一、短波車載鞭天線的技術(shù)分類
各種車載鞭天線從外觀看差不多,但工作原理不盡相同,大致可以分為底部調(diào)諧式和中部調(diào)感式兩大類。
底部調(diào)諧式鞭天線,是在電臺(tái)與天線鞭之間串接天調(diào),天調(diào)或是自動(dòng)的,或是人工調(diào)整的。天調(diào)的作用是在電臺(tái)與天線鞭之間實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,使電臺(tái)的射頻功率能夠盡量通過天線發(fā)送出去。自動(dòng)天調(diào),這種天線調(diào)諧很快,通常1秒鐘左右,有的自動(dòng)天調(diào)還能夠記憶多個(gè)已調(diào)頻點(diǎn),再次使用這些頻點(diǎn)時(shí)調(diào)速可以快達(dá)10毫秒以內(nèi),因此能夠支持ALE自適應(yīng)(頻道切換時(shí)間0.5~0.75秒)和跳頻通信(通常跳速每秒25~50次,每跳切換時(shí)間40~20毫秒)。底部調(diào)諧是天線的鞭長大都在2~3米。典型產(chǎn)品參見新維公司生產(chǎn)的AV系列自調(diào)諧車載鞭天線。
中部調(diào)感式鞭天線從外觀看都有一個(gè)又粗又長的基座,基座內(nèi)裝有調(diào)感線圈和控制系統(tǒng),天線鞭比較短,大多不超過1.5米。中部調(diào)感天線實(shí)際上是以線圈為中心上下對稱的雙極鞭天線,可以提高輻射效率,這是它的優(yōu)點(diǎn)。但是受到制造工藝的限制,調(diào)感一般都是通過受控電機(jī)帶動(dòng)接觸點(diǎn)在線圈上移動(dòng)來改變電感量,因此調(diào)速慢,通常超過2秒鐘,而且不能記憶多個(gè)頻點(diǎn),因此也不支持ALE自適應(yīng)和跳頻通信,這是它的缺點(diǎn)。典型產(chǎn)品參見澳大利亞柯頓公司的9350天線和為ICOM電臺(tái)配套的澳大利亞月光公司AT230天線。
經(jīng)過長期大量實(shí)通證明,在0~1000公里范圍內(nèi),這兩大類天線的通信效果差不多。
二、短波車載鞭天線的安裝位置
短波車載鞭天線的安裝位置是非常重要的。位置是車輛的四個(gè)側(cè)角,對于直立形態(tài)的鞭天線這一點(diǎn)尤為重要。為什么?一方面,因?yàn)檐囕d天線是不接大地的,因此車體就成為“地網(wǎng)”,在車輛的四個(gè)側(cè)角獲得的地網(wǎng)半徑接近天線的長度。另一方面,對于直立的鞭天線來說,在地面以下還有一個(gè)“鏡象對稱天線”,如果把天線裝到車的中央,鏡像效應(yīng)就沒有了。綜合上述兩大因素,在側(cè)角位置安裝天線對空輻射效果好。我們曾經(jīng)見到一些單位把鞭天線裝在車頂中央,通信效果非常差,改換安裝位置后就好多了。
另外一個(gè)問題是直立形態(tài)鞭天線的底部高度。為了獲得好的“鏡象”效應(yīng),鞭底部距離地面好不超過1米。有些大型車輛的鞭天線安裝位置很高,通信效果肯定吃虧。注意:天線鞭俯臥使用時(shí)距地高度不必苛求。
三、自調(diào)諧短波車載鞭天線的優(yōu)點(diǎn)
不少使用者在選擇和安裝車載鞭天線時(shí)存在一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū),他們?yōu)榱嗣烙^,把天調(diào)裝在車內(nèi),天線鞭裝在車外。這種方式有兩大弊端。一是射頻損耗大,從天調(diào)輸出端連接天線鞭的射頻電纜本身已經(jīng)是天線輻射體的一部分,受到金屬車殼屏蔽,每一米長度的射頻能量損失約-3dB,電臺(tái)功率損失一半。如果再把射頻電纜延長和貼著車殼走線,損耗就更大了,可能送達(dá)天線鞭的功率只有電臺(tái)輸出功率的20%不到。二是由射頻連接電纜和天線鞭組成的整個(gè)天線振子已經(jīng)不是鞭狀,成了不規(guī)則的“L”狀,輻射方向圖亂了,通信效果肯定好不了。
解決上述弊端的途徑是采用天調(diào)與鞭一體結(jié)構(gòu)的自調(diào)諧鞭天線。新維AV系列天線、寶麗910天線、柯頓9350天線都屬于一體化自調(diào)諧鞭天線,這些天線的通信效果已經(jīng)得到了廣泛公認(rèn)。
四、其他有關(guān)問題
根據(jù)長期經(jīng)驗(yàn),以下與車載天線有關(guān)的問題是使用者經(jīng)常遇到的:
1.人工天調(diào)的調(diào)諧效果
有些簡易車載鞭天線是通過改變天線長度或串接粗略調(diào)諧裝置進(jìn)行調(diào)諧的。這些粗放的調(diào)諧方法難于保證駐波比小,輻射效率較低,只能在幾百公里容易通信的距離內(nèi)使用,近距離盲區(qū)通信和遠(yuǎn)距離通信不能使用這種簡易天線。
2.自動(dòng)天調(diào)的接地
凡配裝自動(dòng)天調(diào)的車載鞭天線,天調(diào)的接地引線必須可靠地導(dǎo)通連接車體,接地位置是車大梁。如果導(dǎo)通不良,會(huì)造成調(diào)諧困難或發(fā)射效率低。此外,用粗銅線把車殼、車門等處連接到車大梁的接地點(diǎn),不但能使通信效果更好,而且能夠有效抑制車體噪聲。
3.供電問題
利用車輛原有電瓶供電可能是常見的,但并非供電方式。原因有二:一是車輛電瓶掛載的用電設(shè)備很多,如果電瓶一定程度老化,就難以保證電臺(tái)滿功率發(fā)射;二是車輛的發(fā)電、用電、控電設(shè)備都是噪聲源,這些噪聲通過共同電源進(jìn)入電臺(tái),使通信背景噪聲加大。因此短波車載臺(tái)使用單獨(dú)的高質(zhì)量的100Ah/12V電瓶供電。
特別要注意,切勿用車載不間斷電源為電臺(tái)和天線供電。不間斷電源大都是開關(guān)型的,產(chǎn)生的寬頻雜波會(huì)嚴(yán)重干擾天線和電臺(tái)的正常工作,甚至無法通信。
4.電纜走線問題
電臺(tái)至天調(diào),特別是天調(diào)至天線鞭的饋線,盡可能與車體保持一定距離,千萬不要平行安裝和靠近車體綁固,避免信號(hào)損耗。
5.車載電臺(tái)功率問題
短波車載臺(tái)的發(fā)射功率不能太小,通常應(yīng)選購125W電臺(tái)。這是因?yàn)槎滩ㄜ囕d天線體積小,在輻射上已經(jīng)吃虧,電臺(tái)功率再減小,通信效果就更差了。
五、短波車載鞭天線的近距離盲區(qū)和解決辦法
用過短波車載臺(tái)的朋友都知道,鞭天線在10~100公里存在盲區(qū),南方潮濕地區(qū)大約在30~100公里。盲區(qū)產(chǎn)生的原因是由于地波被地面吸收,只能傳播十幾公里,而天波由于存在輻射仰角,近落地點(diǎn)在100公里左右。盲區(qū)是車載鞭天線工作原理造成的,因此并非哪個(gè)廠家的鞭天線好就能夠消除。有的商家宣傳他的鞭天線能夠消除盲區(qū),是誤導(dǎo)用戶。那么盲區(qū)通信怎么辦呢?這要分動(dòng)中通和靜止通兩種情況。
動(dòng)中通是車輛行進(jìn)中通信。用鞭天線進(jìn)行動(dòng)中通時(shí),把天線鞭加長并且向車頂拉彎,能夠少量增加垂直輻射分量,對改善盲區(qū)有一定作用。例如使用AV-8自調(diào)諧鞭天線,在標(biāo)準(zhǔn)鞭長2.6米基礎(chǔ)上增加一根1米或1.6米的天線鞭,把總鞭長延長到3.6至4.2米,同時(shí)利用可調(diào)整的轉(zhuǎn)向節(jié)和天線鞭頂端的拉索,把天線俯臥定位在車頂,鞭體距車頂約30~50公分,在盲區(qū)內(nèi)基站收聽車臺(tái)大約可以改善0.5分左右(5分制信號(hào)評(píng)級(jí))。
若要從根本上實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)動(dòng)中通,必須選用高能半環(huán)車載天線(例如澳大利亞科麥克公司的ML-91天線)。我們將在以后專文介紹。
靜止通信解決盲區(qū)比較簡單,選用AP20V快速寬帶天線就可以實(shí)現(xiàn)0~1000公里全向無盲區(qū)通信。AP20V振子全長25米,在20米處折彎高掛,振子兩端向地面斜拉,通過地釘連接大地,架設(shè)非常方便。振子高端可以用3米組合架桿支撐或利用地物安裝。
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