什么是螺丝刀天线？

文：Mark Haverstock, K8MSH

当我第一次听到螺丝刀天线这个词时，我认为这是一个笑话。我马上想到了把湿面条、弹簧床和森林中的随机树木作为天线装载的故事。或者，螺丝刀天线是一个神话，就像伍尔夫-洪的故事。

我们很多人都用加载线圈来匹配垂直天线，这就是螺丝刀天线的原理。螺丝刀是一个垂直天线，有一个可远程调节的中心负载线圈。用于移动操作，可以调整到覆盖从6米到75米的任何频段。该天线的名字来自于使用可逆的直流电动机，就像电动螺丝刀中的那些。它省去了沿着线圈手动移动夹子的麻烦。

历史

最初的DK-3螺丝刀天线设计是由唐-约翰逊创造的。唐，W6AAQ（sk），也是高频移动操作一书的作者，40年的HF Mobileering。当FCC首次授权高频移动时，旧金山湾区的一个小组决定在75米上进行移动。他们选择了3995 KHz作为工作频率，以减少高功率固定站干扰的可能性。

约翰逊和该小组用自制的天线用场强仪进行了现场测试，看谁的信号最强。他想出了一个主意，即使用一个金属管，上面有一个鞭子，适合在管内的线圈上。在他寻找远程调谐天线的方法时，Denney Moore，W6MHP（sk），建议使用无绳螺丝刀的马达–螺丝刀移动天线诞生了。约翰逊在1991年获得了该设备的专利，并售出了数千件。

工作原理

螺丝刀天线将负载线圈与鞭状天线结合在一起，通常长32至102英寸。负载线圈可以调节以覆盖多个高频波段，未使用的部分可以滑入一个空心管。隐藏在里面的是一个可逆的直流电机。该电机由一个瞬时开关或电子控制器远程操作，移动鞭子和负载线圈，使线圈的一部分在底座内（和电气旁路，或不活动），其余的线圈作为负载线圈使用，调整到选定的频段。

当改变频率时，天线负载线圈被伸出或缩回，将天线调谐到新的频率。一个齿轮马达将一个螺纹杆（通常为1/4×20全螺纹）从连接在线圈底部的螺母或螺纹凸台中转入和转出。这反过来又将线圈移入和移出桅杆。桅杆顶部的触点沿线圈外侧滑动，调整谐振点。

由于这将加载线圈调整到共振，因此不需要外部天线调谐器。在高频火腿波段80-10米的任何频率上都可以实现非常低的SWR，这取决于所使用的鞭子的长度。较短的鞭子在较高的频段如6-15米上效果更好；较长的鞭子在80和40米上效果更好。

家用隐形天线

螺丝刀天线并不只是用于移动用途。螺丝刀天线在HOA社区的地面安装相当简单，因为天线的底座可以安装在一个现成的4英尺水管上，该水管被打入地下，在地面以上有6到12英寸的延伸。一个好的接地是使天线性能良好的关键。地面可以由多条电线组成，从天线的底部向多个方向铺开，越多越好。另外，也可以使用2英尺宽的镀锌金属网，从天线底座的四个方向铺开，长度大约为12英尺。

你可以把螺丝刀天线安装在地面上，如天井的屋顶上，但你应该把地平面的电线剪断，以配合你打算操作的频段。这对所有的垂直天线都是如此–一旦你将垂直天线安装在地面以上，那么接地地网就需要剪成特定的长度，而地面安装则不需要共振辐射线。

调谐

通过拨动开关，你可以看到SWR表在天线被驱动到所需的频率上产生共振时的倾斜。然而，这种方法并不提供任何记忆预设的最喜欢的频率。

一些螺丝刀天线结合了一个计数器，允许电子控制器将天线重新调整到记忆预设值。该天线使用一个小磁铁，在磁簧开关前旋转，当磁铁随电机旋转时，控制器可以测量开关脉冲（即转数）。允许天线移动到选定的当前频率的几个控制器包括。

Ameritron SDC-102控制器，有10个记忆预置和手动操作

西山TARGETuner：TARGETuner感应到进入天线的射频信号，并可与任何发射器或收发器一起工作。它们不依赖电台数据线进行波段选择，不需要控制电台进行激活。

Ameritron SDC-104系列螺丝刀天线控制器可自动将螺丝刀天线调整到收发器的频率。该控制器使用你的无线电的控制端口，从你的收发器读取频率，然后将天线移动到正确的位置。有适用于Icom、Yaesu和Kenwood电台的型号。你的螺丝刀天线必须安装一个脉冲传感器（转数计数器），才能使天线控制器正常工作。

Yaesu ATAS系统。设计用于支持ATAS的雅苏收发器（雅苏FT-857D、FT-897D、FT891、FT-991、FT-991A、FTDX10和FT-450D），微处理器控制信号在同轴电缆上发送，以调整天线辐射器长度，达到最佳SWR。

上述任何八重洲设备都有ATAS选项，ATAS-120A天线覆盖7、14、21、28、50、144和430兆赫业余频段。

天线

螺丝刀天线有各种尺寸，从4英尺到完全伸展时超过12英尺不等。除非你有一辆皮卡或大型SUV，否则你可能想坚持使用紧凑型版本。较大的需要重型支架来支持天线的重量，并在驾驶时提供稳定性。以下是DXEngineering.com提供的一些紧凑型版本的例子。

Yaesu ATAS-120A。这是一个移动的天线，提供HF，VHF和UHF的覆盖，自动电动调谐。它的流行部分是由于其相对较小的尺寸（75英寸扩展），重量轻，容易与几个八重洲电台调谐，不需要控制器。它们可以通过适当的支架和平衡器适应于便携式操作。

钻石SD330：覆盖从80米到10米的所有高频波段，这种紧凑的移动天线可延伸到最大长度73英寸。包括手动调节开关和控制电缆。

MFJ-1668。这款便携式/移动式手动螺丝刀天线可以让你在所有的频段，80-6米（包括60米），在预算上操作。它配备了一个超长的10英尺的伸缩鞭，用于便携式操作，以及一个较短的4.5英尺的不锈钢伸缩鞭，用于移动操作。在操作（和驾驶！）之前，你可以手动调整，并用拇指螺丝固定到位。

无论什么品牌，所有短的螺丝刀天线都有共模问题–控制线和同轴电缆上存在的射频。如果你想让自动控制器正常工作，扼制共模电流是特别重要的。分离式磁珠或环形扼流圈需要安装在车外，尽可能靠近天线的底部。控制器的电线要绕过它们，以帮助抑制杂散射频。

安装方式

即使许多 "紧凑 "的天线也有两磅或更多的重量，所以明智地选择安装方式。典型的选择包括重型磁性支架，如MFJ-336系列；用于舱门、引擎盖或后备箱的唇形支架，如钻石K400；以及钻石天线K540KM行李架支架。如果你有一个拖车挂钩，用于牵引杆的销子可以用来固定MFJ-2822支架的位置。所有这些都可以在不在你的车辆上打洞的情况下进行安装。

有些需要做钣金手术。L型支架或缝隙安装，通常用在引擎盖或后备箱接缝内，需要打孔上螺丝，但通常是隐藏在视线之外。彗星天线的 "无孔 "挡泥板支架使用现有的挡泥板螺栓，无需钻孔。哈斯勒天线SSM-2球型支架是一个坚固的选择，可以安装在车身面板上，但需要一些实质性的钻孔–如果你以后卖掉你的车辆，这不是一个简单的DIY维修。

位置、连接和其他因素

车身在短波下是一个很差的接地，所以在安装过程中，你还需要考虑天线的位置、接地和粘合。最大限度地利用车辆提供的有限的接地是值得努力的。最重要的是天线正下方的金属块，而不是旁边的东西。

最好的情况是将天线放在车顶的中心。不幸的是，考虑到高度和干扰侧帘式安全气囊的可能性，这可能并不实际。替代方案包括安装在引擎盖周围或后备箱区域。

小型货车、SUV、房车、吉普车、旅行车和跨界车是一个挑战。除了前面的安装外，这些车辆的车身可能会影响到天线的很大一部分。这将导致调谐问题并降低效率。如果阴影无法避免，请确保线圈尽可能远离金属，以尽量减少线圈损失。另外，由于遮盖的影响，拖车吊架安装是最不理想的位置。

当然，适当地将天线本身接地对于行李架安装尤其关键。许多行李架没有与车辆粘合在一起，需要付出一些额外的努力才能做到这一点。像K400这样的夹子安装可能会使你免于钻一个明显的孔，但如果天线在高速公路上受到压力或撞到低垂的物体，它们会造成车身损坏。由于同轴电缆的返回路径取决于支架的铰链和固定螺钉的完整性，它们也会增加接地损耗。

继续将引擎盖和后备箱盖粘合到车身，水平面比垂直面更重要。根据车辆的情况，可能还有几十个地方的接地带会有帮助。这些地方包括但不限于保险杠、悬挂部件、后桥、排气系统、尾门以及几乎所有用螺栓固定的硬件。

但它们有用吗？

是的，它们确实有效，但在方便和性能之间有一个权衡。要知道，螺丝刀天线是一种折中的天线设计，它的辐射器是缩短的。你会发现，低频段80/40米有局限性，但当你进入高频率，20-10米，他们会表现得更好。当这些频段开放时，你甚至可以工作一些DX。