盡管手機在全球范圍內提供廉價、即時的通信，但世界上仍有數百萬活躍的業余無線電操作員，有些人了解到這一情況后會感到很驚訝。我們喜歡說，每個人都有每個人的業余愛好。

本文作者：David.kruh，ADI Direct Marketing Manager

我的一些同好積極參與救災支援工作（他們是波多黎各仍在進行的災后恢復工作的一個特別重要的部分）。國際空間站中的宇航員也有我們的業余無線電愛好者，他們建立了一個電臺與我們地球上的愛好者交談。還有一些無線電愛好者設計并制造高增益天線，以向月球發射信號并反彈回來。為了做這些事情以及其他更多事情，我們使用的方法有很多，從最先進的數字模式（運行在我們的計算機上）到老式摩爾斯電碼，不一而足。

我喜歡的業余愛好是在1.8 MHz至28 MHz之間的八組不同頻率上操作HF，這些頻率稱為頻段，已被分配給業余無線電。幸運的是，我房子長邊的兩端布置了樹木，使我有地方懸掛一根100英尺的中心饋送偶極天線。偶極天線很棒。價格便宜——偶極天線就是電線，帶有饋線和一些繩索，以將其兩端固定在樹上。另外，偶極天線易于設計、安裝、修整和固定。更妙的是，偶極天線甚至能提供一點增益（不過它是定向的，不能旋轉）。

下圖是我房子外的天線，顯示了偶極天線的位置，插圖中顯示了所謂的“雙引線”（從發射器到天線的饋線）和天線調諧器的圖片，旨在“欺騙”發射器，使其看到一個50Ω負載（盡管實際天線在該頻率上沒有諧振）。

在HF頻率上使用偶極子，我與美國所有50個州和200多個國家取得了聯系，最遠達到澳大利亞西南部，也就是地球的另一側。然而，當我在最低的業余無線電頻段操作時，160米（1.8到2.0 MHz）的表現低于平均水平，因為偶極天線距離地面只有25英尺，而這只是160米波長的很小一部分。這意味著我的大部分信號是在上升，而沒有出去。在該頻段，我最長的聯系距離只有1100英里左右。

在與ADI院士Woody Beckford 的午餐時間對話中，我提到了這個問題。他建議我把100英尺偶極天線變成垂直天線，引線絞合在一起，然后饋送到巴倫的一側。垂直天線會為我的信號提供一個較低的“起飛”角度，從而增加信號能被聽到的距離。這在EZNEC上展現得很清楚，它是一種天線分析程序，頗受業余無線電愛好者歡迎：左邊是25英尺偶極天線方向圖的模型，右邊是相同頻率下25英尺垂直天線的模型。請注意右邊模型中的波瓣顯示RF起飛角度較低：

因為偶極天線——進而垂直天線——會受限于25英尺高度（160米波長的很小一部分），我們知道讓它在低至2.0 MHz的頻率上調諧起來會有問題。使用EZNEC，Woody計算了一個底部加載線圈的參數，該線圈不僅可以在電氣上延伸天線，還可以消除對巴倫的需求。這是我根據Woody的規格設計的線圈，用#10線在2英寸PVC管上繞38匝。導線從頂部引出后連接到雙引線的雙絞線引線，利用SO-239很容易從棚屋連接到同軸電纜，通過接線片可以方便地添加和移除徑向天線。

是的，徑向天線。此時，天線只完成了一半。這是因為垂直天線需要一些偶極子不需要的東西。垂直天線可以說只有“一半在那里”，另一半是地面的“反射”，這意味著它依賴于通過地面的返回電流，通過導線從垂直天線的底部輻射（“徑向”一詞即由此而來）。所以，如果地面系統很糟糕，天線也會很糟糕。它可能會很好地加載，但另一位前ADI員工，也是無線電愛好者(K1DG) Doug Grant提醒我——虛擬負載也一樣。

為了量化地面徑向系統的有效性，我們可以使用輻射電阻(R)，它表示整個系統的損耗：天線、饋線和徑向系統。我們需要R和一臺特殊儀器（我使用了MFJ-259天線分析儀）來幫助回答一些問題：

需要安裝多少徑向天線？

其長度應該是多少？

徑向天線應該架空還是埋起來？

我的房子、我鄰居的房子、土壤電導率（可能會隨季節而變化）以及埋地的天然氣管線、水管、下水道、電話線、電纜線對R或垂直天線的廣播方向圖有何影響？有太多的變量需要計算。只有測試（通過布置徑向天線）才能揭示答案。有趣的事情開始了。

利用手頭上的1000英尺絕緣線軸，我開始了為期數月的布置徑向天線和測量SWR、R和X的工作（我還沒有提到電抗，它是任何天線系統固有的電容和電感的組合引起的對交流電流的反抗），我們希望所有這些都盡可能低。為了本博客的目的，我們將重點介紹R，因為X往往跟隨R上升或下降；雖然固有低SWR比較好，但總是可以利用調諧器為發射器提供50Ω負載。第一個測試是四根徑向天線位于地平面上，放置在我家房子的邊緣，接近房屋，如這根帶注釋的天線所示：

結果是在最低R時測得，令人鼓舞，高于50Ω的軟指標，隨頻率提高而逐漸增加，直到在頻帶頂部時超過60Ω。顯然需要更多的徑向天線，但哪里可以放得下呢？答案在Rudy (N6LF)撰寫的一系列文章中，題為關于垂直和徑向天線的QEX文章( www.antennasbyn6lf.com/.../series-of-qex-articles-on-ground-system-experiments.html )，其中他詳細說明了架空徑向天線可以與地面徑向天線一樣有效，有時甚至更有效。讀完之后，我布置了一對離地約3 1/2"的徑向天線，圍繞著我家后院木柵欄的上支架。結果非常出色，在160米頻帶內至少下降10Ω。

我有足夠的時間和1000英尺線軸中剩下的大量電線，因此嘗試在各種布局中添加幾根徑向天線，其中有這樣一項測試：

如果一組架空徑向天線將R降低10Ω，為什么不在柵欄中間加上第二組？

想象一下，當我測得R在整個頻帶上實際上是上升時，我有多驚訝！（誰愿意從數學角度來解釋這一現象？）最終，在嘗試了更多的布局和長度之后，我發現在垂直天線的相反兩側再增加兩根70英尺徑向天線表現最好，在整個160米頻帶上R再降低大約5Ω。下面是原始四根徑向天線的性能曲線（紅色），架空天線在柵欄上方（藍色），還有最后兩跟70英尺地面徑向天線（綠色）。

同Woody和Doug分享這些結果（并詢問“接下來我應該嘗試什么？”）之后，我收獲了我最喜歡的建議：停下來，已經很好了，啟動無線電吧！那時是十月，冬季即將來臨（160米天線的運行條件最佳的時候），我很高興停止挖掘我的后院。從那個冬天到現在，天線的表現超出了我低調的預期，同美國48個州和35個以上的國家取得了聯系，其中一些業余無線電距離東歐、俄羅斯和南美洲有4000多英里——相對于偶極天線，這是一個巨大進步。當我在院子里辛苦挖掘和埋設電線時，鄰居們投來奇怪的目光，但現在的成果告訴我：努力沒有白費。

有關此垂直天線項目的更多信息、數據和圖片，請訪問我的業余無線電臺網站：http://www.bambinomusical.com/WB2HTO/Vertical.html。