用啤酒盖做电压探针天线

    　　

浏览一些老的无线电杂志是一件非常令人陶醉的事，常常使我们回忆起过去的岁月。最近我经常看一些美国的业余无线电杂志，几乎是30年前出版的，我被一篇名为“电压探针天线”的文章所吸引。这篇文章描述了关于对一种超小型有源天线的研究，声称这种天线有着比通常台式短波收音机的拉杆天线或者有着良好接地的5米垂直天线更出色的性能。这种有源电路使用了一些分立元件，部分采用了场效应管(FET)，但是没有给出更多的细节。

　　我对电压探针天线（VPA）并不熟悉，但我有机会使用和接触电压探针（VP)。VP是一种仪器，在探测不稳定系统的研究中用来找出电场干涉点。玻璃的电阻通常超过1G欧姆，需要用到法拉第笼子，并使用了一种不同的仪器来找出磁场。早期的VP使用分立元件，后来有些采用了新型的运算放大器，再后来当然采用了用场效应管做输入的运算放大器。

　　如果没记错的话，这个VP的带宽是1MHz;采用普通741运放的VP需要花费差不多30分钟时间。与这种普通探针不同的是，在这篇火腿无线电老文章的插图中，我们发现其上安装了一个非常小的天线；探针输出通过同轴电缆，从Ten-Ten 585 天线插座输出。我们着手开始研究低频接收。结果非常令人吃惊。用ICom745再次测试了这个VPA，并得出了类似的结论。这个VPA在 100KHz 到 1 MHz的效能比20米的天线好得多。在低频段信号强度增加到40dB，请看插图。很显然，这么一个非常有用的有源天线仅仅用了很少的一些元件构成。

　　进一步的研究发现VP必须用机箱屏蔽。而且安装位置必须与金属物体离开至少2米，包括接收机本身、文件柜和电线等。如要进一步提高性能，可将741运放更换成LF356;尽管741工作的不错。

　　短天线的阻抗特性，比1/4波长的天线要大的多，显示这种天线呈容性。如果将这种1M欧容抗的天线连接在输入阻抗为50欧姆的接收机上，那么只有很小一部分的信号送入了放大器，，大部分的信号都被反射了回去。VPA使用了运算放大器作为电压跟随器，有非常高的输入阻抗。尤其是LF356更有超过1T欧姆的输入阻抗。虽然运放并不是精确的匹配设备，但是可以使输送到接收机的信号有50欧姆的阻抗。741和LF356的输出阻抗都为50欧姆。

　　这个VPA的制作非常简单，在一个压铸的盒子里装上电源开关，BNC同轴电缆插座，4mm的香蕉插座、8针的插座，万能板，当然还有741或LF356运放。
　　天线是一根50mm的铜线其中一端车上6BA 4mm 的螺纹。在铜线的顶端固定一个直径60mm的马口铁盖子。最后涂上油漆！　　测试使用了AKD HF3接收机，可以调谐低至30KHz的频率，对比天线为20米，在1MHz以内有不错的性能，但是在低频段增益更大，尤其在低于100KHz的时候。