BG1SB 台站实测 · 2026-09-27 扫描 · 2026-09-28 学习库校准 · 数据可复算

EFHW 斜拉天线的
实测数据画像

一副架设在 4 楼窗台与树腰之间的 21.9 米 EFHW 斜拉天线,配 Fair-Rite 2643251002(2:14 匝,49:1)UNUN 与 ATR-1000 自动天调。 本页汇总它的实测数据:基波谐振 6.50 MHz、七段裸 SWR 全景、 49:1 变比的实测对比、PSK Reporter 七千公里级 DX 的辐射交叉验证, 以及一次完整降雨过程中天调参数漂移的逐分钟记录。 所有原始数据(JSON)与复算脚本均已公开。

被测对象与测量链

先说明被测天线与测量方法。测量链经过交叉验证: 孤立异常点全部复测确认,测量期间所有自动调谐通道物理隔离。

项目参数备注
天线形式 EFHW 斜拉线(sloper) 馈电点 4 楼窗台(约 10–12 m 高),导线朝南偏西 ~40°(方位 ≈220°)斜下,末端挂 3 m 高树腰
振子长度 ≈ 21.5–21.9 m 由 f1=6.50 MHz 反推(速度系数 0.93–0.95);与目测"21 m 左右"吻合
UNUN Fair-Rite 2643251002,2:14 匝(49:1) 43 材料,初级磁化电感 L_m ≈ 4.3 µH
天调 ATR-1000(L 网,0.1 µH / 10 pF 量化) 带 LC 学习库;测量时 bypass(L=0/C=0)取裸 SWR
电台 Icom IC-M710(MRRC 远程系统) tune 载波逐点键控,电表读数取中位数
测量方法 自研扫频引擎 antenna_sweep.py 10 kHz 步进、0.4 s 稳定 + 1.2–2.5 s 采样;扫描前关闭学习库与 SWR 自动调谐守卫,扫后校验零污染
数据清洗 掉读点游程剔除 + 100% 复测验证 孤立 SWR=1.00 尖点是电表反射通道掉读;36 个被剔除点全部长驻留复测,36/36 确认为假读数(如 7130 kHz:1.00→3.58)
数据纪律。本页所有 SWR 数值来自 ATR-1000 bypass 状态的实测电表读数, 不来自仿真;所有"推演"段落均已标注。测量中也记录了一次失败: 第一次复测曾被同台另一套系统(mrrc_modern)的自动调谐守卫污染—— 对方在扫描期间触发调谐,后续频点带着 L/C 读数,得到偏低的假 SWR。 该数据已作废重测,并固化为操作规程。

f1 = 6.50 MHz:基波谐振实测

6.0–7.3 MHz 以 10 kHz 步进加密扫描 102 点。 SWR=1.00 平台宽 160 kHz,两翼对称平滑上升。

EFHW 基波谐振区实测 6.0-7.3MHz:SWR V 曲线与前向功率互证
上图:裸 SWR(红区=SWR 1.00 平台 6.42–6.58 MHz,绿区=40m 业余段)。 下图:前向功率——谐振平台上电台出力 9–10 W,失配区跌到 5 W/2 W, ALC 回退曲线与 SWR 曲线互为镜像,两套独立测量互相印证。
谐波实测位置相对整数倍证据
f1(基波) 6.50 MHz(平台 6.42–6.58) 1.00 直接实测 V 曲线平底
2f ≈ 13.9–14.0 MHz 2.15 20m 段底 14.000 最低(1.45)且向下走
3f ≈ 21.3 MHz 3.28 15m 段内 21.23–21.42 平台(SWR 1.00)
4f ≈ 28.5 MHz 4.38 10m 段内 28.48 最洼(1.66)
谐波比逐级上漂(1 : 2.15 : 3.28 : 4.38)是 EFHW 末端效应的典型特征: 线端分布电容在基波时对电气长度的缩短作用占比最大,频率越高影响越小, 因此高次谐振逐级高于理想整数倍。

当前线长属于一次无意的优化:f1 位于 6.50 MHz,使整条 40m 段落在谐振右侧上升翼 (7.0 MHz 起步裸 SWR 已 2.87,全段必须天调);同时它把 2f 落在 20m 下沿、 3f 落在 15m 段内——这个长度对高波段有利,对 40m 是代价。 f1 区品质因数 Q ≈ 12(SWR≤2 带宽 530 kHz),明显宽于理想无损谐振—— 近地损耗与馈线参与拉低了 Q,对应收益是 15m 的宽平台。

天调 bypass 下各波段的裸 SWR 实测

7–29.7 MHz 全部七个业余段,312 点,掉读已清洗。 下表给出各波段能否免调使用的判断。

3-30MHz 实测 SWR 全景:实测簇实线、插值虚线、谐振标注
3–30 MHz 全景:粗实线+点为实测簇(384 有效点),灰虚线为测量簇间插值 /3.8 MHz 以下外推(非实测);紫色虚线为四个实测谐振点。
波段裸 SWR 中位最低点形态免调可用性
80m 3.8–3.916.2 16.09平坦 ❌ 结构性失配,天调无法修复
40m 7.0–7.33.47 2.87 @7.00单调上升翼 ❌ 全段必须天调(调后 SWR≈1.0–1.2)
30m 10.15.54 4.70平❌
20m 14.0–14.351.90 1.45 @14.00缓升 ⚠️ 下半段(≤14.20)可裸用
17m 18.07–18.1712.54 9.64反谐振平台 ❌ 全线最差,天调匹配困难
15m 21.0–21.451.25 1.00 平台缓降进平台 ✅ 全段免调,最佳波段
12m 24.89–24.995.53 5.51平❌
10m 28.0–29.72.48 1.66 @28.48浅谷 ⚠️ 中段(28.2–29.0)可裸用
七个业余波段的裸 SWR 实测曲线
七段全景(bypass,掉读点已剔除)。绿/橙/红虚线 = SWR 1.5/2.0/3.0。
裸用区间汇总(SWR≤2,实测):6.28–6.81 MHz、14.00–14.20 MHz、 21.00–21.45 MHz(15m 全段)。SWR≤3:再加 6.07–7.02、20m 全段、 28.01–29.41。15m 全段 SWR≤1.63 是本天线表现最好的指标。

49:1 与 64:1 变比的实测对比

"49:1 还是 64:1"只能由实测回答。以下为本天线的实测结果。

判据:在 f1 谐振平台上,天调 bypass(L=0/C=0)实测 SWR = 1.00。 这说明"UNUN + 馈线"链在谐振点把线端阻抗变换到了 50 Ω 附近—— 对该天线而言 49:1 是合适的变比,线端谐振电阻 ≈ 2200–2700 Ω, 接近理论值 2450 Ω(50 × 49)。若换 64:1(目标 3200 Ω),台端阻抗会落到 35–40 Ω 区间,谐振点残留 SWR≈1.3。

功率设计值:100 W 发射时馈点电压 V=√(P·R) ≈ 495 Vrms / 700 V peak。UNUN 次级绝缘、匝间与前两匝绝缘 必须按 ≥700 V 峰值设计——与巴伦专题的告诫一致。

PSK Reporter 七天数据:辐射方向实测

StarRocks 库中 7 天 165 条 FT8 spot(看板 radio.vlsc.net:5000/antenna 原始数据), 按距离、方位象限、时段交叉统计。

维度实测结果解读
典型仰角 9–12°(看板 hop/elevation 分析) 中低仰角,优于典型低架偶极,主要来自 4 楼馈点高度
主力工作区 40m 夜间单跳 500–2000 km,TX 均 SNR -0.4 dB 日韩/东北/华东方向为主;临近区辐射效率正常
最强方位 225–270°(西南偏西)RX 均 -4.9 dB,全场最强 与 sloper 下坡端指向(≈220°)一致——低端导线下指方向的前后比与理论相符
TX/RX 不对称 TX 40m/15m 均 -3.5/-3.2 dB,比 RX(-11.1 dB)强 6–8 dB 发射效率尚可 + 城区本地接收噪声偏高的典型组合
DX 最远记录 9/26 大雨中被 ZL1RPC(新西兰 10412 km)以 -4 dB 抄收 天调自动重学补偿了雨中失谐(20:04 自动触发调谐),验证低仰角 DX 能力
时段特性 40m RX 全部集中在 00–06 时(北京夜间),02–04 最强 白天 D 层吸收下,低架 sloper 在 40m 基本收不到天波

降雨过程中的谐振点漂移

9/26–9/27 一次完整降雨过程中,天调学习参数与北京逐时降水量的逐分钟交叉对照。 EFHW 雨致失谐的定量记录不多,这是一次完整实录。

降雨过程与 SWR/天调参数漂移的交叉时间线
时段天气7050 kHz 学习参数状态
雨前(干燥)RH 爬升LC L=0.6–0.8 µH / C=480 pF基线
20:00降雨开始(3.4 mm/h) 20:01 SWR 漂到 1.77;20:04 自动重调失谐发生
大雨中降雨峰值 L=1.5 µH / C=420 pF串联电感需求 ×2.5
雨渐停RH 94–98%L=1.2–1.3 µH部分回摆
雨后深夜转干L=1.0–1.1 µH / C=470 pF继续回摆
定量解读:7.05 MHz 上串联 L 需求从 0.6 → 1.5 µH,即天线侧电抗 向容性方向移动了 ΔX ≈ ω·ΔL ≈ +40 Ω。机制与理论一致: 雨水增加导线对地分布电容并引入介质损耗 → 电气长度变长 → 谐振点下移(估算 40–60 kHz)→ 固定频点上更偏容性 → 需要更多串联电感补偿。 末端挂在 3 m 树腰上放大了这一效应:湿树皮导电, 相当于在导线末端并联了一个随天气变化的 R-C 网络。 运维建议:雨天后对常用段跑一次 2 分钟单段扫频,与干燥基线对比即可量化漂移。

学习库:实测锚点 + 拟合填充 + 9-28 全库校准

ATR-1000 学习库现状。实测锚点优先;拟合记录带标记, 会被后续真实学习自然覆盖;偏差过大时由 SWR 守卫触发自动重调修正。 2026-09-28 完成一次全库实测回放体检(59 簇),20 条失效参数全部修复。

波段典型实测参数锚点强度调后 SWR
40mLC · L=0.7–1.2 µH · C=440–480 pF 7050 kHz 锚点 n=1075(最强)· 9-28 上边沿重调1.0–1.2
20mCL · L=0.4–0.6 µH · C=110–170 pF 多个 n=80+ 锚点 · 9-28 低边补测 1.0–1.41.0–1.2
15mLC · L≈0–0.1 µH · C=20–40 pF n=86–90近乎直通(裸 1.25)
10mCL · L=0.1 µH · C=80–130 pF(9-28 拓扑翻转重播) 4 锚点设备重调 + 171 点插值1.0–1.6
80mC 已达 1270 pF 上限,最好仅到 3.86 结构性失配放弃
80m 无法调到 1.5 以下的三层结构原因: ① 21.9 m 导线在 3.8 MHz 仅 0.28λ,端馈阻抗呈低阻高容抗,裸 SWR 实测 16.1–16.3 且全段平坦;② 匹配需要 C≈2500–3500 pF,而 ATR-1000 电容上限 1270 pF——实测 full tune 最好仅 3.86;③ 即使压低 SWR, 馈线在 SWR 16 下的附加损耗仍有 3–6 dB,约一半功率耗在馈线上。 如需 80m,只能架设专用天线。

9-28 全库实测回放:59 簇中 20 簇已失效

库中 SWR 记录是历史值,不代表当前状态。本次将每条学习参数拿到真实天线上 逐点回放验证(seed_healthcheck),再按设备调谐 / 锚点插值 / 直接改写 三种手段修复——这是该学习库的首次全面校准。

区域体检发现修复手段修复后实测 SWR
40m 上边沿 7160–7200漂移 2.79–3.41 设备重调 7160/7200 + 锚点插值 7170/71901.00
10m 全段 整族失效 9.4–13.7(拓扑从 LC 翻转为 CL) 4 锚点设备重调 + 最小二乘拟合 171 点重播(CL L1/C8–C13) 1.00–1.61
15m 21405 kHz误学 CL 参数 2.93 改写 LC L0/C4(邻点实测依据)1.2
20m 低边 4 点体检 nodata 补测确认种子有效(测量假象)1.00–1.38
80m 3855 / 40m 7063/7110误学习 2.33–15.8 按邻近实测锚点直接改写≤1.5(标称)
本次体检发现的一个软件级根因:MRRC 的 PTT 安全看门狗(TOT=120 s 硬上限)不豁免 tune 模式——长时间自动调谐会话在 120.9 s 被强制收回 PTT; TX 中断后,发给天调的 tune 命令被设备静默忽略,第一轮修复的 6 个调谐点 全部未生效。第二轮改为每个调谐点前 re-arm tune 重置计时,并轮询日志 直至出现"调谐确认学习"再切下一个频点(确认学习要求继电器稳定 >8 秒, 中途切频即作废),全部成功。

配套升级(proxy V5.9.0):完整调谐结束后若 SWR 较调谐前改善且 ≤1.8, 设备选定的最终参数强制写库,不再受 3 W 学习功率门限制——修复了弱 tune 载波(约 2 W)下手动调谐结果不入库、反被旧库参数覆盖的问题。 自动调谐触发阈值定为 SWR > 2.0(去抖 3.5 s)。

测算工具:基于实测阻抗锚点(5351.5 kHz Z=59+j112 Ω 等)的 🧮 频率→L/C 天调测算器已上线, 输入频率即给出继电器参数与预计 SWR,公式推导全部公开。 注意测算不确定度 ±3–5 步,仅供播种与预判拓扑,终值以设备实调为准 (60m 实证:计算最优 1.46 vs 设备自扫 1.02)。

结论与建议

指标实测值
基波谐振 f16.50 MHz(平台 6.42–6.58)
谐波族2f≈13.95 / 3f≈21.3 / 4f≈28.5 MHz
振子实长≈ 21.5–21.9 m(VF 0.93–0.95)
f1 区 Q / SWR≤2 带宽Q≈12 / 530 kHz
线端谐振电阻≈ 2200–2700 Ω(与 49:1 变比匹配)
最佳/最差波段15m(1.25 免调)/ 17m(12.5 反谐振)
典型辐射仰角9–12°
雨致失谐(7050)ΔL +0.9 µH(ΔX≈+40 Ω,容性漂移)
行动清单: ① 维持现有线长——裁线将 f1 抬入 40m 会同时破坏 15m 平台与 20m 下沿的匹配,得不偿失; ② 日常用段优先级:15m > 20m 下半段 > 40m(天调)> 10m 中段,避开 17m/30m/12m; ③ 80m 放弃在现系统上调谐; ④ 雨天后对常用段跑一次单段扫频对比基线; ⑤ 待办:NanoVNA 在 UNUN 端独立扫频,标定馈线电气长度。

数据与复算:原始扫描 JSON 存于 mrrc 仓库 antenna_sweeps/, 分析脚本 dev_tools/analyze_sweep.py、 fit_tuner_params.py、seed_healthcheck.py(学习库体检)、 fix_bad_seeds2.py(坏种子修复),总报告 docs/current/antenna/efhw-49-1-antenna-analysis-2026-09-27.md, 项目全程复盘 docs/current/antenna/efhw-atr1000-project-retrospective-2026-09-28.md。 扫频基础设施(引擎/API/前端)已固化,后续干湿环境对比可一键重跑。