布置天线时使用可以事半功倍。
HAM 们常用的的网络分析仪是 NanoVNA (opens new window),它可以测量 $S_{11}$ 和 $S_{21}$ 参数,对于业余无线电使用场景来说完全够用。 如果你看不上廉价设备,或者是专业人士,可以选择无线电监管部门常用的是德科技 FieldFox 手持分析仪 (opens new window)。
NanoVNA 有诸多功能,可以参考以下教程来用,其他 VNA 功能大同小异,但具体操作差距较大。
VNA 无法测量散杂。虽然 FieldFox 可以,但它是多功能设备,测量散杂使用的是它的频谱分析仪功能。
# 驻波表
本质是电压表,通过测量正向和反向的电波所产生的电压,从而获得电压驻波比(VSWR)。和电压表一样,模拟电路的驻波表本身并不需要电源,但一般会有一个连接照明灯的小电源插口。
现代的商业电台大都有内置驻波表,因此希望节省资金的 HAM 无需购买。
# 天线调谐器
可调节的阻抗转换器,在阻抗失配的时候,可以将电台端使用的 50 欧姆阻抗转换为天线端的阻抗,使阻抗匹配。
使用方式为根据当前驻波来调整内部电容和电感,使其天线端的阻抗尽可能接近天线的真实阻抗。新型的自动天调会使用内置驻波表来自动调节,无需手动操作。
有室内和室外两种,有条件的尽可能选择室外天调,可以大大减少馈线带来的的功率损失。许多电台也都有内置的调谐器,但是一般可以匹配的范围不如专门的外置天调。
# 馈线接头及处理工具
由于每增加一个接头都会引起信号功率损失,因此最好直接在馈线上安装接头而不是选择成品馈线再用转接头。而且馈线不能弯折,最好在拉到合适长度之后直接切断,装上接头使用。
接头有两种,分别是冷接和焊接,冷接需要专用的压接工具,投资较大,但比较方便,效果更好一些。 由于馈线和接头散热很快,焊接接头需要大功率烙铁和低温焊锡,否则容易出现各种问题。
对焊接技术没有自信,也不想买压接工具,那可以算好馈线长度,找好接头类型,然后让商家来处理。
大部分基地台、车载台、短波天线、车载天线都使用 M 母头,因此馈线需要 M 公头;便携野架设备使用 BNC 母头,馈线需要 BNC 公头连接设备。 手持台使用 SMA 母头和 SMA 公头的设备数量都很庞大,也为了方便起见,建议直接给馈线安装 BNC 公头,在手台上安装 SMA-BNC 转接头使用。
# 线缆
如果想要让电脑操控电台、以及传输数字信号,如 FT8 的话,就需要使用线缆将其连接。
对于较新的电台,或者具体点说,“内置声卡” 的。(例如 FT-991、FT-710、IC-7300 等),只需要一根 USB 线即可。
作为反例的是 FT-891,它是由 FT-991 去除 UHF/VHF 频段而来的简化版,虽然与 FT-991 属于同代设备,但并不 “内置声卡”。
对于其他设备,那就需要电脑分别连接到电台的串口控制设置,并且使用声卡来处理电台的基带信号。这就需要两根线,即串口线和音频线。
如果天馈系统设置不当,就会产生大量电磁干扰信号,导致通信出错、连接断开,乃至烧毁电脑。假如无法改善天馈系统,那最好在线缆上做好隔离。 简单的隔离可以选择在将线缆缠绕在磁环上,更进一步的话则需要专门的接口隔离设备。对于控制电台的场景来说,所需的隔离设备通常价格不高,可以随便购买。
# 蓝牙盒子
蓝牙模块为电台提供串口和声卡,可以代替控制和信号线缆。 不过受到蓝牙的带宽限制,其质量不如有线连接(即使是无损音频也一样,因为蓝牙协议中 mic 是不支持无损传输的)。
# 转接头
射频连接器类型很多,各种转接头很有必要。常见的有:
- M 公转 SMA 公:用于将固定、车载天线连接到手台或 NanoVNA
- SMA 公转 SMA 母:有的手台用公头,有的用母头。但是母头更方便,经常更换天线的机器建议都加转接头变成母头。
- M 公转 BNC 公:将固定、车载天线连接到专为野架设计的电台或一些测试仪器。
转接头不需要买什么大牌子,几块钱的完全够用。
# 自熔胶带
也叫自粘胶带,户外长期架设时缠绕在接头上。这种胶带会与自身熔接,在接头上形成具有很高防水性的外壳。
# 功率放大器
可以放大信号的功率,但设计不好的话会使散杂信号大量增加。 除非购买的型号是打算搭配使用的电台的配件清单里面推荐的的,或者三大厂家(建伍、艾可慕、八重洲)出品的,否则建议购买前在不同渠道多找几个人问问好不好。
根据国家规定,功率放大器视为电台的一部分,因此电台需要和搭配的功率放大器作为一个整体在有关部门进行验机,并重新上执照。
# 同轴切换器
如果你有多个设备或者多根天线,可以用它来进行切换。
# 双工器
可以分离不同频率的信号给不同的接口。一般使用具有低通 / 高通滤波器的双工器,将短波和 UV 频段分离即可。
比如有一套短波台和一套 UV 台,不使用双工器就需要为两个机器拉馈线,而使用双工器的话,可以在一根馈线中同时传输短波和 UV 信号,在天线和电台端使用一对双工器将其分离即可。
除了这种用法之外,还有其他双工器,比如当频率固定不变的时候(例如中继台),可以使用两个陷波器来实现双工。 即接收口使用频率为下行频率的陷波器,阻止下行功率烧毁接收机;发射接口使用频率为上行频率的陷波器,防止散杂干扰到接收机。 这也是为什么中继台使用双工器要订制调整的原因。 不过中继台使用低通 / 高通滤波器作为双工器也未尝不可,ICOM 的中继台就内置了低通 / 高通模式的双工器,这样无需调整,比较方便。
# SDR 接收机与切换器
许多老电台没有频谱功能,不便找台。使用 SDR 切换器,可以在不发射的状态下,将天线共享给 SDR 接收机与电脑,利用 SDR 接收机较广的带宽处理范围来快速找到哪个频率上有信号。
但是 SDR 接收机毕竟不是电台内置设备,使用起来有些不便,最好需要电脑来同步电台与 SDR 接收机的调谐频率。
SDR 切换器具有联动电台 PTT 信号的功能,可以在发射时自动断开 SDR 接收机的连接,避免烧毁 SDR 设备。 对于一些没有 PTT 信号输出功能的电台,一些切换器采用了感应方式,即通过的功率超过一定值时自动断开 SDR,但这类切换器价格要高一点。
有些高端电台会内置独立接收机接口,无需切换器。也可以直接改装电台,将 SDR 接收机融为一体。