作者：bd2bh

如果天调就是有些人说的“驻波吃掉吃掉,功率吃掉吃掉”，那么你看所有的舰船上用的垂直天线、L型、斜拉等，包括移动天线，哪一个天线不使用天调？他们可是基本上靠一根天线打天下，在规定的范围内，什么频率适合工作，就去什么频率工作，而且基本上都是越洋通信，除了海平面的良好导电性之外，hf天线并没有特殊之处，就是靠天调，这就是事实。

1、以前曾探讨过，教科书上把自动天调叫做“天线根部调谐器”，意思是需要把天调直接接在天线上工作的。简单地将就是通过L,C集中参数匹配，调整天线的谐振频率（一是要调整天线的谐振，二是进行阻抗匹配），通过加载（电感、电容，阻抗匹配），人为地改变天线的电气长度，从而达到使天线谐振的目的。

2、为什么强调atu放到天线的根部，通俗地说就根部加载（感）的一种天线形式（无论单极、还是双极天线）。与天调放在室内，通过十多米的同轴电缆对天线进行调整的原理和概念是完全不同。后者发射机与天调虽然完成了阻抗的匹配的任务，但是天调到天线仍然没有谐振、匹配，类似调谐方式天线还是无法谐振、匹配。因为天线无法改变长度，而天线的谐振频率跟天线的长度密切相关，这是不争的事实。ATU----天线根部调谐器：通俗地说天线长了需要增加电容，短了就增加电感，抵消天线阻抗中的感抗和容抗分量！！！当然根部加感，与中部加感和天线末端加感相比，效率要低一些，但总比天线不匹配要好的多。

3、天调好不好，有没有用，世上讨论了许多年，但是发射机配备天调，作为天馈系统总是不断推陈出新，可能争论也会继续下去。天调放在室内，也不是一点用处没有了，只是损耗会大些。我能看到的资料有一种说法是，室内型天调也就是一种高频变压器，电容基本上是不会消耗多少功率的，相反天调（线圈）发热就说明功率有一部分变成了热能，产生了损耗，而没有通过电缆把全部能量辐射出去。

我们可以做一个实验，用两个型号形同的功率表（假设两个准确度一致，没有误差），去调整一个vswr 10：1 的1/2 波长dipole 天线。如图所示：

天调自身损耗不高，那么功率都到哪里去了

1、 再说天调：天调只是连接在电台与天线之间的一种阻抗匹配网络----起到阻抗匹配的作用；如果天调直接连接到较短的垂直天线，7、12、15m等（长）线天线，或者双极天上，那么天调的除了阻抗匹配外，其实是通过根部加感、加容调整天线的谐振频率。这就是天线调谐器的基本原理了。

2、天线输入阻抗：天线阻抗对天线的频率很敏感，随频率变化而变化。我们知道天线并不一定非要1/2波长才能发射电波，只不过此时天线阻抗较低，等于发射机的输出阻抗。一旦发射机输出阻抗与天线之间阻抗进行了1:1的匹配，发射机输出功率就会最大，天线辐射出的功率也会最大；如果发射及和天线阻抗不匹配，天线失谐就会降低辐射效率。

我们常看到地面、车载、舰载及航空短波移动电台中一般都使用的是电小天线时，经常会用的长度为1/8、2/8（1/4）、3/8、4/8（1/2）、5/8、6/8（3/4）波长之类的“短天线”，其阻抗都变化都很大，但利用的是它相对较好辐射效率和较低发射仰角。就端馈天线而言，除了1/4波长天线基本能接近发射机阻抗，自然谐振外，低于1/4波长的天线阻抗都很低，而大于1/2波长的天线虽然能谐振，阻抗又很高。为了达到与发射机50欧姆阻抗匹配的目的，就必须使用天调，改变阻抗配比。

3、天线的效率：天线效率表示天线是否有效的转换能量，是天线重要参数之一。效率除了跟天线的长短相关外，天线的射频效率，还由天馈系统中的热损耗、介质损耗、感应损耗（悬挂天线的设备及大地的感应损耗）决定，因此不能全部变为电磁波辐射出去。

4、天调自身损耗不高，那么功率都到哪里去了。天调虽然可以通过集中参数的调整，让我们从发射机端看（天馈系统）已经匹配了，但事实上是天调到发射天线间仍然没有匹配，因为我们一般使用使用的都是驻波天线（即谐振天线，跟频率有关的天线；行波天线“驻波比”跟频率基本无关），天线失谐自然不能很好的辐射功率。只有这时才需要使用天调改善匹配状况。天调可以让发射机冷运转、保持功率最大输出。

根据能量守恒的原理，先是天调损失了一部分功率，大部分还是损耗在天调到天线的馈线上，其余的损失在天线自身的效率上。由于失谐天线的转换率较低，能真正辐射出去的就自然减少了许多，没有辐射的能量都转化成为热量消耗掉了。

所以我们经常能看到宽带等天线（双极天线）都使用损耗比较小的平行馈线；没有办法使用全尺寸天线的情况下，天线谐振问题（加载）尽量在天线上进行，比如中部、远端和增加电容帽等形式，以最大限度地提高天线的辐射效率。目前，天调由于技术的原因只能在根部加载，进行阻抗匹配。需要记住：短天线，一副天线靠技术手段调谐，达到较宽频率覆盖的目的，就意味着牺牲效率。实在要用的话，只好在频率范围和效率上找平衡。

最后要说的是，天线调不是不能用，也不是可有可无的东西，关键看我们怎么用，用在何处。自动天调很重要：用好了，他能让我们最大限度地提高天线的适用范围，最大限度地提高天线的效率，关键的时候最能体现atu的快捷、（办事）效率和沟通的成败。

三：

如果仔细看上面的文章，我们会发现：其实天线的阻抗是跟天线的谐振频率密切相关的；
无论2.4m还是6.9m长的天线，看你使用在那个频率；频率变了，阻抗也在随之变化；

另外，要想对天线进行合理的调谐、匹配，你必须知道当前长的的天线处在波长的什么位置，如：
<1/4波长，>1/4波长；=1/2波长，>1/2波长

同时，注意天线电抗处于什么状态，如：
高阻感性区，高祖容性区；低阻感性区，低阻容性区；
通俗地讲，就是天线长了需要增加电容，太短了需要增加电感，从而抵消电抗分量（上面我已经提到过）；

当然对于１／２波长等数千欧姆阻抗，远低于１／４乃至１／８波长的电小天线单元的馈电，一般的ｐｉ，Ｔ型天调好象都很难调整，也就是大家常说的天线驻波调不下来。

怎么解解决：
如果你分析过自动天调的调谐原理，你会发现，除了需要检测正、反向功率，计算驻波，相位等必要条间外，对天线落在高阻区，还是低阻区，是使容性，还是感性需要有个逻辑判断：太高，特别地的阻抗，超出天调的调谐范围，首先必须进行粗调：

就是：事前接入一个１：４或者４：１的阻抗匹配器，进行阻抗的初步调谐，然后接入天调的ｐｉ、Ｔ型网络细调，将电压驻波比调至最低。理论上进行了粗调之后，一般的Ｔ型电路是没有死调谐区的，但是特别是一些自动天调电感、电容都是按照二进制进行排列的，步进不可很无限分的很细，因此还是有死谐区的；

天调打开后盖，先看线圈是否够粗－－Ｑ值是否够高，这样才能降低自身的功耗；二是看线圈、电容分别有多少；差的一般８＋８的电感、电容；好点的１１＋１１个；分别由单片机驱动继电器对电感、电容进行排列组合。

了解ＡＴＵ的原理，你可以对天线进一步的了解；了解了天调的检测、判断原理，你可以对天线进行正确的匹配和调谐。

 天调、天线、巴伦, etc

1)    第一种情况看你天线如何拉：比如是T型，还是L型，如果从2楼拉到6楼，那么这两种都是顶部加载（电容帽）的垂直天线的一种，其电气长度为22m=10+12m(约4层楼的长度)。

2）第二种情况，天线为dipole天线的一种，44米天线，半波长为22米，天线辐射体长度也为22米。

3）分清楚两种不同类型的天线之后，你会发现第一种情况接atu（有良好的地），他在80m为1/4波长，40米为1/2波长，20m约为1个波长；第二种情况，也基本类似。但天线需要接入1:4巴伦+atu. 第一种情况天线肯定要贴近楼体向上拉，垂直天线最忌讳周边的建筑物的影响，不仅失去了一半的辐射方向，同时因为天线的整体大部分没有高出环境的障碍，所以没有发射仰角，不会有什么好的效果，距离楼体很近也会引入很大的干扰电平；第二种情况，要取得好的效果要看你水平振子距离露面的基本高度。

3）平衡馈线也好，同轴电缆也好，接入巴伦的目的是让传输线最大地传递功率，而又不能让馈线辐射电波，接收不引入外界干扰。有个很明显的例子，比如我们经常用的dipole天线，当天馈系统正常的时候，噪音很小，而如果你只将天线输入端的芯线或者屏蔽层单独接入电台的时候，你会发现，突然“信号”增大了许多，因为常用巴伦基本上都是直流短路的，此时天线的馈线都成了天线的一部分(50欧屏蔽层电缆也是如此)，天线就变成了第一种情况中的垂直天线了，能说明天线此时反而变好了么。

p,s 一些人在试验应用自动天调驱动的天线的时，特别是1：4至平衡馈线转换时，很少在天线的架设、调试和技术细节等上面找原因，就说天线差、不成功。 其结论是，还不如我直接将天线的一端直接接入天调----也就是长线（单极）天线的的效果好！（因为“信号”杂讯多了）  

4）一句话：
d.p天线（双极天线），包括一些平衡输入的天线，用平衡馈线馈送时，天调的位置基本上跟室内外的位置无关。但注意阻抗、不平衡--平衡的转换。平衡馈线因为没有屏蔽，引入的时候需要远离金属物体的影响等；

单极天线和用天调调谐的双极天线时，天调一定要放在天线的根部（属于根部集中参数加载形式天线），这样才能发挥天线、天调的作用，最大限度地提高天线的效率。（室内性的同轴天调不是没有作用，只是效能有限，修正基本谐振的天线还是无大碍的）
天调直接接天线等于人为调整天线的谐振长度（L,C），室内同轴天调只能调整阻抗的匹配，天线本身仍然没有谐振，如果说谐振了的话，天调至天线的馈线也参与进去了，其效果和效率能提多少？功率在芯线和屏蔽层间吞吐, 真正天线辐射出去的就很少了，尤其同轴电缆天馈系统宽带使用情况下，这也是很多人感觉天调无用，吞噬功率的原因。----还不如atu+7m长线。

个人认为户外活动一般都是以低功率为主，特别是一些QRP。因此无论你车载100w设备，还是小设备，一根天线打天下的话，线天线的物理长度最好在25英尺（7m6左右）。同时，最好不要用各种加感，折合定形式缩短天线的实际（全尺寸天线）长度。如果7m长的鱼竿也没有，那么最好采取线形加载的方式，就是等距离螺旋绕制。线形加载还有一种就是s型折合的方式。一些地端垂之天线，大型八木低端天线都采取这种方式。效率比中部，顶部加感要高。看见介绍过眼镜蛇天线么（三段折返），就是这种的形式，多余的线段有多长折返多长（这部分尽量的短）。

这样一个长度：80米不到0.1个波长；在40m为1/4波长略短；在20m为1/2波长略短；在15m约为1/2波长，在10米大于1/2波长。我认为是理想的，同样，这样长度对应用天调来说也是最好调整的范围。所以说这样长度40-10会有很高的效率。

当然，为了获得较好的效果，天线一定要有良好的人工地网支撑。
详细点说：我们常说的垂直地网天线（vetical ground plane --G.P），标准的结构是天线辐射体、地网均为1/4波长，但是天线距离地面需要一定的距离，一般地网与天线呈30-45度夹角。这时天线输入阻抗约50 ohm.地网4根就够了，效率也比较高。但是多波段的话，理论上要求每个波段都有4根1/4波长的地王。如果就用4只最低波段1/4波长的地网的话，最然通过调谐器，也一样能使得天线正常工作，但是效率会降低一些。因为曾经多次强调，地网是天线的另外一半。

还有一种垂直地网天线，就是地网与天线呈90度角，也就是平铺在地面。这种天线严格的说不是垂直地网天线，应当成为马可尼天线marconi。马可尼天线的原形就是在金属物体上面架设1/4波长垂直天线，这个地（良好的金属地）起码半径要约为1/4波长，这样方能真正的镜像天线的另外一臂，效率可以达到几乎垂直dipole一样的效率。还有的一个办法就是在舰船上（或金属物顶）架设的1/4波长垂直天线，效率我们都可能领略过了，好的不得了，当然这里还有海水的良好导体的辅佐，这时候我们不需要铺设任何人工的地网了。

好些人为了架设简便，将1/4x4地网平放到了地面，此时阻抗只有约36 ohm，天线也变成了marconi天线的形式了，天线的效率用15根1/4波长地网效率也超会不过50%。这种方式也许120根地网才能达到标准架设的需要和理想的效率，如广播电台的地网系统。

说天线又说到了地网，似乎“跑偏”了，但是垂直（单极）天线也离不开地网，这是我们使用无论如何也不必开的“千千结”。

有条件的话，户外，便携使用还是采用垂直dipole（缩短的水平）的形式为好。天线太长，我们也可以采取(两臂)中部加感，顶部容性帽加感等方式，调谐麻烦了一些，（天线也缩短了许多）但是效果、效率跟定我们采用简陋的地网天线要来得好。

因为，一般情况下，极少有人重视到天线的地网需求。好的地网比架设一副好天线要求都高，都难。

至于天调，我想能搞到自然谐振最好，不成的话，一个L型天调足够了。注意线圈最好50uh，用直径2mm漆包线（裸铜线），绕制成50-60mm的直径。要得就是高Q值和高效率。有多高的Q值，就有多高的效率。电容一般的空气电容也够了270px2(也有单联的），最好最并联一个300p ，510p等固定电容，当低端电容量不够时可以适时用开关切换、并联上。

也就想到的就这些了。

 ----爱在细节

因为误区总是会有的，有些东西需要普及。但愿我在微机上写了一个多小时，会有些用处。

p.s我的原来的40m天线是拉在两栋楼之间的，馈线75-5，swr1.5，天线效率很高，六楼的高度（住6楼，拉到对面），欧洲南北美，基本上一喊即通。

后来由于对面学校的干预，我把40m天线改放到了我7楼顶上。北方的楼面基本都是彩钢瓦结构，人字梁，无法立杆，无法打拉线。只好把40米天线放到了3波段的垂直天线的立杆上。而垂直天线的立杆高度也就是2m不到，固定在女儿墙上。无奈40m天线只好拉向后拉，天线并不在一个平面上，两端离地面仅有1m，尽量远离南侧女儿墙上的避雷带。原来天线长度是修剪好的。换到7楼上，这样的构架条件，我从来没有去想象过天线自然谐振的频率是多少，需要如何修剪。

无助之下，3-4年了40米都是在自己改制的天调调整下进行工作的，你也许会问效率怎么样，天线这么矮，驻波都找不到。反正欧美没有什么问题，80米调整过去偶尔也叫几个台，叫东北没有什么问题，北京以远会很困难，因为天线太短，成效不好，但效率根天调没有关系。

怎么说呢，我没有去追求什么比赛，摆摊叫DX。天线没改造之前，hf段80-10m都是通过天调工作的，所有频段都是靠那根40mmono band antenna工作的，8年间最美好，最疯狂的时光也就这么过去了，想通连的都通上了。后来才弄了个不到4米长的垂直天线v3s for 20、15 &10m, 天线屡屡经施工放倒，一个频点也没有谐振在业余频率上了，还是靠天调工作，信号还真的很不错........。

瞎侃了这么多，不是说我的天调多么好，多么有用，只是一点感觉和感悟，如果你的天线物理长度够全尺寸的话，能够修剪的好最好，不然用用天调也无妨，因为天调真的损耗不会很大，没有必要庸人自扰，但也不是自欺欺人。84年曾看到了arrl handbook 79'，看到了天线、天调、地网.......，真的学到了多很多东西，我感觉近年来的handbook 反而不如以前的好了，实用了，我现在主要还是在网上看些外来的东东。天调eham上现在还在争论呢。

虽然十几年我的设备紧紧是由80c,升级到ts50, 一个两破天线，破天调也一样玩的不亦乐乎。根据自己的条件来爱好你的爱好吧，业余“事业”虽然没有什么经济和社会受益，但一样让人活得充实，有益于身心健康。

----爱在细节。

 

1、 天调既能保护末级功放，又能调整天线的阻抗和谐振；发射时减少谐波，接收时可以减少交叉调制干扰；

2、天调的作用是调谐，阻抗匹配，它不是发射体，只有天线才能进行能量转换，提高辐射效率。

3、因此，尽量在天线自然谐振上作文章；当不能满足上述条件时，再用天调改善谐振和匹配要素，辅助天线提高效率，两者是相辅相成的关系。

 

还有一个道理是这样的，不知道你是否明白：

比如：舰船就是一只 7、8m长的垂直天线（当然还有别的形式），但是它必须高频，低频，日频，夜品，备频都要去工作，没有天调能进行有效，可靠的通联么？发射机保护了，能工作么？

第二，天调可能损耗一点点功率，最终的是天线能否将功率辐射出去。

第三，天调让天线匹配、谐振了，自然比没有调谐的天线要输出大的多功率。

第四,如果说上面说的是直接调整天线的谐振的话（天调直接接天线），那么天调通过电缆再接天线也是同样有效的，只是效率高低而已（不如前者高）；因为发射机和天调是阻抗匹配了，但是天线仍然没有谐振（天线谐振根长短有关），所以效率肯定要低。但总比你不匹配的天线，发射机无法正常工作要好得多。

第四，能量总会消耗掉的。既然天调没有损失更多的功率（7%），射频功率总会发射出去的，能量守恒的道理就是如此。

当然前提是你的天线别太短，它是能量转换的最终辐射体，太短的话天调内部就要消化掉大部分功率。不然能量守恒定律怎么解释呢，能量到哪里呢。最好你自己拿个接收机，场强仪实验一下，看看能否说服自己。

其实，很多自动天调，特别是icom的系列的，经过优化、计算，一般在保证效率可尽可能段的情况下，推荐的电气长度为7米，或者12米，40米波段以上效率就很不错了（当然，前提是要有良好的DC地，可能的话，至少每个波段也接一只1/4波长的射频地）。

单极天线太长了，主波瓣会逐步分裂成菊花状，旁波瓣增加，也就没有了可控的通信方向性。因此造成发射能量的巨大损失，接收的多极化、多方向性，信噪比下降；所以并不是说longwrie天线越长越好（须要特定的架设条件的）；

如果，上述长度感觉80米段效率低些，那么可以再增加一个25.9m长的长线，专攻低频波段。

但是需要注意的是，两个天线不能并联，只能根据需要分别切换长、短天线。因为所谓的智能天调，也会从1/4波长较低阻抗的天线开始检测，逐步逼近谐振点，因而atu找到调谐点之后，就愚蠢的停止了调谐，这时较长的振子有可能并不能发挥作用（1/4波长电气长度是最好调谐的）！！另外一方面为什么7-12米比10米略短或者略长长线，而不用正好的10米，因为这个长度可能正好为20米波的1/2波长，天线的阻抗极高，在其半波长整倍数长度上，ATU会出现无数个死谐点。因而atu优化了个7、12m的经验长度。 

大家感兴趣的话，可以在网上查找有关“ATU与长线天线的长度”的优化尺寸。

作者BG3RWM 个人愚见：折回的部分不应该算在内。

其实这个问题很多人都存有疑问，现就一款标准的偶极天线来进行说明。

标准偶极天线的长度为：1/2波长，一般公式描述为：142.5/F. 这里画了一幅草图：

从图中我们可以看出，无论天线端，还是巴伦与振子的连接线，天线的折返线段是不包含在整个天线（半波长）谐振长度内。但是，巴伦（中间的绝缘子的长度是包括在内的！！）

这里我们又引出一个线天线（偶极天线）的修剪技术问题：

我们修剪天线、调整天线谐振长度的时候，并不是简单地用剪掉切掉导线的末端，而是同时调整（折回）导线，并用金属导线捆扎两道即可。需注意的是：无论天线靠近巴伦一端，还是绝缘子一段，折回的导线不能下垂，应当平行扎好即可。

著名的w-8010天线，我也曾谈到过：其实该天线的每个波段下垂的“修剪线”----猪尾巴，完全可以不要（根本不需要给大家很多剪尾巴“剪着玩”）。

调整天线的谐振长度，频率由高到低，我们仅仅需要将振子与绝缘子，振子与陷波器，或者振子与巴伦线段沿着原有的导线折返回去，并捆扎好就完成了。

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