偶极天线
偶极天线（Dipole Antenna）是最基本、最经典的天线形式，也是大多数业余无线电爱好者制作的第一副天线。它结构简单、性能可靠、成本极低，是学习天线制作的最佳起点。
半波偶极天线原理
半波偶极天线由两根等长的导线组成，总长度约为工作频率对应波长的一半。馈电点位于中间，两根导线向相反方向延伸。
电流与电压分布
在谐振频率上，半波偶极天线上的电流和电压呈正弦驻波分布：
- 电流：在中心馈电点处最大，在两端为零
- 电压：在中心馈电点处最小，在两端最大
辐射方向图
半波偶极天线的辐射方向图呈"甜甜圈"形状：
- 在垂直于导线的方向上辐射最强
- 在导线轴线方向上辐射为零（理论上）
- 增益约为 2.15 dBi
馈电点阻抗
在自由空间中，半波偶极天线中心馈电点的阻抗约为 73 + j42 Ω。实际架设时受地面反射影响，高度不同阻抗也会变化，但通常在 50 ~ 75 Ω 范围内，与 50 Ω 同轴电缆已经是相当好的匹配。
长度计算
理论上半波偶极天线的总长度为：
$$L = \frac{\lambda}{2} = \frac{c}{2f}$$
但实际中，由于导线的粗细、端部效应等因素，实际长度需要乘以一个缩短因子（通常为 0.95 左右）。实用的计算公式为：
$$L (米) = \frac{142.5}{f (MHz)}$$
每臂长度为总长度的一半：
$$L_{arm} (米) = \frac{71.25}{f (MHz)}$$
常用波段偶极天线尺寸参考：
| 波段 | 频率 (MHz) | 总长度 (m) | 每臂长度 (m) |
|---|---|---|---|
| 80m | 3.55 | 40.14 | 20.07 |
| 40m | 7.05 | 20.21 | 10.11 |
| 20m | 14.15 | 10.07 | 5.04 |
| 15m | 21.2 | 6.72 | 3.36 |
| 10m | 28.5 | 5.00 | 2.50 |
| 2m | 145.0 | 0.98 | 0.49 |
制作方法
材料清单
制作一副 40 米波段（7 MHz）半波偶极天线，你需要：
| 材料 | 规格 | 数量 | 参考价格 |
|---|---|---|---|
| 铜线或铜包钢线 | 直径 1.5 ~ 2.0mm | 22 米 | 20 ~ 40 元 |
| 中心绝缘子 | 偶极天线专用，带 SO-239 接口 | 1 个 | 15 ~ 30 元 |
| 端部绝缘子 | 蛋形或狗骨形绝缘子 | 2 个 | 5 ~ 10 元 |
| 同轴电缆 | RG-58 或 RG-213，配 PL-259 接头 | 所需长度 | 3 ~ 10 元/米 |
| 尼龙绳 | 直径 3 ~ 5mm | 若干 | 10 元 |
| 1:1 巴伦（可选） | 扼流巴伦或绕线巴伦 | 1 个 | 30 ~ 80 元 |
导线选择建议：
- 裸铜线：导电性最好，但长期户外使用会氧化
- 铜包钢线（Copperweld）：强度高，适合长距离架设，不易断裂，推荐使用
- 绝缘线：外层有塑料绝缘层的铜线，波长缩短因子需要额外修正（通常再缩短 3% ~ 5%）
- 家用电线：紧急情况下可以使用普通家用电线，但长期使用不推荐
制作步骤
第一步：计算并裁剪导线
以 7.05 MHz 为例，每臂长度 = 71.25 / 7.05 ≈ 10.11 米。建议每臂多留 20 ~ 30 cm 余量用于调谐。
裁剪两根等长的导线，每根约 10.4 米。
第二步：安装中心绝缘子
将两根导线分别连接到中心绝缘子的两个接线端子上。确保连接牢固，可以先将导线穿过端子孔，然后绕紧并焊接。
如果使用自制中心绝缘子，可以用一块有机玻璃板或高密度聚乙烯板，安装一个 SO-239 插座（或直接焊接同轴电缆）。
第三步：安装端部绝缘子
在每根导线的末端安装端部绝缘子。将导线穿过绝缘子的孔，折回绕紧。端部绝缘子后面系上尼龙绳，用于牵拉固定。
第四步：安装巴伦
在中心馈电点处安装 1:1 巴伦。如果没有现成的巴伦，可以自制扼流巴伦：将同轴电缆在直径约 15cm 的 PVC 管上紧密绕 10 ~ 12 圈。
第五步：架设天线
将天线拉起到尽可能高的位置。40 米波段偶极天线的理想高度约为 1/4 波长（约 10 米）以上。可以利用树木、房屋、金属管等作为支撑点。
架设要点
- 天线应尽量水平，两端高度尽量一致
- 馈线应从天线中心垂直向下引出至少 1/4 波长，然后再转弯走线
- 避免天线靠近大面积金属物体（金属屋顶、铁栅栏等）
- 天线高度越高越好，但即使只有 5 米高的偶极天线也能正常工作
调谐方法
使用天线分析仪（推荐）
- 将天线分析仪（如 NanoVNA）连接到天线馈线
- 扫描目标频段（如 6.5 ~ 7.5 MHz）
- 找到 SWR 最低点对应的频率，这就是天线的谐振频率
- 如果谐振频率偏低：天线太长，需要两端各缩短相同长度
- 如果谐振频率偏高：天线太短，需要两端各加长相同长度
- 每次调整 2 ~ 5 cm，重新测量，反复迭代
使用 SWR 表
- 将 SWR 表串接在发射机和天线馈线之间
- 在目标频率上以最低功率发射（5 ~ 10W），读取 SWR
- 在目标频率上下各偏移若干 kHz 再测量
- 根据 SWR 最低点的位置判断天线是偏长还是偏短
- 调整长度，重复测量
调谐技巧
- 每次调整量要小：宁可多调几次，也不要一次剪太多
- 折叠而非剪断：初期调谐时，将多余的导线折叠回来用胶带固定，确认频率正确后再剪断
- 对称调整：两臂必须缩短相同的长度
- 目标 SWR：在整个目标频段内 SWR < 2:1 即可，不需要追求完美的 1:1
倒 V 天线（Inverted V）
倒 V 天线是半波偶极天线最常见的变体，特别适合只有一个高支撑点的情况。
结构
天线中心挂在最高点（如天线杆、树顶），两臂向两侧斜下方拉出，形成倒 V 字形。两臂与地面的夹角通常为 90° ~ 120°（即每臂与水平面的夹角为 30° ~ 45°）。
特点
与水平偶极天线相比，倒 V 天线有以下特点：
- 只需一个高支撑点：架设方便，是最实用的 HF 天线之一
- 辐射方向图更圆：接近全向性，适合一般性通联
- 馈电点阻抗略低：约 50 Ω，与 50 Ω 同轴电缆匹配更好
- 长度需稍短：比水平偶极天线缩短约 3%
- 带宽稍窄：覆盖的频率范围比水平偶极天线略窄
倒 V 天线的架设要点
- 中心点尽可能高，10 米以上为佳
- 两臂末端离地面不低于 2 米（安全考虑）
- 两臂夹角不要小于 90°，否则增益下降明显且阻抗偏离 50 Ω 过多
- 两臂应尽量等长、对称
多波段偶极天线
扇形偶极天线（Fan Dipole）
在同一个中心绝缘子上连接多对不同长度的偶极臂，每对覆盖一个波段。例如：
- 第一对臂：20.07m（80 米波段）
- 第二对臂：10.11m（40 米波段）
- 第三对臂：5.04m（20 米波段）
各对臂之间保持一定间距（端部间距 30 ~ 50 cm）。由于各对臂之间存在耦合，实际长度需要微调。
陷波器偶极天线（Trap Dipole）
在偶极天线臂上串接 LC 陷波器（Trap），可以让一副天线在多个波段上工作。陷波器在其谐振频率上呈现高阻抗，有效地"截断"天线臂的电气长度。
优点是只需一副天线，占用空间小；缺点是带宽较窄，效率略有下降。
实用建议
- 第一副天线就做偶极天线：简单、可靠、性能好，是学习天线制作的最佳选择
- 不要追求完美：一副架设在空中的"不完美"偶极天线，远比一副放在地上的"完美"天线好得多
- 高度比水平更重要：尽量把天线架高，即使不完全水平也没关系
- 做好防风防雨：所有连接点做好防水处理（自粘胶带或热缩管），端部绝缘子预留足够的牵拉余量
- 安全第一：架设天线时注意远离电力线；雷雨天气断开天线连接
贡献者
IUU6