[作者：Edison Fong,WB6IQN,原载于美国《QST》2003年第2期，陈方/BA4RC编译]
本文介绍一款简单易作、性能良好并能用于VHF和UHF两个波段的天线。
2米波段的天线比起那些低波段来说天线尺寸很小，而且中继台又大大扩展了这个波段的上的“轻量级”手持机和移动的电台的联络范围。
最流行的VHF和UHF基地电台天线是 J型天线。 J型天线不占地面径向，而且易于用廉价的材料制作。虽然简单和小尺寸，但它有优良的表现。因为它是终端馈电，所以其幅射图接近理想的偶极天线，事实上其幅射图没有因馈线而改变。
传统的J型天线
1990年，我的老朋友Dennis AE6C曾介绍了我的双芯扁馈线J型天线。我曾经热衷于这种简单且高性能的天线，因为它能按三分之一的尺寸用于UHF波段。
由于UHF中继台在大都市中变得更流行，我接受了将两个波段天线合而为一而不降低其性能的挑战。用一条普通的馈线也省去了对双工器的需要。本文便是描述如何将传统的单一波段带状J型天线设计转换成双频操作。
除了连接部分外，整个天线被封闭在抗紫外线PVC管中。我自从 1992 起就在屋顶上使用这个天线，它在旧金山雾气中完全没有问题。
带状J型天线的基本结构如图l所示，其尺寸适用于2米波段。这个设计也曾由KD6GLF在《QST》中讨论过。
那个版本的天线呈现了双波段谐振的特性。它在2米波段工作得很好，在UHF段与水平偶极振子相比有6-7dB的损失。这是因为它可工作在三次谐波上，有多种相位的电流输出。
我试验了用铜管、梯状450Ω平行馈线及铝竿构成的单波段J型天线，虽然设计得很好，但都有缺点。
铜管J型天线的匹配段会暴露于空气,这就提出了一个耐久性的问题。使用铝设计会使你在旧金山海湾区域的含盐空气中面临同样问题。而300Ω平行馈线则易得而价廉，被我所看好。采用铜管设计的一个好外是可获得8MHz大约两倍于那个用平行扁平馈线做成的天线的带宽的。因为铜管直径大于那个版本的扁平线，所以带宽必然会宽一些。而我最后确定要以美观、低成本、耐用为目标，并且必需是真正的双频设计。
J型天线是如何工作的
基本的J型天线是一个半波垂直振子,很象一个偶极振子天线。这种设计来自于半波偶极振子的馈电方法。传统偶极振子或地网天线的幅射图常被馈线及靠近馈线的塔架、其它支持物等常常与天线平行的反射体所影响。而J型天线则因为它与馈线的交互作用最小所以幅射图相似于理想的垂直偶极振子。
这个 J型天线的性能至少从理论上等于在理想的地面上有一个 1/4 波长的幅射体。
J型天线终端为高阻抗的1/2波长振子上也有与低阻抗电缆相匹配的馈电点。这是通过设置一段1/4波长的线段来实现的。这段匹配线的一端与1/2波长振子另一端相连。在那短接处和高阻抗终端间是靠近50Ω的点，馈线就接在这个地方。
制作双频DBJ-1
那么如何能把UHF加入传统的 2米波段 J型天线呢?
要知道，使一个半波长 2 米波段天线在UHF段能谐振是一件事, 但是否工作得好却是另外一码事。
DBJ-l天线不但谐振 , 而且运行时两个波段上都存在一个 1/2 波长振子。
一个有趣的事实是 1/2个波长中心馈电的偶极振子型天线将会在奇数倍上谐振。 (3，5，7或其它倍次)这就是为什么一个40米中心馈电的1/2波长偶极振子天线能被用在其它公尺之上。同样地，一个 150 MHz天线能被用于450 MHz。
然而，当它用于垂直结构时, 天线的三次谐波特性是不佳的。在UHF (450 MHz)1/2 波长的振子变成了 3/2 波长长度了。糟糕的是，在UHF段，1/2 波长的中心点离开了峰值和谷值点，而且产生相对于J型天线基本频率下2dB增益的损失。最大的辐射方向也远离地平线。
因此，虽然普通 J型天线能在它的三次谐波上谐振，但性能是不好的, 其增益时常要低于地网天线 6-8 分贝。
图 2为一个垂直1/2波长振子工作在它的基本频率（146MHz）和三次谐波 (445MHz)时的垂直面方向图。可以看到两个频率时方向图的不同。
怎样才能减弱2米振子在U段时多出来的长度的作用，使其在VHF和UHF上具有互相独立的1/2波长的振子呢？BDJ-1型天线通过接入一小段同轴线实现了这一目的，如图 3 的天线所示。
这里用了一根长 18 英寸（1英寸约等于2.54厘米，请自行换算。--编者）的 RG-174 同轴电线（阻抗50Ω—编者）作为传输线从天线馈电点连接到天线底部的射频联接座上。之所以选择十八寸长是为了使天线底部的托架远离天线而不影响天线的电气特性。[选用 RG-174电缆是为在这个设计中天线能有低的 SWR 而使用功率小于60W。如果换用规格更大的电缆，功率可以更大。然而，由于使用不同的电缆会改变了它的传导速度因素（VF），UHF段接入的去耦短线的长度就必须重新计算了。---作者]
16-1/2 寸300Ω扁平短线在VHF段像一段 1/4波长的匹配线，而在UHF段则象一个3/4 波长的匹配线，而且事实上这个二分之一波长的馈线上仅有小小的 0.1个分贝损失以外没有任何影响。
50 Ω点是通过实验从离短路点1-1/4英寸处找到的。虽然在这个点上只是近似匹配，但是它仍然是相当好的50Ω以及有1.3：1的SWL。
与匹配线开路终端相接的，是UHF段11-1/4长的辐射振子。
匹配线与这段振子是通过在扁平馈线上开一个1/4英寸的缺口来实现的，如图3所示。扁平馈线中另外的导线，则等效于短于自由空间的粗振子。
对于UHF振子的终端而言，这里使用了一段一头短路的RG-174同轴电缆。
如同输入匹配线，开路终端呈现一个高的阻抗而且被连接到UHF振子区段的上端。
注意同轴短线只在U段是一个开路线,而在V段它则成为一个小电感。这段RG-174同轴短线连接到 300 Ω扁平平行馈线上面区段，成为完整的VHF振子。因为同轴短线的感应系数存在，使V段天线总长度有所缩短而小于1/2波长。
制作细节
图3给出的只是开始制作的参考尺寸，最后需要通过SWR分析仪或电桥进行调整。
在制作过程中，我从馈电点开始（见图3 ），在每个区段装配后都接入SWR表检查。在 1/4波长VHF匹配线段被连接到 11-1/4寸UHF 1/2 波长区段后,检查UHF段的 SWR。然后再增加 1/4波长UHF短路 RG174 同轴电缆小段。
为求小的SWR，可能需要对同轴缆小段开路端进行10-15％的修剪。
最后的步骤是加上 17 寸扁平平行馈线。这个区段的长度应该根据 2 米波段的SWR进行调整。
当整个天线连同18英寸长的传输线滑进PVC管里的时候, 我发现并不需要再对里面的天线进行其它固定了。[ 当然如果用了比较大规格的同轴电缆，则因电缆小段的自重而需要对天线顶端用胶或者泡沫支撑--作者]300 Ω扁平平行馈线足够的硬度使其可以在管内不弯曲。
在管底部封帽上安装一个 SO239 同轴连接座。在PVC管顶端当然也要加上密封帽以能防止雨水渗入。
一旦天线调整至满意状态，便可将管帽及连接座加以密封处理。这样，你花少量的钱，便可得到一个足以工作数年之久的好天线。
注意在架设时距天线管下端6英寸的以上范围内要没有任何金属物如塔架、其它天线等靠近，以避免受到影响。（也即未端6英寸内可以直接固定在金属杆上、以上部分必需悬空！--编者）
这个简易天线的性能是令人满意的。
如果你没有仪器来调整这种天线，作者可以以20美元的价格提供根据你需要的频率调整好的天线成品，并请通过Email联系作者：WB6IQN，Edison Fong, Edison_fong@hotmail.com 。（千里迢迢寄费还没有计算在内哦！^-^ --编者）
