2018-07-16 17:51:36
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在實際工作交流中，我們發(fā)現(xiàn)不少用戶對短波盲區(qū)的形成原理、解決途徑以及怎樣選用設備還不很清楚，有時產品選用不當，及至購買后才發(fā)現(xiàn)在盲區(qū)內通不好。本文主要談一些這方面的問題。
一、從盲區(qū)的形成原理，明確消除盲區(qū)的途徑。
盲區(qū)的形成原理并不深奧。我們知道短波是通過地波和天波兩個途徑傳播的。內陸地區(qū)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(qū)略遠一些)。而天波傳播，因為天線有輻射角(主波瓣中軸線對地面的夾角)，因此經電離層反射回到地面時必然拉開一段距離。對于車載鞭天線和多數(shù)其他車載天線，從發(fā)射點到天波最近落地點的距離約為80～120公里。在20～120公里這個區(qū)間內，地波和天波都覆蓋不到，就形成了盲區(qū)。由此可以看出解決盲區(qū)只能通過兩個途徑：
1、盡量加強地波場強，延長地波傳播距離;
2、抬高天線輻射仰角，縮短天波落地距離。
二、 加強地波場強的方法
加強地波場強首先靠提高天線的輻射效率，其次靠加大電臺的功率。
我們主要討論車載通信最常用的鞭狀天線。要想提高鞭天線的輻射效率，一是改善天線性能，二是正確選擇安裝位置。同為鞭天線，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天調，安裝在鞭的底部，調速快，能記憶多個頻點，缺點是效率偏低。②底部調感式天線，由于抵消了天線鞭的部分容抗，電流分布有所改善，等效于增加了“電長度”，輻射效率略高于底部感容匹配式自動調諧天線，其缺點是調速較低，不能記憶。(典型產品：柯頓9350)。③所有鞭天線中輻射效率最高的是中部調感式鞭天線(典型產品：月光AT230)。中部調感加強了天線下半部的高頻電流，等效“電長度”比底部調感式更長，地波明顯延長，其缺點也是調速較低，不能記憶。
另外，很多用戶常犯的一個錯誤，就是以美觀為原則選擇安裝鞭天線的位置，而不是根據(jù)通信原理正確選擇位置，這就可能改變了天線的輻射特性，輻射效率大打折扣。正確的方法是將天線垂直安裝在車輛前后四個角的位置，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體反射增加高仰角分量。增加車載電臺的發(fā)射功率也是加強地波場強的有效方法。現(xiàn)在常見的峰值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。
三、根本的解決辦法—采用高仰角天線
業(yè)內專家都承認高仰角天線是消除盲區(qū)的最好方法，問題在于什么天線是高仰角天線。有些鞭天線產品被宣傳成高仰角天線，這是對用戶的誤導。無論何家生產任何一種鞭天線，尺寸和調諧方式有何不同，都不產生高仰角輻射，只能產生中低仰角輻射。鞭天線安裝位置得體時，能夠借助車體反射產生少量高仰角分量，但強度極為有限。
目前世界上高仰角車載天線很少。在高仰角天線中，能效最高的是半環(huán)天線(典型產品：科麥克ML-90)，之所以稱為半環(huán)天線，是因其物理形態(tài)不是一個完整的環(huán)，如果按照原理特性也可以叫電磁環(huán)天線。這種天線的特殊結構使其形成“噴泉狀”對天輻射，輻射區(qū)集中在90°～40°高仰角至中仰角方向，因此經電離層反射回到地面后完全覆蓋了半徑500公里之內的區(qū)域，盲區(qū)當然就不存在了。
在選擇半環(huán)天線時，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，因此通過檢測最小駐波比來完成調諧并不能使天線環(huán)上產生最強的電磁輻射。只有像科麥克ML-90這種通過檢測最大高頻電流來完成調諧的半環(huán)天線，才能達到能效最大化。這二種調諧方式的實通效果相去甚遠。
從我們使用ML-90半環(huán)天線(配接50W或125W電臺)與鞭天線和其它車載天線進行的多次不同時間地點的實通對比來看：在0～250公里路段，ML-90的信號好于任何天線;特別是在100公里盲區(qū)內，在鞭天線完全不通時，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)天線與鞭天線通信效果相同;500公里以上路段鞭天線效果好一些。
使用ML-90半環(huán)天線還有四個獨特的優(yōu)點：一是不需要電臺功率大，50W和150W通信效果差不多。二是由于天線與車體絕緣，隔絕了車體的點火和摩擦等噪聲源，通信背景更干凈。三是天線表面積大，接收效果更好。最重要的是第四點，半環(huán)天線的實時可通頻段達到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，選擇頻點很容易。根據(jù)經驗，ML-90半環(huán)天線晝夜可用頻率都在6～10MHz范圍內，在這一可通頻段內，各個頻點略有差別，但都可通。而鞭天線和其它車載天線的實時可通頻段只有0.5～1MHz，且可通頻段在一天中每個時段都在變化，選擇通信頻點比較困難。尤其是早晨和黃昏，因電離層高度不穩(wěn)，尋找頻點更為困難。ML-90半環(huán)天線可通頻段寬且穩(wěn)定的特點還附帶了另一個好處：不需要使用ALE自適應選頻系統(tǒng)，不僅避免了ALE的選頻耗時，加快了建鏈速度，并且節(jié)省了購買ALE系統(tǒng)的昂貴費用。