今天,我們走近一款瑞士制造的有源偶極子天線,該套件組裝難度多大?接收性能效果又如何?一起來看!
瑞士 Stampfl 有源偶極子天線放大器
2016 年秋季,我買到了一款完全被遺忘的天線。大同AD370。AD370 是所謂的有源偶極子,開發和制造于 1980 年代。我真的很幸運,因為這臺 AD370 只能在屋頂下操作,而且狀況如新。我在瑞士的圣加侖道路交通辦公室使用它來接收德國氣象服務 DWD 的天氣報告。當然,那是在 1980 年代,當時還沒有互聯網。這樣,清雪車就可以在冬季及時準備就緒。
我對 AD370 的接收性能感到非常興奮。在我可以使用 AD370 之前,我必須先對其進行修改。AD370 帶有一根牢固焊接的同軸電纜,只有 10m 長。因為我的天線引線長約 30m,所以我在 AD370 中內置了一個 BNC 插座。所以我能夠將它安裝在我 7m 高的桅桿上。短波的接收效果相當不錯,但沒有接近 ALA1530 或 Bluewave 的性能。AD370 在長波和中波上有很多噪音,給歡樂蒙上了一層陰影。有什么不對的!天線線很好,其他一切也很好。所以我嘗試了另一個遠程饋送器。我從 Bonito MegaLoop "CPI1000" 接過開關。
瞧!AD370 原來是一個完全不同的天線。LW 和 MW 的接收突然變得非常清晰,可以激發靈感。不僅如此,使用新的遠程饋線甚至 VLF 接收也是可能的。從 10KHz 開始。來自俄羅斯的阿爾法信號以我以前從未聽過的清晰度來到這里。AD370 的限制因素是遠程饋線。令人難以置信的是,這個不起眼的部分可以做什么。
我對 AD370 非常興奮,很長一段時間它都是我最喜歡的天線。因為 AD370 連接到我的在線 SDR,我收到了很多關于天線的詢問。出于極大的興趣,我問 Heinz Stampfl 是否愿意構建一個類似于 AD370 的有源偶極放大器。沒過多久,第一個原型放大器就制造出來了。與 Bluewave 一樣,一個小團隊在這里工作,充滿了“Hamspirit”和熱情。
Heinz Stampfl 制造了放大器,Günter Mandel DL4ZAO 提供了有關開關的寶貴技巧,我測試了有源偶極放大器。經過幾個月的廣泛開發和測試,Stampfl 有源偶極子的最終版本現已面世。Stampfl Aktivdipol 設計為套件。只有遠程饋線內置在優雅的藍色陽極氧化鋁外殼中。在開發過程中,重點放在透明度和可修復性上。放大器和遠程饋線配備了常規組件,包括電路圖。
以下是 Stampfl 有源偶極子套件最重要的技術數據
頻率范圍:20KHz - 60MHz
大信號強度:IP3 + 33dBm - IP2 + 43dBm
增益:10dB
電源:11-16V - 約 110mA
放大器和遠程饋線用傳統組件構建
放大器和遠程饋線上的高質量手工纏繞鐵氧體磁芯
尺寸放大器板:80x72mm
尺寸遠程饋送器:(WxHxD)94x45x45mm
遠程饋線安裝在高質量的藍色陽極氧化鋁外殼中
提供零件:
功放板
遠程饋線
帶匹配桶形連接器的直流電纜
2個香蕉插頭
1x BNC 插座
1x SMB 插座
緊固用小零件
帶有測量值的操作說明和方案
該套件采用精美的紙板箱包裝。這幾乎太好處理了。它非常適合存放小零件。
安裝在外殼中
完全組裝的有源偶極子可以在下面的圖片中看到。為放大器找到合適的高質量外殼并不容易。此處顯示的是帶有氯丁橡膠密封件的防水 IP65 外殼。燈座和緊固夾的孔必須仔細密封。為此,衛生領域的特氟龍膠帶或自磨損膠帶是合適的。除緊固夾外的所有部件均由不銹鋼制成。聚光燈座是自制的,由我自己制作。兩個天線輻射器由不銹鋼彈簧鋼制成,每個長 1m。
在建造表殼時,非常重視最大的穩定性和耐用性。外殼上的所有孔都用墊圈從內部和外部額外加固,以便將螺釘連接的張力分布到更大的區域。因此,這種外殼變體制作起來并不便宜。
Stampfl 有源偶極子與大同 AD370 的比較
Stampfl 有源偶極子的電路與 AD370 的電路并不完全相同。Stampfl 有源偶極放大器由兩個對稱連接的 MiniWhip 天線組成。大同AD370根據變壓器負反饋工作。
為什么是有源偶極子?有源偶極子具有對稱工作的巨大優勢。這意味著由于它的第二個輻射體,天線有自己的配重并且不依賴于地球(質量)。由于水平方向,它的噪音也比垂直方向少得多。如果天線水平對齊,則在較低頻率下具有明顯的方向效應。因此,您可以根據需要將其轉向首選方向。如果您越來越多地收聽長波和中波,轉子對于能夠轉動天線會很有用。
兩種天線基本上都是為水平對齊而設計的。然而,也可以在垂直方向操作它們。在垂直排列中,有源偶極子像普通的鞭狀天線一樣接收。不同之處在于,在垂直排列中,有源偶極子可提供更高水平的全方位接收。但是,垂直對齊有兩個缺點!由于電平增加,它的噪音更大。并且,天線的安裝更加復雜。連接有源偶極子的同軸電纜必須從連接處開始向后水平鋪設1-2m。只有這樣才能根據需要布置電纜。如果電纜從外殼連接處直接向下走并且非常靠近輻射器,則同軸電纜將起到平衡重的作用,有源偶極子將失去其特殊性能。然后,有源偶極子的反應就像 MiniWhip 一樣,但具有所有缺點。看這里。
與大同 AD370 一樣,Stampfl 有源偶極子是一種電場天線。這意味著它使用電磁場的電氣部分。因此,這種類型的天線更適合低噪聲環境。在住宅區或市中心等人口密集的地區,H 場(磁性)天線可能是更好的選擇。
在下面的桅桿臂上可以看到兩個有源偶極子。大同AD370臂桿1.2m。Stampfl 有源偶極子長度在 1m。下圖僅用于說明天線的尺寸。如果天線正在運行,它們之間的相隔的距離約為 1.2m。然后將一個連接到后臂。
接收方向
在測試階段,我注意到奇怪的接收行為。我發現接收方向與偶極子理論不符!該理論說最大接收與輻射器軸偏移 90°。根據左下圖。但是 Stampfl Aktivdipol 就不一樣了!接收方向就像一個磁環,在輻射器軸上。右下圖。這種接收行為引發了業余愛好者之間的討論,包括來自專業電磁環境研究人員。沒有人可以肯定地說為什么 Stampfl 有源偶極子的接收行為與理論相反。正如理論所暗示的那樣,其他業余愛好的同事報告了正常的接收行為。因此,我將 Stampfl 有源偶極子與 Datong AD370 和兩個 NTi 有源偶極子原型進行了比較,就方向性而言,我的結論還在那里。
所有三個天線都顯示出與 Stampfl 有源偶極子完全相同的接收行為。經過廠家的進一步澄清和詢問,得到了以下信息。具有縮短的輻射器的有源偶極子在某些條件下可以表現出這種現象。我還沒有能夠最終澄清確切的原因。它必須與位置、地波和天波以及無線電波的入射角有關。后來一位愛好同事聯系了我,他注意到與我在這里的接收行為完全相同。
根據偶極子理論的接收方向。與發射器軸偏移 90°。
像環形天線一樣接收方向。發射器軸上的接收最大值。就像一個磁環。
使用 Stampfl 有源偶極子接收
關于接收,我真的不必多說。Stampfl Aktivdipol 實際上與 Datong AD370 相當。兩個天線在整個長波、中波和短波范圍內的接收效果相當。邊緣區域存在差異。“改進型”大同 AD370 在 30KHz 以下的表現明顯優于 Stampfl 有源偶極子。11.9KHz 的 alpha 信號只能用 AD370 記錄。17.2KHz 的 SAQ 與 Stampfl 有源偶極子沒有任何問題。下圖顯示了 2018 年 5 月 1 日的快照。
長波和中波范圍實際上在兩者中都一樣好。下面是 0-2.1MHz 的放大部分。大同 AD370 在這些區域帶來的電平比大同有源偶極子高 3-4dB。兩者的重要 SNR 大致相同。
UTC 時間 4 點
下面是整個頻率范圍的屏幕截圖。很容易看出,Stampfl 有源偶極子的電平隨著頻率的增加而增加。在高頻范圍內,Stampfl Aktivdipol 比 Datong AD370 多出 3-4dB。
UTC時間下午 6 點
結論:
Stampfl Aktivdipol 是對長波、中波和短波接收愛好的豐富!在其預期的水平方向上,它接收的噪聲非常小,很容易與 AD370 競爭。它是眾所周知的 MiniWhip 的真正替代品,因為它獨立于地球(質量)并且設置起來不那么復雜。我不喜歡的是不太好的 IP2 + 43dBm 值!這不是很高,并且使天線容易受到互調的影響。這僅在無線電頻段信號非常強的傍晚時分有效。如果信號高于 S9 + 30dB,則可以在兩倍的頻率上聽到相同的發射機。大同AD370也表現出這種行為。然而,具有稍弱的互調。
審核編輯:劉清
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原文標題:?【火腿測評】瑞士Stampfl有源偶極子天線套件組裝難度多大?接收效果又如何?
文章出處:【微信號:業余無線電,微信公眾號:業余無線電】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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