2018-07-16 17:51:36
6686
在實際工作交流中，我們發現不少用戶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，有時產品選用不當，及至購買后才發現在盲區內通不好。本文主要談一些這方面的問題。
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地波和天波兩個途徑傳播的。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(南方水網地區略遠一些)。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其他車載天線，從發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。增加車載電臺的發射功率也是加強地波場強的有效方法。現在常見的峰值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
業內專家都承認高仰角天線是消除盲區的最好方法，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，能效最高的是半環天線(典型產品：科麥克ML-90)，之所以稱為半環天線，是因其物理形態不是一個完整的環，如果按照原理特性也可以叫電磁環天線。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公里之內的區域，盲區當然就不存在了。
在選擇半環天線時，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半環天線還有四個獨特的優點：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。根據經驗，ML-90半環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，尋找頻點更為困難。ML-90半環天線可通頻段寬且穩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，不僅避免了ALE的選頻耗時，加快了建鏈速度，并且節省了購買ALE系統的昂貴費用。