人工射频接地系统
1999年10月9日摘自台湾
业余无线电协会网站
最
理想的射频接地系统，是把电台架设在咸水面上，以泡在此水面下的金属板为接地。在海面上的移动台，与此条件就相去不远。然而大部分陆地上的电台都不能够达到如此
境界。尤其是在高楼大厦的公寓内设置电台，要有理想的射频接地系统更难。就算是你电台在独栋房的一楼，离接地处只有几公尺，它只能保证你可以有很好的电力接地系统，提供电力接地的安全，但也不见得会有理想的射频接地系统。
例如，你也许会认为利用一公尺左右的导线接往2．5公尺长的妥当接地桩，是一很理想的接地系统。但是2．5公尺长大约是10公尺波段的四分之一波长，所以不管你接地系统有多好，从发射机端看去，如果工作波段是10公尺，那是一个
阻抗特性很高的端点。所以从射频观点，这是一个很糟糕的接地系统。自然发射机也就处在无接地状态，变成是热（HOT）状态，你可能因而随时射频触电。假如你的嘴唇碰及麦克风，或手等身体部分触及收发机，而有发麻的感觉，那肯定是被此″热″态修理了。必须采取改善措施。
介于收发机接地端子与接地系统之间的任何长度导线，总会有阻抗存在。这会影响到射频接地，而接地系统又是天线系统的一部份，所以接地系统的阻抗会降低天线系统的效率。
比较好的接地系统为了解决上述问题，你可以提供一个低阻抗环境给收发机的接地端子。如何做呢？除了良好的电力接地系统外，并联一段四分之一波长（工作频率）的导线，并且另一端保持开路，不接到任何物□上。此段导线可以蛇行放在地板上，或沿墙存放，由于是四分之一波长，所以不接任何物体的远端阻抗特性为无穷大，反应到收发机的接地端子，阻抗特性就很低，理论上，阻抗为零。这也就是最理想的射频接地系统了。也就是说一条四分之一波长导线可以提供最理想的射频接地系统。但是我们的工作频率通常是随意变换的，如果要保持理想的射频接地系统，那此条导线岂不是要随时替换？
碰到的不只上述问题，10公尺波段的四分之一波长只有2．5公尺，那要是160公尺波段，长度就要40公尺，这就有点不好处理了，加上前面提过的频率变更时，导线长度的调整问题，这些问题都要如何解决？对应到天线去的话，马上就有了答案。一只天线不是可以藉着调谐器而适用在好几个波段吗？对了，那就是射频接地系统调谐器。
人工射频接地系统想法有了，为了提供好的射频接地系统，我要一个人工射频接地系统，这是我为了上述两大问题想出来的解决办法，为了印证这个想法，我首先拿一部天线调谐器试用，果然机壳会触电的现像马上消失，这就让人信心大增，继续发展下去。我的收发机虽说是高频全波段，环境加上法规的限制，我想大多数人都跟我一样。常用的波段不外是10、15、20、及40公尺波段，顶多再加个80公尺波段。我电台的设置地点是二楼，电力接地系统则设在一楼厨房旁，相隔约10公尺左右。
如图1所示，是此人工接地系统的线路。以C1、L1、及L2串列组成，它是接在收发机的接地端子与条一小段导线之间。当然的收发机接地端子是接妥在电力接地系统的，这是为了安全理由，与射频接地系统无关。此线路可以在40公尺到10公尺波段内使用。利用C1与L1环路之间设一变压器T1，来取得流经此线路的电流，并且利用电表M1监测。当此电表的指针最大时，表示处于共振状态，也就是相当于提供了四分之一波长的导线。所以发射机的接地端子有最佳的射频接地系统。
工作原理电容与电感串联而取得共振时，在该频率有很低的阻抗。当发射机开火时，如果接地端子没有好的射频接地，射频电流会流经C1、L1、L2，当与发射频率产生共振时，电流最大。你可以利用开关S1来选择不同的L1位置，以便取得与工作频率共振的条件。
变压器T1的初级，与C1及L1串接，因为此处可以得到最大电流。初级取得的射频电流，感应到次级，经由D1及D2检波，C2滤波，并以R1电阻做灵敏度控制，把转换成的直流电压用电表M1监测，跨接在电表上的C3是用来去除射频干扰的。所以M1可以用来间接反应线路的共振。此时，发射机的接地端子有很好的射频接地。为了有最理想的射频接地效果，J1与发射机接地端子之间的导线要保持最短距离。
因为串联线路在共振时有很低的阻抗特性，这个串联线路由C1、L1、及L2组成，外接一小段导线，并且与J2形成一个环路，提供了很低的射频接地阻抗，也就是提供了四分之一波长的电子长度。
制作此线路应装在金属盒内，尺寸以14．0X7．5X5．0公分左右为宜。电容C1是一般接收机选台电容，其最大电容量是365pF，这里的耐压可以不必计较，因为串联线路是属高电流低电压，所以在这方面不会是问题。M1电表也没有什么特别要求，小型电表满刻度是100或200uA都可以。
操作线路上的J1端子与发射机上的接地端子间的导线，尽量保持最短距离。当然发射机的接地端子也要与电力接地系统接妥。然后在J2上接一长约4公尺左右的导线，注意J2所接的导线另一端要保持开路，不要去触及任何物体，更不要在上机工作时让人触及，最好用胶带包好裸露部份。因为发射机工作时，此导线端点是电压点，也就是有射频高压。
选好你想工作的波段后，先不要全功率发射，输出功率以5到20瓦为宜，然后发射，调整C1，试着不同的S1位置，直到找着M1读数最大才停止。如果M1指针超过满刻度，可以调R1，使指针回到刻度内。
所有业余无线电台设置情况都不一样，所以很难说应该把握什么原则要领，只能自己试过之后，才能了解大慨情形。像我的电台在40公尺波段时，S1的位置在8，更高频率波段则往上切换，这样可以提供更低的电感。如果你在10公尺波段把C1及L1都设在最低位置，在M1却得不到最大读数，则可以把J2后头的导线切短一些再试看看。如果碰到类似情况，在40公尺波段上，C1及L1最大位置上也找不到共振点，那就需要延长J2上的导线。顺便一提的是，如果你想适用于80公尺波段，同样地，只须延长J2上的导线。不过话说回来，高频波段内最需要射频接地系统的是，介于10公尺到40公尺波段。因为像是80公尺波段或160公尺波段，天线本身就够长了，而且因为波长拉长了，所以电台的电力接地系统本身就可以提供良好的射频接地了。
当你得到最高的M1读数时，装此部线路得机壳本身就几乎是射频接地。如果J1与发射机接地端子之间的导线够短的话，那就是更理想的接地。
也许你会在某些波段频率上，M1得不到最大读数，甚至指针都不动。那恭喜你，因为你系统本身已经有很好的射频接地系统了。
小心事项虽然J1及发射机接地端子都已经处在电力接地系统了。但是这对某些频率而言可能并不是射频接地。尤其是在做调整时，如果手碰机壳，虽然没有安全顾虑，但会影响M1的读数。
值得试看看使用人工接地系统，不但取悦了发射机，还可以避免TVI等问题。射频干扰并不是都由谐波造成的，幸运的话，你也许可以一举解决多年的TVI问题。尤其是住在公寓或大楼的朋友，可能因为TVI而激怒邻居，或干脆藏起麦克风，这都不是好结局。以往楼顶的电视天线总会因为操作电台而稍受干扰，比较严重的是电话线，使用中的电话筒里，会传出像是用AM模式收听
SSB讯号的声，而且还很大。但是自从使用此人工射频接地系统后，这些问题都消失于无形了。
零件说明C1
365pF可变电容
C2、C3
.01~.02绞合电容
D1、D2
1N914~1N4148硅二极管
J1、J2
M型座，注意J2与机壳绝缘
L1
26号漆包线，绕36圈。分别在第4、8、12、16、20、24、28圈处抽头
L2
22号漆包线绕13圈
M1
100或200uA小型电流表
R1
10K欧姆线性可变电阻
T1
初级1到3圈，次级36圈，使用26号漆包线
图1：人工射频接地系统线路。
t1 和 l1 用什么样的磁芯？磁环？
t1只要是高频的，不工作在饱和状态就好
l是空心的就可以
