人工射頻接地系統(tǒng)

最理想的射頻接地系統(tǒng),是把電臺架設在鹹水面上,以泡在此水面下的金屬板為接地。在海面上的移動臺,與此條件就相去不遠。然而大部份陸地上的電臺都不能夠達到如此境界。尤其是在高樓大廈的公寓內設置電臺,要有理想的射頻接地系統(tǒng)更是難。就算是你電臺在獨棟房的一樓,離接地處只有幾公尺,它只能保證你可以有很好的電力接地系統(tǒng),提供電力接地的安全,但也不見得會有理想的射頻接地系統(tǒng)。

例如,你也許會認為利用一公尺左右的導線接往２．５公尺長的妥當接地樁,是一很理想的接地系統(tǒng)。但是２．５公尺長大約是１０公尺波段的四分之一波長,所以不管你接地系統(tǒng)有多好,從發(fā)射機端看去,如果工作波段是１０公尺,那是一個阻抗特性很高的端點。所以從射頻觀點,這是一個很糟糕的接地系統(tǒng)。自然發(fā)射機也就處在無接地狀態(tài),變成是熱（ＨＯＴ）狀態(tài),你可能因而隨時射頻觸電。假如你的嘴唇碰及麥克風,或手等身體部份觸及收發(fā)機,而有發(fā)麻的感覺,那肯定是被此〞熱〞態(tài)修理了。必須採取改善措施。

介於收發(fā)機接地端子與接地系統(tǒng)之間的任何長度導線,總會有阻抗存在。這會影響到射頻接地,而接地系統(tǒng)又是天線系統(tǒng)的一部份,所以接地系統(tǒng)的阻抗會降低天線系統(tǒng)的效率。

比較好的接地系統(tǒng)

為了解決上述問睿?憧梢蘊峁┮粋?低阻抗環(huán)境給收發(fā)機的接地端子。如何做呢？除了良好的電力接地系統(tǒng)外,並連一段四分之一波長（工作頻率）的導線,並且另一端保持開路,不接到任何物體上。此段導線可以蛇行放在地板上,或延牆存放,由於是四分之一波長,所以不接任何物體的遠端阻抗特性為無窮大,反應到收發(fā)機的接地端子,阻抗特性就很低,理論上,阻抗為零。這也就是最理想的射頻接地系統(tǒng)了。也就是說一條四分之一波長導線可以提供最理想的射頻接地系統(tǒng)。但是我們的工作頻率通常是隨意變換的,如果要保持理想的射頻接地系統(tǒng),那此條導線豈不是要隨時替換？

碰到的不只上述問睿?保骯?卟ǘ蔚乃姆種?徊ㄩL只有２．５公尺,那要是１６０公尺波段,長度就要４０公尺,這就有點不好處理了,加上前面提過的頻率變更時,導線長度的調整問睿?@些問疃家?綰謂鉀Q？對應到天線去的話,馬上就有了答案。一只天線不是可以藉著調諧器而適用在好幾個波段嗎？對了,那就是射頻接地系統(tǒng)調諧器。

人工射頻接地系統(tǒng)

想法有了,為了提供好的射頻接地系統(tǒng),我要一個人工射頻接地系統(tǒng),這是我為了上述兩大問釹氤鰜淼慕鉀Q辨法,為了印証這個想法,我首先拿一部天線調諧器試用,果然機殼會觸電的現(xiàn)像馬上消失,這就讓人信心大增,繼續(xù)發(fā)展下去。我的收發(fā)機雖說是高頻全波段,環(huán)境加上法規(guī)的限制,我想大多數(shù)人都跟我一樣。常用的波段不外是１０、１５、２０、及４０公尺波段,頂多再加個８０公尺波段。我電臺的設置地點是二樓,電力接地系統(tǒng)則設在一樓廚房旁,相隔約１０公尺左右。

如圖１所示,是此人工接地系統(tǒng)的線路。以Ｃ１、Ｌ１、及Ｌ２串列組成,它是接在收發(fā)機的接地端子與條一小段導線之間。當然的收發(fā)機接地端子是接妥在電力接地系統(tǒng)的,這是為了安全理由,與射頻接地系統(tǒng)無關。此線路可以在４０公尺到１０公尺波段內使用。利用Ｃ１與Ｌ１環(huán)路之間設一變壓器Ｔ１,來取得流經此線路的電流,並且利用電錶Ｍ１監(jiān)測。當此電錶的指針最大時,表示處於共振狀態(tài),也就是相當於提供了四分之一波長的導線。所以發(fā)射機的接地端子有最佳的射頻接地系統(tǒng)。

工作原理

電容與電感串連而取得共振時,在該頻率有很低的阻抗。當發(fā)射機開火時,如果接地端子沒有好的射頻接地,射頻電流會流經Ｃ１、Ｌ１、Ｌ２,當與發(fā)射頻率產生共振時,電流最大。你可以利用開關Ｓ１來選擇不同的Ｌ１位置,以便取得與工作頻率共振的條件。

變壓器Ｔ１的初級,與Ｃ１及Ｌ１串接,因為此處可乙得到最大電流。初級取得的射頻電流,感應到次級,經由Ｄ１及Ｄ２檢波,Ｃ２濾波,並以Ｒ１電阻做靈敏度控制,把轉換成的直流電壓用電錶Ｍ１監(jiān)測,誇接在電錶上的Ｃ３是用來去除射頻干擾的。所以Ｍ１可以用來間接反應線路的共振。此時,發(fā)射機的接地端子有很好的射頻接地。為了有最理想的射頻接地效果,Ｊ１與發(fā)射機接地端子之間的導線要保持最短距離。

因為串連線路在共振時有很低的阻抗特性,這個串聯(lián)線路由Ｃ１、Ｌ１、及Ｌ２組成,外接一小段導線,並且與Ｊ２形成一個環(huán)路,提供了很低的射頻接地阻抗,也就是提供了四分之一波長的電子長度。

製作

此線路應裝在金屬盒內,尺吋以１４．０Ｘ７．５Ｘ５．０公分左右為宜。電容Ｃ１是一般接收機選臺電容,其最大電容量是３６５ｐＦ,這裡的耐壓可以不必計較,因為串連線路是屬高電流低電壓,所以在這方面不會是問?。Ｍ１電錶也沒有什麼特別要求,小型電錶滿刻度是１００或２００ｕＡ都可以。

操作

線路上的Ｊ１端子與發(fā)射機上的接地端子間的導線,盡量保持最短距離。當然發(fā)射機的接地端子也要與電力接地系統(tǒng)接妥。然後在Ｊ２上接一長約４公尺左右的導線,注意Ｊ２所接的導線另一端要保持開路,不要去觸及任何物體,更不要在上機工作時讓人觸及,最好用膠帶包好裸露部份。因為發(fā)射機工作時,此導線端點是電壓點,也就是有射頻高壓。

選好你想工作的波段後,先不要全功率發(fā)射,輸出功率以５到２０瓦為宜,然後發(fā)射,調整Ｃ１,試著不同的Ｓ１位置,直到找著Ｍ１讀數(shù)最大才停止。如果Ｍ１指針超過滿刻度,可以調Ｒ１,使指針回到刻度內。

所有業(yè)餘無線電臺設置情況都不一樣,所以很難說應該把握什麼原則要領,只能自己試過之後,才能了解大慨情形。像我的電臺在４０公尺波段時,Ｓ１的位置在８,更高頻率波段則往上切換,這樣可以提供更低的電感。如果你在１０公尺波段把Ｃ１及Ｌ１都設在最低位置,在Ｍ１卻得不到最大讀數(shù),則可以把Ｊ２後頭的導線切短一些再試看看。如果碰到類似情況,在４０公尺波段上,Ｃ１及Ｌ１最大位置上也找不到共振點,那就須要延長Ｊ２上的導線。順便一提的是,如果你想適用於８０公尺波段,同樣地,只須延長Ｊ２上的導線。不過話說回來,高頻波段內最須要射頻接地系統(tǒng)的是,介於１０公尺到４０公尺波段。因為像是８０公尺波段或１６０公尺波段,天線本身就夠長了,而且因為波長拉長了,所以電臺的電力接地系統(tǒng)本身就可以提供良好的射頻接地了。

當你得到最高的Ｍ１讀數(shù)時,裝此部線路得機殼本身就幾乎是射頻接地。如果Ｊ１與發(fā)射機接地端子之間的導線夠短的話,那就是更理想的接地。

也許你會在某些波段頻率上,Ｍ１得不到最大讀數(shù),甚至指針都不動。那恭喜你,因為你系統(tǒng)本身已經有很好的射頻接地系統(tǒng)了。

小心事項

雖然Ｊ１及發(fā)射機接地端子都已經處在電力接地系統(tǒng)了。但是這對某些頻率而言可能並不是射頻接地。尤其是在做調整時,如果手碰機殼,雖然沒有安全顧慮,但會影響Ｍ１的讀數(shù)。

值得試看看

使用人工接地系統(tǒng),不但取悅了發(fā)射機,還可以避免ＴＶＩ等問睢Ｉ漕l干擾並不是都由諧波造成的,幸運的話,你也許可以一舉解決多年的ＴＶＩ問?。永@涫親≡詮?⒒虼髽塹吶笥眩?贍芤驗椋裕鄭啥?づ?従櫻?蚯?嗖仄瘥溈孫L,這都不是好結局。以往樓頂?shù)碾娨曁炀€總會因為操作電臺而稍受干擾,比較嚴重的是電話線,使用中的電話筒裡,會傳出像是用ＡＭ模式收聽ＳＳＢ訊號的聲,而且還很大。但是自從使用此人工射頻接地系統(tǒng)後,這些問疃枷?ъ稛o形了。

表２：圖２線路內的零件

圖說明：

圖１：人工射頻接地系統(tǒng)線路。