【火腿快新闻】质疑对讲机天线质量？这家天线制造商展示如何测量和调整天线参数

面对消费者对对讲机天线测量的质疑，日本这家全球知名的天线制造商选择了召开媒体说明会，电台小叔认为这是回应大众的最好方式，我们一起来了解一下。 日本第一电波工业展示天线制造商进行对讲机天线的测量/调整法

以“钻石天线”品牌而闻名的天线制造商第一电波工业株式会社前几年面向媒体相关人士召开了说明会，以让大家知道该公司是如何测量、调整对讲机用天线的。本文后半部分还演示了对讲机用箔天线的测量和调整。

第一电波工业的产品涵盖从业余无线电到业务使用，根据用途和频带进行各种各样的天线的制造销售。他们制造的业余无线电天线有从HF到UHF、波束天线、GP天线、充气天线等各种各样的种类，仅在该公司主页上刊登就有约160种商品。此外，诸如天线底座、天线杆、电缆、电源、扬声器、麦克风、分离器、切换器等业余无线电通联不可或缺的外围设备。

第一电波工业制造销售多款天线

在业余无线电展的第一电波工业展位上也展示了很多产品

但是，该公司每天都收到很多用户的咨询和咨询，最近有特别增加的问题如下：

“用市销的天线分析仪试着测量了对讲机的天线，SWR的最佳点大大偏离了业余频带的中心（例如：145.0MHz）。这不是次品吗？”

据说是这样的内容。

但是，调查的几乎100%用户都是因为“用户自身的测量方法有误”，实际上如果连接对讲机使用的话，SWR驻波比在规格相同的频率下是最小的，可以发挥设计的性能。

该公司表示，“希望大家能借此机会知道第一电波工业在怎样的条件下对手持机用天线进行测量和调整”，并于几年前，在日本埼玉县川越市的该公司事务所举办了面向媒体的说明会。

第一电波工业的川越事务所举办了面向媒体的说明会

首先该公司的工作人员说明了天线的基本原理。1/4波长的对讲机天线需要良好的接地（接地、高频接地），该公司的手持机用的天线大多以1/4波长为基础设计，为了缩短全长，或通过多个频带进行调谐，在底部设置线圈或匹配电路有这样的说明。

另外，在移动通联应用中，不需要接地的非地网型天线很受欢迎，但非地网型天线的“结构复杂，价格变高”、“与1/4波长型的天线相比稍微窄一些”、“全尺寸变短的话，频带会变得非常窄”持有这样观点消费者很多。

接着，进行了测量、调整手持机用的可伸缩天线的测试方法的演示。该公司在测量时，在连接天线的部分使用了与手持机构造相同的“虚拟模型”（与实际手持机相同的位置上有天线连接器，与底部设置的测量机连接用天线端子接线）。

“虚拟模型”准备了“业余无线电用手持机”、“数字小功率社区无线用手持机”、“一般业务无线用手持机”等与用途和频带相适应的装置。除了从客户那里借来的东西之外，也有在自己公司购买产品并拆开新产品制作的情况。

该公司用于测定、调整的“虚拟模型”的一个例子。中央上的金属筒也是“虚拟模型”。

首先，用专用电缆将测试仪器（罗德与施瓦茨ROHDE&SCHWARZ公司生产的网络分析器）连接到“虚拟模型”。为了不影响该电缆的测量结果，在与“虚拟模型”的连接侧加入了滤波器。

使用ROHDE&SCHWARZ（罗德与施瓦茨）公司制造的网络分析器。对应于广泛的频率，不用说使用了史密斯图的阻抗表示和SWR测量，还可以直观地把握插入损耗、电流分布、电流相位等。测定器每年进行一次基于ISO标准的检查校正。

为了准确测量，在测量用电缆的“虚拟模型”侧装入了滤波器。在测量前，在天线端子上安装虚载（用于测量仪器），对测量仪进行校准。

接着在天线端子上安装假负载，对测量仪进行校正（校准）。通过执行该操作，可以校正（取消）线路，并且可以看到外壳连接器前端的测量值。然后将进行测量的折回天线安装到伪框体上，用一只手拿着框体接近口，以使天线应垂直的方式进行测量。

顺便说一下，校正（校准）被称为“OSM（OPEN SHORT-MATCH）校正”等，通过开放式短距离校正相位，通过匹配（虚拟负载）进行阻抗校正。“严格来说，电缆在外部空气温度下多少会有伸缩，所以随着时间的推移校正也会发生偏差。这个特别是在高频带越显著。如果是业余频段的话，430MHz以上的修正值会随着电缆的伸缩而发生变化”。

准备好了，现在开始测量

在本次说明会上，我们用为数字小功率社区无线（142.934375～142.984375MHz、146.934375～146.984375MHz）用手持机设计的回波天线“SRH 140DH”（1/4波长型、全长36cm）进行了实验。使用的“虚拟模型”当然是以数字小功率团体无线用的手持机为基础制作的，在该框体内部装有与实机相同的框架和主要基板。

在通过上述方法正确测量的情况下，在作为设计上的天线的中心频率的145.00MHz附近，SWR为1.2以下，得到了该社区无线的分配信道的全部1.5以下的良好的数值。在该测量过程中，试着将“虚拟模型”远离口部，或高举起，中心频率和SWR的最佳值等发生了相当大的变化。

将安装有SRH 140 DH的“虚拟模型”靠近口，进行测量。天线尽量垂直

在网络分析器上显示史密斯图的同时测量SWR。设计上的中心频率（145.00MHz，图表中央的“▼1”部分）附近漂亮地降低了SWR

接着，准备业余无线电爱好者也经常使用的市售天线分析器，在该天线端子上直接安装了相同的SRH 140DH的状态（使用N→SMA的转换连接器）进行测量，中心频率下降到139.95MHz附近，145.0MHz附近为SWR 1.9左右测定结果。

据该公司工作人员称，“用户向本公司寄来的‘天线是不是坏了’‘无法协调’的询问，可以认为是这样测量的”。

向业余无线电爱好者也经常使用的市售的天线分析器直接安上SRH 140 DH

天线分析器的测量结果。SWR的最低频率为139.500MHz，在145.0MHz的情况下，SWR上升到1.9左右

虽然是调谐频率偏差测量的原因，但是说明“市场销售的天线分析器，因为只使用了天线连接器部分的一部分金属，所以电容不足，没有充分的接地的情况比较大”。再加上“用手拿着无线机，靠近嘴巴”等，没有在接近实际的手持机使用方法的状态下进行测定，这也和测定结果的不同有关”。

在直接安装到天线分析器和使用“虚拟模型”的状态下，即使是相同的天线测量结果也出现了差异

另外，负责人还表示，“140MHz频带的数字小功率社区无线由于频带与业余无线电极为相似，所以‘不能将该天线用于业余无线电设备吗？’或者‘不能将业余无线电天线用于该社区无线吗？’”。

但是，从上述结果可以看出，仅仅是测定样机不同，测定值就会大幅度变化，因此有“不能使用”的说明。顺便说一下，SRH 140 DH等数字小功率社区无线用的天线是140MHz频带的单频带规格，不支持业余无线电的430MHz频带。另外，由于有“空中线增益在2.14dBi以下”的法规，理论上只能使用1/4波长或1/2波长的天线。如果使用业余无线电天线的话，由于形式和增益的不同，有可能违反法律。

（1）通过该公司标准方法测定SRH 140 DH时的天线特性。在图表的纵轴中央145.00MHz处，SWR漂亮地落下

（2）使用安装有SRH 140 DH的“虚拟模型”、将手臂向上延伸的“自由女神风格”进行测量时的天线特性。与（1）相比，调谐频率的中心上升了6MHz以上

（3）数字小功率社区不是无线用的、在其他“虚拟模型”上安装SRH 140 DH而测定的天线特性。这与（1）也大不相同，调谐频率的中心降低了8MHz以上

顺便说一下，虽然是手持机用的可伸缩天线的设计，但在试作和实验水平上，用模拟框体一样的测量治具进行调整，在规格决定后，用在1米见方的铁板中央设置了天线连接器的接地板进行测量，确认相关关系，以该数据为基础，在批量生产现场（工厂）正在进行组装，“理论上用1m板进行同样调整的话，即使再次用测量夹具进行测量，特性也不会有差异。因此，工厂基本上只放置1米板”。

用于调整手持机用的回波天线的1米见方的铁板。中央安装有天线连接器（从铁板下部用电缆连接）

Special Session：关于移动天线的测量和调整

接着该公司的工作人员说：“从这里开始只是参考一下……”作为测量结果，通过与先前相同的市售天线分析器连接（N→M转换连接器使用）来测量144MHz频带的移动回收天线“CR-77”（144MHz频带是1/4波长型，全长29cm）。然后在145.00MHz的情况下，SWR达到了4.0，数值非常高…。这也符合该公司的设计和测定条件进行了正确的测定，得到了145.00MHz、1.2以下的良好SWR。

将144/430MHz频带的Mobil hop、CR-77连接到天线分析器。“很多用户都这样测量Mobil hope，但是不正确。”

在上述状态下进行测定后，145.00MHz附近的SWR恶化。如果考虑到地球和使用环境进行正确的测量的话，将在1.5以下

用该公司标准方法测定CR-77时的天线特性。144MHz频带和430MHz频带的SWR都只有1.2左右，很好

该公司大部分情况下都是利用汽车车身来调整机动可收回天线。而且，在非地网型天线的情况下，为了确保其“非地网性”，使用放置在木板上的磁铁底座，故意制造出没有接地的环境，确认其环境下是否与有接地时的特性不同，或是供电部（天线的根本部分）也像小提琴弓一样移动代替摇臂的金属棒，确认谐振点是否大幅偏移。“如果没有保证‘非地网’的话，移动地网棒的通话谐振点会大幅度紊乱，所以会成为设计还没有完成的判断材料”。

川越事业所的屋顶上设置了天线测量用车辆。在那个车顶侧面安装CR-77。在开发144/430MHz频带的Mobil hope等时，通过该方法进行测量

顺便说一下，144/430MHz频带的天线波长短，受大地间浮游容量的影响小，所以只测量放置在川越事务所屋顶上的测定用车辆就可以了。但是HF波段的天线波太长，接地状态要求高，影响特性，所以车顶（因为从地表大幅浮起）得不到正确的测量值。

“重要的是和电容器一样，车辆和大地之间的浮游容量产生了阻抗降低。这种情况下，本公司将安装到实际使用的车辆（员工的私家车）进行调整。但是，根据天线底座的设置场所的不同，测定值也会有微妙的变化，所以以设置独自的基准进行测定为标准”。

负责人列举了“在车顶操作人员上设置HF移动天线，用MAT 50和平编线等取得了接地却无法调整”的现象。“从车顶的某种意义上来说，这是因为车顶成了地面（模拟地表），由此产生了车顶载物上悬浮高度的浮游容量，阻抗降低，无法调整。”

这种情况下的改善对策是“在电路的中途插入串联电容器进行阻抗修正，或者调整天线安装角度尝试进行阻抗修正的话会有所改善，但是如果在理解基本动作原理的基础上不积累经验的话，可能会很难实现。老师…”他说。而且，“HF带移动式天线‘无法调整’的事例大部分都是因为接地容量不足，所以请再研究一下安装方法和接地方法。话虽如此，将HF波段的天线直接安装在市场上销售的天线分析器上进行测量，这是不可取的…”他补充道。

第一电波工业在非地网型的回波天线的袋子里写着“VSWR：1.5以下”，但是1/4波长型等需要接地的回波天线没有标记

在约2小时的说明会上，了解到该公司的天线设计、制造时的测定是在严格的基准下进行的。最近天线分析器变得比较容易入手，不过，需要注意根据测量方法和使用环境得到的数值会有很大的变化。

协助采访：第一电波工业株式会社

source: hamlife.jp

接到湖南科学技术出版社编辑的邀约，很快就收到他寄来的出版社新书 马克·拉伯伊著 蔡留琴 殷倩译 科学家传记系列： 《古列尔莫·马可尼传：联络世界的人》，五一小长假在家阅读，小时候偶像无线电之父马可尼的完整人生拼图在脑海中拼凑完整了：一生醉心于研究无线电的人，将无线电频谱投入实际商用的第一人，成功开发出第一个全球性通信系统的人，对无线电事业狂热追求忽略了生命中的其他事情的人，将移动通信、个人通信和远距离通信扩展到天涯海角的人。天赋异禀，唯独钟情于科学，即使没有接受过正规学院教育、没有一张正式文凭，却能在27岁就秒杀 居里夫人等一众大神，获得首届诺贝尔物理学奖提名，并在8年后获奖。 在20世纪之交，他的名字实际上已经等同于无线电， 我们需要了解那个时代的他。

以前，我接触到的马可尼是碎片化的，多是他在1897年和助手在英国海岸进行跨海无线电通信试验成功以及后来的商业化应用的案例，技术性强可读性不高。搜索网络，关于马可尼的内容有限，寥寥几篇文章不足以了解无线电奇才的一生。这本书全景化展现了在名人光环下性格复杂的马可尼英勇、卑鄙的传奇性一生，正如该书作者所言，马可尼最伟大的发明就是他自己。

《古列尔莫·马可尼传：联络世界的人》，【加拿大】马克·拉伯伊/著 蔡留琴 殷倩/译，湖南科学技术出版社，2021年12月版

这本《古列尔莫·马可尼传：联络世界的人》，回顾了他的传奇一生，同时新增加了来自4个国家，多种语言的未公开档案和实地调查资料。作者想告诉我们，马可尼的一生及成就并非只属于意大利，他的想象力和发明超越了时间，当今的世界和我们，仍然生活在他的创造之中。

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