2018-07-16 17:51:36
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在實(shí)際工作交流中，我們發(fā)現不少用戶(hù)對短波盲區的形成原理、解決途徑以及怎樣選用設備還不很清楚，有時(shí)產(chǎn)品選用不當，及至購買(mǎi)后才發(fā)現在盲區內通不好。本文主要談一些這方面的問(wèn)題。
一、從盲區的形成原理，明確消除盲區的途徑。
盲區的形成原理并不深奧。我們知道短波是通過(guò)地波和天波兩個(gè)途徑傳播的。內陸地區地面電導率低，對電波吸收很強，所以在我國北方，地波傳播不到20公里就衰耗殆盡了(南方水網(wǎng)地區略遠一些)。而天波傳播，因為天線(xiàn)有輻射角(主波瓣中軸線(xiàn)對地面的夾角)，因此經(jīng)電離層反射回到地面時(shí)必然拉開(kāi)一段距離。對于車(chē)載鞭天線(xiàn)和多數其他車(chē)載天線(xiàn)，從發(fā)射點(diǎn)到天波最近落地點(diǎn)的距離約為80～120公里。在20～120公里這個(gè)區間內，地波和天波都覆蓋不到，就形成了盲區。由此可以看出解決盲區只能通過(guò)兩個(gè)途徑：
1、盡量加強地波場(chǎng)強，延長(cháng)地波傳播距離;
2、抬高天線(xiàn)輻射仰角，縮短天波落地距離。
二、 加強地波場(chǎng)強的方法
加強地波場(chǎng)強首先靠提高天線(xiàn)的輻射效率，其次靠加大電臺的功率。
我們主要討論車(chē)載通信最常用的鞭狀天線(xiàn)。要想提高鞭天線(xiàn)的輻射效率，一是改善天線(xiàn)性能，二是正確選擇安裝位置。同為鞭天線(xiàn)，因調諧方式不同輻射效率相差較大：①目前國內外使用最廣的感容匹配式自動(dòng)天調，安裝在鞭的底部，調速快，能記憶多個(gè)頻點(diǎn)，缺點(diǎn)是效率偏低。②底部調感式天線(xiàn)，由于抵消了天線(xiàn)鞭的部分容抗，電流分布有所改善，等效于增加了“電長(cháng)度”，輻射效率略高于底部感容匹配式自動(dòng)調諧天線(xiàn)，其缺點(diǎn)是調速較低，不能記憶。(典型產(chǎn)品：柯頓9350)。③所有鞭天線(xiàn)中輻射效率最高的是中部調感式鞭天線(xiàn)(典型產(chǎn)品：月光AT230)。中部調感加強了天線(xiàn)下半部的高頻電流，等效“電長(cháng)度”比底部調感式更長(cháng)，地波明顯延長(cháng)，其缺點(diǎn)也是調速較低，不能記憶。
另外，很多用戶(hù)常犯的一個(gè)錯誤，就是以美觀(guān)為原則選擇安裝鞭天線(xiàn)的位置，而不是根據通信原理正確選擇位置，這就可能改變了天線(xiàn)的輻射特性，輻射效率大打折扣。正確的方法是將天線(xiàn)垂直安裝在車(chē)輛前后四個(gè)角的位置，底部距地面0.5～1.2米為宜。這樣安裝是為了利用地面的“鏡像效應”，并最大效率地利用車(chē)體反射增加高仰角分量。增加車(chē)載電臺的發(fā)射功率也是加強地波場(chǎng)強的有效方法?，F在常見(jiàn)的峰值125W電臺，平均功率只有80W左右。如果換用平均功率150W的電臺(如美國SGC的SG2000PT)，發(fā)射功率增加近一倍，地波傳播距離將明顯延長(cháng)。
三、根本的解決辦法—采用高仰角天線(xiàn)
業(yè)內專(zhuān)家都承認高仰角天線(xiàn)是消除盲區的最好方法，問(wèn)題在于什么天線(xiàn)是高仰角天線(xiàn)。有些鞭天線(xiàn)產(chǎn)品被宣傳成高仰角天線(xiàn)，這是對用戶(hù)的誤導。無(wú)論何家生產(chǎn)任何一種鞭天線(xiàn)，尺寸和調諧方式有何不同，都不產(chǎn)生高仰角輻射，只能產(chǎn)生中低仰角輻射。鞭天線(xiàn)安裝位置得體時(shí)，能夠借助車(chē)體反射產(chǎn)生少量高仰角分量，但強度極為有限。
目前世界上高仰角車(chē)載天線(xiàn)很少。在高仰角天線(xiàn)中，能效最高的是半環(huán)天線(xiàn)(典型產(chǎn)品：科麥克ML-90)，之所以稱(chēng)為半環(huán)天線(xiàn)，是因其物理形態(tài)不是一個(gè)完整的環(huán)，如果按照原理特性也可以叫電磁環(huán)天線(xiàn)。這種天線(xiàn)的特殊結構使其形成“噴泉狀”對天輻射，輻射區集中在90°～40°高仰角至中仰角方向，因此經(jīng)電離層反射回到地面后完全覆蓋了半徑500公里之內的區域，盲區當然就不存在了。
在選擇半環(huán)天線(xiàn)時(shí)，要特別注意其調諧方式，是檢測最大高頻電流還是檢測最小電壓駐波比(VSWR)。駐波比最小不等于高頻電流最大，因此通過(guò)檢測最小駐波比來(lái)完成調諧并不能使天線(xiàn)環(huán)上產(chǎn)生最強的電磁輻射。只有像科麥克ML-90這種通過(guò)檢測最大高頻電流來(lái)完成調諧的半環(huán)天線(xiàn)，才能達到能效最大化。這二種調諧方式的實(shí)通效果相去甚遠。
從我們使用ML-90半環(huán)天線(xiàn)(配接50W或125W電臺)與鞭天線(xiàn)和其它車(chē)載天線(xiàn)進(jìn)行的多次不同時(shí)間地點(diǎn)的實(shí)通對比來(lái)看：在0～250公里路段，ML-90的信號好于任何天線(xiàn);特別是在100公里盲區內，在鞭天線(xiàn)完全不通時(shí)，ML-90的信號保持在2～3級;在100至250公里可以達到4～5級;在250～500公里路段，ML-90半環(huán)天線(xiàn)與鞭天線(xiàn)通信效果相同;500公里以上路段鞭天線(xiàn)效果好一些。
使用ML-90半環(huán)天線(xiàn)還有四個(gè)獨特的優(yōu)點(diǎn)：一是不需要電臺功率大，50W和150W通信效果差不多。二是由于天線(xiàn)與車(chē)體絕緣，隔絕了車(chē)體的點(diǎn)火和摩擦等噪聲源，通信背景更干凈。三是天線(xiàn)表面積大，接收效果更好。最重要的是第四點(diǎn)，半環(huán)天線(xiàn)的實(shí)時(shí)可通頻段達到3～4MHz，而且因為輻射角高，受電離層高度變化的影響不大，日頻和夜頻差不多，選擇頻點(diǎn)很容易。根據經(jīng)驗，ML-90半環(huán)天線(xiàn)晝夜可用頻率都在6～10MHz范圍內，在這一可通頻段內，各個(gè)頻點(diǎn)略有差別，但都可通。而鞭天線(xiàn)和其它車(chē)載天線(xiàn)的實(shí)時(shí)可通頻段只有0.5～1MHz，且可通頻段在一天中每個(gè)時(shí)段都在變化，選擇通信頻點(diǎn)比較困難。尤其是早晨和黃昏，因電離層高度不穩，尋找頻點(diǎn)更為困難。ML-90半環(huán)天線(xiàn)可通頻段寬且穩定的特點(diǎn)還附帶了另一個(gè)好處：不需要使用ALE自適應選頻系統，不僅避免了ALE的選頻耗時(shí)，加快了建鏈速度，并且節省了購買(mǎi)ALE系統的昂貴費用。