2024-01-29 14:36:00
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無(wú)線(xiàn)電波傳播過(guò)程中存在衍射、反射、多徑等特征，這使得人們很難準(zhǔn)確地判斷出無(wú)線(xiàn)電波的傳輸路徑及傳輸距離，增加了無(wú)線(xiàn)電收發(fā)系統(tǒng)的建設(shè)和使用難度。對(duì)于業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者而言，最關(guān)心就是如何能夠讓無(wú)線(xiàn)電波傳播更遠(yuǎn)，達(dá)到最佳的通聯(lián)效果。
下面我們來(lái)分析影響無(wú)線(xiàn)電通聯(lián)效果的各種因素，找出提高通聯(lián)效果的合理方法，使得業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者真正做到“適度”使用無(wú)線(xiàn)電，利用知識(shí)駕馭無(wú)線(xiàn)電波。
影響通聯(lián)效果的主要因素
一般而言，在無(wú)線(xiàn)通信專(zhuān)業(yè)里并沒(méi)有“距離”這個(gè)概念，這是因?yàn)樯漕l信號(hào)的傳輸及無(wú)線(xiàn)電波的傳播過(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、難感知等特點(diǎn)，且具有反射、空間損壞、被吸收、多徑傳播、趨膚效應(yīng)、電磁場(chǎng)變化復(fù)雜等諸多特性，目前尚無(wú)法全面并準(zhǔn)確地描述影響無(wú)線(xiàn)電通聯(lián)效果的各個(gè)因素，僅能對(duì)部分已知因素的影響效果做定性估測(cè)。
就無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)而言，從目前的研究和試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，影響無(wú)線(xiàn)電通聯(lián)效果最為關(guān)鍵的因素主要有發(fā)射功率、饋線(xiàn)衰減、天線(xiàn)增益、天線(xiàn)高度、接收靈敏度、地形及建筑物遮擋等。
1. 發(fā)射功率
無(wú)線(xiàn)電波傳播的過(guò)程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)電波的能量就越高，傳播距離也就越遠(yuǎn)。曾有愛(ài)好者試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，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)射功率是很多愛(ài)好者常用的方法，但發(fā)射機(jī)所使用的功率，應(yīng)嚴(yán)格遵守《中華人民共和國(guó)無(wú)線(xiàn)電管理?xiàng)l例》及相關(guān)無(wú)線(xiàn)電設(shè)備管理規(guī)定中關(guān)于設(shè)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(duì)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(hào)通過(guò)饋線(xiàn)傳輸時(shí)，信號(hào)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(shù)β用dB/m表示，即每米長(zhǎng)度饋線(xiàn)產(chǎn)生的信號(hào)損耗程度。對(duì)于長(zhǎng)度為L(zhǎng)米的饋線(xiàn)，其總的信號(hào)傳輸損耗為β×L。由理論計(jì)算可知，饋線(xiàn)總損耗每增加3dB時(shí)，其輸出的信號(hào)功率便會(huì)減少為輸入功率的1/2。
饋線(xiàn)的衰減系數(shù)與傳輸信號(hào)頻率、饋線(xiàn)的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量等密切相關(guān)。一般而言，頻率越高衰減系數(shù)越大，饋線(xiàn)越粗衰減系數(shù)越小，饋管的衰減系數(shù)小于饋線(xiàn)。
3. 天線(xiàn)增益
天線(xiàn)增益是定量地描述天線(xiàn)把輸入功率集中輻射到空間的程度，或者說(shuō)，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(hào)的功率密度之比，就是天線(xiàn)增益。理論而言，天線(xiàn)增益每增加3dBi，天線(xiàn)的輸入功率只需降低為原來(lái)的1/2即可達(dá)到相同的通聯(lián)效果。
天線(xiàn)的增益是由天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)決定的，不同結(jié)構(gòu)的天線(xiàn)，其特性也有所不同。因此，業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者只有了解常用類(lèi)型天線(xiàn)的特性，才能更好地選用和使用天線(xiàn)，以獲得最佳的通聯(lián)效果。一般而言，定向輻射天線(xiàn)的增益要高于全向輻射天線(xiàn);垂直方向天線(xiàn)的輻射波瓣寬度越窄，則水平方向的輻射波瓣長(zhǎng)度越長(zhǎng)，通聯(lián)距離也就越遠(yuǎn)。對(duì)于新入門(mén)的愛(ài)好者，應(yīng)注意天線(xiàn)增益標(biāo)稱(chēng)值中dBi與dBd的區(qū)別。
4. 天線(xiàn)高度
天線(xiàn)高度對(duì)通聯(lián)效果有很大的影響，增加天線(xiàn)高度是非常有效的擴(kuò)大通聯(lián)距離的方法。在發(fā)射功率不變的情況下，接收和發(fā)射天線(xiàn)的高度每增加一倍，恒定通聯(lián)效果的通聯(lián)距離可擴(kuò)大1.4倍左右。
一般而言，5W功率的手持電臺(tái)在城區(qū)戶(hù)外的通聯(lián)距離約為3～5km，如果將其中一只對(duì)講機(jī)移至五樓高度使用，則可能與其相距20km的另一只戶(hù)外使用的電臺(tái)進(jìn)行通聯(lián)。
曾有無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者試驗(yàn)，在市區(qū)內(nèi)戶(hù)外有效通聯(lián)距離約為3km的2部手持電臺(tái)，將其中1部攜帶至距市區(qū)30km左右的相對(duì)高度約50m的山頂上，其仍可與市區(qū)的電臺(tái)進(jìn)行較好效果的通聯(lián)。
5. 接收靈敏度
接收靈敏度是指接收機(jī)能夠正確地把有用信號(hào)識(shí)別出來(lái)的最小信號(hào)功率，類(lèi)似于人們交談時(shí)的“聽(tīng)力”。無(wú)線(xiàn)電波在理論上具有無(wú)限遠(yuǎn)的傳播距離，但是隨著傳播距離的逐漸增大，單位面積上的功率(即場(chǎng)強(qiáng))會(huì)逐漸減小，無(wú)線(xiàn)電波信號(hào)會(huì)逐漸變?nèi)酢?/p>
因此，在發(fā)射條件相同的情況下，靈敏度相對(duì)較高的接收機(jī)就有更強(qiáng)的接收弱信號(hào)的能力。或者，增加天線(xiàn)的接收面積，如增加天線(xiàn)長(zhǎng)度，也能夠增大接收機(jī)獲得的信號(hào)功率，從而維持穩(wěn)定的聯(lián)絡(luò)，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(hào)。為了提高接收性能，還是需要考慮接收機(jī)的噪聲系數(shù)與接收靈敏度兩者之間相互制約的關(guān)系，理論上講，接收機(jī)的信噪比越小越好。
6. 地形及建筑物遮擋情況
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，業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者應(yīng)盡可能遵循以下原則以獲得較好的通聯(lián)效果：
(1)盡量選擇較高地勢(shì)通聯(lián)，盡可能達(dá)到視距通聯(lián)條件;
(2)盡量選擇室外通聯(lián)，因?yàn)榻ㄖw對(duì)70cm電磁波的反射和衰減較嚴(yán)重;
(3)盡量避開(kāi)樓群環(huán)抱的位置;
(4)利用城市“峽谷”，盡可能選擇與自己處于相交路經(jīng)上的電臺(tái)進(jìn)行通聯(lián);
(5)選擇合適的通聯(lián)方向，避開(kāi)高大物體的遮擋，或?qū)⑵渲糜谕?lián)方向的背面，可以起到信號(hào)反射器的作用;
(6)定點(diǎn)通聯(lián)的效果優(yōu)于移動(dòng)通聯(lián)的效果。
天線(xiàn)畢竟是無(wú)線(xiàn)電波的輻射體，因此我們?cè)诖罱o(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)時(shí)，要考慮注意其輻射強(qiáng)度，主要是注意不要超過(guò)國(guó)家的相關(guān)規(guī)定的限制，估算出輻射的大致安全距離，選擇合適的高度搭建天線(xiàn)，以保護(hù)自己或周?chē)藛T的身體健康。