WUHAN SYMCHI TECHNOLOGY
垂直式天線與水平式天線感度的差異并無(wú)定論。一般狀況下,只要雙方都采用同樣極性,即可以有良好的表現(xiàn);否則,兩個(gè)不同極性的電臺(tái),彼此訊號(hào)差將可達(dá)20dB以上 (即大于功率 100 倍以上)。筆者在此僅就一些常用定則提出討論,分成HF與V/UHF兩部分 (或視界 100 公里內(nèi)與視界外)來(lái)作比較。
一、依賴電離層的HF波段
HF (3-30MHz) 電波強(qiáng)度在距離電臺(tái)數(shù)公里外即強(qiáng)烈衰減;通常是藉由電離層的反射,才能與數(shù)百、數(shù)千公里外的對(duì)方通聯(lián)。電離層的一次反射距離約在 2-4 千公里,有時(shí)要經(jīng)過(guò)數(shù)次反射才能安抵對(duì)方,而每一次的反射會(huì)衰減掉約 6dB 強(qiáng)度,加上海面波浪之起伏不定及高空電離層因地球自轉(zhuǎn),每秒有 500 公尺以上之移動(dòng);高空的日夜溫差達(dá) 1000C 以上,作為 HF 電波媒介的電離層也是波濤洶涌,不可捉摸。
①定向天線
兩天線的極性偏波面已經(jīng)暈頭轉(zhuǎn)向,分不清東南西北。但重要的是;天線的輻射角度方向是否對(duì)向電波的來(lái)向!有時(shí)使用定向天線指錯(cuò)角度會(huì)收不到對(duì)方,有時(shí)原指向北極接收美國(guó)來(lái)的訊號(hào),卻在 180°轉(zhuǎn)彎后收訊更強(qiáng)。定向天線對(duì)特定方向之通訊良好是事實(shí),但對(duì)于業(yè)余之 CQ 全方向呼叫,效果并不一定好,因?yàn)?360°內(nèi)只能收到 90°內(nèi)的訊號(hào),而且定向天線多為水平架設(shè),以地平面 5 ~10°內(nèi)仰角之 DX 遠(yuǎn)距通訊為主,2 千公里短距離的通訊,角度較大,效果也會(huì)差些 (其差異是在指向性,不是偏波面)
②水平半波天線
水平的半波天線其實(shí)是最標(biāo)準(zhǔn)的短波天線,其輻射角度自地平線起至天頂 180°,皆可輻射,但在架設(shè)時(shí),離地至少要有 1/4 波長(zhǎng)的高度以上才行。其指向性為 " ∞ " 字形,有指向性。若要獲得 360°全指向,則需要裝設(shè)兩組才可,各朝東西及南北方向。若裝南北定向,則拉東西向。
③垂直天線
電波在低頻 (10MHz 以下) 時(shí),偏愛(ài)夜間;10MHz 以上則偏愛(ài)日間。而在頻率低時(shí),因半波天線的 1/4 波長(zhǎng)甚長(zhǎng),架設(shè)不便,故多采用垂直天線。
垂直天線 360°皆可輻射,但是對(duì)高角度輻射效果較差,因?yàn)殡姴ㄖ鏆v經(jīng)電離層與海浪之折騰,在達(dá)到數(shù)千公里外時(shí),已經(jīng)是面目全非。此時(shí)若裝設(shè)兩組垂直天線,相隔 1/4 波長(zhǎng)以上,用兩臺(tái)相同性能之接收機(jī)收同一頻率之遠(yuǎn)方訊號(hào),會(huì)出現(xiàn)一臺(tái)接收訊號(hào)強(qiáng),另一臺(tái)或許完全沒(méi)訊號(hào)的現(xiàn)象!有時(shí)數(shù)秒交替一次,有時(shí)兩臺(tái)都很強(qiáng),此現(xiàn)象即因偏波面不同之相位減衰所造成。所以,HF 電波在垂直與水平時(shí)并無(wú)甚大差別。
④訊號(hào)變化強(qiáng)烈
HF 之 QSB 電波衰落大于 20~
30dB 時(shí),功率差可達(dá)100~1000 倍,收聽(tīng)時(shí)有如浪潮般,數(shù)秒鐘一個(gè)起伏,在傳播狀況不良時(shí),只要稍待數(shù)分鐘,可能會(huì)有強(qiáng)訊號(hào)出現(xiàn)。處于波浪谷點(diǎn)的千瓦訊號(hào),有時(shí)不如處于峰點(diǎn)的一瓦訊號(hào),完全要看時(shí)機(jī)。100 瓦的 HF 訊號(hào)雖在十公里外,收聽(tīng)起來(lái)可能如蚊聲,非常困難;然而在數(shù)千里外,卻可能強(qiáng)到 59++, 60dB/uV 以上。
二、超高頻之波長(zhǎng)較短VHF/UHF
相對(duì)于 HF 的長(zhǎng)波長(zhǎng),VHF/UHF 超高頻之波長(zhǎng)較短,易于做到標(biāo)準(zhǔn)的半波天線,架設(shè)安裝也較簡(jiǎn)易,效率高,適合移動(dòng)使用。一般電視天線多用水平式多節(jié)定向天線,而行動(dòng)電臺(tái)多為垂直 1/4 波長(zhǎng)天線,兩者互相垂直,降低了強(qiáng)力廣播電臺(tái)與行動(dòng)電臺(tái)之間的干擾。在一般情形下,水平與垂直天線的訊號(hào)差可達(dá) 20dB 以上。在空曠地即無(wú)此現(xiàn)象,若改為多節(jié)定向天線,因具指向性之極性排整,排除了異徑之相差訊號(hào),降低了環(huán)節(jié)現(xiàn)象,然則收發(fā)同一偏波之要求,也相對(duì)需要了。
①垂直天線
V/UHF 通常不因電離層而反射,多作為 100 公里內(nèi)的固定或移動(dòng)通訊,天線多為垂直極性,天線離地至少 1/4 波長(zhǎng)以上。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn);144/430MHz的移動(dòng)通訊,以 1 米長(zhǎng)的垂直鞭狀天線最佳;太短則離地 (或基座板)不夠,有效輻射徑不是,輻射效率偏低;太長(zhǎng)則機(jī)械強(qiáng)度不夠,車行時(shí)搖擺不定,將導(dǎo)致強(qiáng)烈 QSB,降低了解度。
②水平天線
水平天線一般比垂直天線多一倍增益,而且,加高架設(shè)之效果遠(yuǎn)比垂直天線改善許多。然而行動(dòng)電臺(tái)一定是東西南北隨意移行,故仍須利用無(wú)指向性的垂直天線。垂直共軸天線因?yàn)閴嚎s了向天頂方向的功率,使得指向于地平面水平方向之能量作 360°平均射出,有利于30~100 公里內(nèi)之無(wú)指向行動(dòng)電臺(tái)。而由建筑物等的反射作用,實(shí)際上,水平偏波并不會(huì)完全收不到,重要的是天線的指向性及干涉的環(huán)節(jié)點(diǎn)問(wèn)題。在通不到的地點(diǎn),只要移動(dòng)數(shù)米,或到空曠地,即可改善。出租車無(wú)線電搶臺(tái)的要點(diǎn)是;在空曠地連喊三聲車號(hào)。
③環(huán)節(jié)點(diǎn)影響通訊
在目視距離內(nèi)可直通的兩個(gè)固定臺(tái),因?yàn)樘炀€固定,受到復(fù)徑傳播的影響,會(huì)產(chǎn)生環(huán)節(jié)點(diǎn),使通訊效果產(chǎn)生迥異的變化。在通訊不良時(shí),只要更換頻率數(shù)十KHz 或改變位置,以錯(cuò)開(kāi)谷點(diǎn),即可強(qiáng)烈影響訊號(hào)強(qiáng)度。同樣地,水平與垂直天線也會(huì)有強(qiáng)烈對(duì)比,如同 HF 波段一樣,電波經(jīng)過(guò)多重反射、折射后,垂直與水乎天線的 20dB 標(biāo)準(zhǔn)公稱差異,也就所差無(wú)幾了。但是在使用多節(jié)排骨 (定向)天線時(shí),雙方一定要垂直或水平一致,否則,會(huì)有千百倍之差距,甚或完全收不到!絕對(duì)不可說(shuō)水平垂直無(wú)差別。