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一款超便携磁环天线

我们屡获殊荣的 Airspy HF+ 系列取得了巨大成功，也从数百位用户和无线电爱好者那里收到了大量反馈。其中大多数问题都与接收天线无效有关——这些天线对周围噪声过于敏感，增益过高，且缺乏必要的线性度。因此，我们决定迎难而上，设计出一种新的无源噪声抑制环形天线（NCPL），以解决噪声问题，充分发挥我们SDR接收机的低噪声性能，并完美适用于便携式操作。

在社区经过长时间的讨论后，我们将这款天线命名为“YouLoop”，以纪念其设计者 Youssef。

架构

YouLoop 是莫比乌斯环的一种推广形式，其采用了平衡电屏蔽层作为多匝环的中心结构，其余的线圈匝则位于屏蔽层内部。这种结构在电气上是平衡的，特别适用于波长远大于天线尺寸的长波段。这样的设计可以在低频段有效抑制电噪声，而低频正是电噪声能量最集中的区域。

为了防止传输线破坏这种电气平衡，我们使用了低损耗的微型BALUN（平衡-不平衡变换器）。很巧妙，不是吗？

以下示意图说明了上述概念性结构。匝数越多，在低频下的增益越高。请注意，为了保持电气平衡，线圈的圈数需以 2 的倍数递增。

VHF 性能

这种两匝同轴结构的另一个有趣之处是其在 VHF（甚高频）下的响应表现。同一个 HF 磁环天线，在稍微改变其核心原理后，也可以用于 FM 广播波段和 2 米业余无线电波段：此时它的工作方式更像是一个折叠振子（folded dipole）。

实际上，折叠振子的馈电点位于顶部，两条“臂”由同轴电缆的外导体（接地层）组成。在该馈电点，信号通过两根同轴“臂”传输至宽带、低损耗 BALUN。图中的灰色曲线路径表示了在 VHF 下信号的传播方式，对于多数用户而言应当非常熟悉。

这种设计使得该天线非常适合用于FM 广播、航空波段和 2 米业余无线电波段，成为一个适用于便携式 VLF/LF/HF/VHF 作业的理想选择。

进一步改进

为了进一步改善阻抗匹配并使频率响应更加平坦，可以在天线附近使用高阻抗外部前置放大器，以向接收机提供恒定的输出阻抗。我们正在开发一款基于 J-FET 的低功耗前置放大器，它能帮助远距离接收爱好者（DX’er）接收极其微弱的信号。该前置放大器还允许使用更小直径的环形天线，从而提高便携性。

材料清单（BOM）

鉴于大量客户的需求，我们决定通过分销网络提供双匝版本的成品。这对那些不想或无法从零开始构建天线的人来说，是一个极佳的选择。我们精挑细选高质量元件，并将 PCB 与 BALUN 预装好，用户只需连接 SMA 同轴线缆即可。整个天线的组装仅需几秒钟。

对于长期户外安装，建议使用防水胶带密封 “T” 型和 “Inverter” 元件。我们所提供的同轴电缆刚性足够，可维持其形状。请注意，为了达到良好的性能，推荐使用完全匹配的频谱分析仪级别同轴线缆。任何相位或幅度的不匹配都会导致性能下降。我们提供的线缆符合这些性能标准。

材料清单：

• 2 条 1 米 RG402 或 RG141、18 GHz SMA 公头同轴线缆（天线分支）
• 1 条 2 米 RG402 或 RG141、18 GHz SMA 公头同轴线缆（传输线）
• 相位反转器
• “T” 型低损耗宽带 BALUN

规格参数：

• HF 响应频率范围：10 kHz 至 30 MHz
• VHF 响应频率范围：最高至 300 MHz
• 最大承受功率：250 mW
• 被动设计
• 无需调谐
• 低损耗宽带 BALUN，典型损耗 0.28 dB

兼容性：

• Airspy HF+ Discovery（推荐）
• Airspy HF+ 双端口版本（需将 R3 短接）
• 任何其他 MDS ≤ -140 dBm 的 SDR（这样的设备其实不多）

注意事项：
大多数第三方接收机的灵敏度很可能不足以让 YouLoop 正常工作。我们甚至见过一些失败的尝试，试图通过自制前置放大器来弥补第三方接收机灵敏度或动态范围的不足。请保持理性，最好使用 Airspy HF+ Discovery。