2023-12-29 15:21:43
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無(wú)線(xiàn)電通信的應用一般而言,在無(wú)線(xiàn)通信專(zhuān)業(yè)里是沒(méi)有“距離”這個(gè)概念。這是因為射頻信號傳輸及無(wú)線(xiàn)電波傳播過(guò)程中會(huì )受到很多因素的影響。由于其具有看不見(jiàn)、摸不著(zhù)、難感知等特點(diǎn),并且具有反射、空間損壞、被吸收、多徑傳播、趨膚效應、電磁場(chǎng)變化復雜等特性,因此,目前尚無(wú)法全面并準確描述影響無(wú)線(xiàn)電通聯(lián)效果的各個(gè)因素,僅能對部分已知因素的影響效果做定性估測。
無(wú)線(xiàn)電多徑傳播就無(wú)線(xiàn)電系統而言,從目前的研究和試驗結果來(lái)看,影響無(wú)線(xiàn)電通聯(lián)效果最為關(guān)鍵的因素主要有以下幾個(gè)方面。
1.發(fā)射功率
無(wú)線(xiàn)電波傳播過(guò)程也就是能量以電磁波形式從發(fā)射源輻射到空間的過(guò)程。因此,發(fā)射源的發(fā)射功率越大,空間中無(wú)線(xiàn)電波的能量也就越高,傳播距離也就越遠。曾有愛(ài)好者試驗發(fā)現,發(fā)射功率提高一倍,通信距離可增大至原來(lái)的1.5倍左右。增大發(fā)射功率是很多業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者經(jīng)常采用的方法。但發(fā)射機所使用的功率,應嚴格遵守《中華人民共和國無(wú)線(xiàn)電管理條例》及相關(guān)無(wú)線(xiàn)電設備管理規定中關(guān)于設備使用功率的要求,并遵循“滿(mǎn)足使用即可”原則,否則容易對其他無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)產(chǎn)生干擾。
2.饋線(xiàn)衰減
射頻信號通過(guò)饋線(xiàn)傳輸時(shí),信號功率會(huì )產(chǎn)生一定的損耗,即饋線(xiàn)的輸出功率會(huì )小于其輸入功率。饋線(xiàn)的衰減系數β用dB/m表示,即每米長(cháng)度饋線(xiàn)所引起的信號損耗程度。對于長(cháng)度為L(cháng)米的饋線(xiàn),其總的信號傳輸損耗為β×L。由理論計算可知,饋線(xiàn)總損耗每增加3dB時(shí),即表示其輸出的信號功率減少為輸入功率的1/2。饋線(xiàn)的衰減系數與傳輸信號頻率、饋線(xiàn)的結構和質(zhì)量等密切相關(guān)。一般而言,頻率越高衰減系數越大,饋線(xiàn)越粗衰減系數越小,饋管衰減系數小于饋線(xiàn)。對于業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者而言,常用規格的饋線(xiàn)衰減系數如下表所示。
3.天線(xiàn)增益
天線(xiàn)增益是定量描述天線(xiàn)把輸入功率輻射到空間的程度。在天線(xiàn)輸入功率相等的條件下,實(shí)際天線(xiàn)與理想的輻射單元在空間中同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號的功率密度之比,即為天線(xiàn)增益。理論而言,天線(xiàn)增益每增加3dBi,在達到相同通聯(lián)效果的情況下,天線(xiàn)的輸入功率可降低為原來(lái)的1/2。
天線(xiàn)的增益是由天線(xiàn)的結構決定的,并且,不同結構的天線(xiàn),其特性也不相同。因此,對于業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者而言,應該了解常用類(lèi)型天線(xiàn)的特性,才能更好的選用和使用天線(xiàn),從而獲得良好的通聯(lián)效果。一般而言,定向輻射天線(xiàn)增益高于全向天線(xiàn);垂直方向天線(xiàn)輻射波瓣寬度越窄,則水平方向輻射波瓣長(cháng)度越長(cháng),通聯(lián)距離越遠。對于新業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者而言,應注意天線(xiàn)增益標稱(chēng)值中dBi與dBd的區別。
4.天線(xiàn)高度
天線(xiàn)高度對通聯(lián)效果有很大影響,增加天線(xiàn)高度對于擴大通聯(lián)距離是非常行之有效的方法。在相同發(fā)射功率的條件下,接收和發(fā)射天線(xiàn)高度每增加一倍,在達到同樣通聯(lián)效果的情況下,可使通聯(lián)距離擴大1.4倍左右。
一般而言,5W功率的手持電臺在城區戶(hù)外的通聯(lián)距離約為3~5km,如果將其中一只對講機移至五樓高度使用,則可能與相距20km的另一只戶(hù)外使用的電臺進(jìn)行通聯(lián)。曾有無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者試驗過(guò),在市區內戶(hù)外通聯(lián)距離約為3km的2部手持電臺,將其中1部攜帶至距市區30km左右的相對高度約50m的山頂上,其仍可與市區的電臺進(jìn)行較好效果的通聯(lián)。
5.接收靈敏度
接收靈敏度是接收機能夠正確地把有用信號識別出來(lái)的最小信號功率,其類(lèi)似于人們交談時(shí)的聽(tīng)力。理論上講,無(wú)線(xiàn)電波具有無(wú)限遠的傳播距離。但是,隨著(zhù)傳播距離逐漸增大,單位面積上的功率,即場(chǎng)強會(huì )逐漸減小。
因此,在發(fā)射條件相同的情況下,只要接收機具有足夠高的靈敏度,依然能夠接收到有效信號;或者,增大接收面積,如增加天線(xiàn)長(cháng)度,能夠增大接收機獲得的信號功率。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)電波傳播距離的增加,無(wú)線(xiàn)電波信號會(huì )逐漸變弱。這種情況下,提高無(wú)線(xiàn)電接收機的靈敏度,可使接收機具有更強的捕獲弱信號的能力。
在發(fā)射條件相同的情況下,高靈敏度的接收機仍可以接收到有效的無(wú)線(xiàn)電波信號,從而維持穩定的通聯(lián)效果,提高通聯(lián)距離。但需要注意的是,過(guò)高的接收靈敏度也容易引入背景噪音信號。綜合接收機的噪聲系數和接收靈敏度兩者關(guān)系,接收機解調所需的最小信噪比越小越好,這樣才可以提高接收性能。
6.天氣、地形及建筑物遮擋情況
天氣、地形及建筑物等情況無(wú)線(xiàn)電通聯(lián)效果有很大影響,但它們又是我們不能左右的因素。因此,對于業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者而言,應盡可能遵循以下原則以獲得較好的通聯(lián)效果:
a)盡量選擇較高地勢通聯(lián),盡可能達到視距通聯(lián)條件;
b)盡量選擇室外通聯(lián),因為建筑墻體對70cm波的反射和衰減較嚴重;
c)盡量避開(kāi)樓群環(huán)抱位置;
d)利用城市峽谷,盡可能選擇與自己處于相交路經(jīng)上的對方進(jìn)行通聯(lián);
e)選擇正確的通聯(lián)方向,避開(kāi)高大物體的遮擋,或將其置于通聯(lián)方向的后面,可以起到信號反射器的作用;
f)夜間通聯(lián)效果較好于白天;
g)定點(diǎn)通聯(lián)效果優(yōu)于移動(dòng)通聯(lián)。