2018-08-16 09:28:11
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天線越高越好嗎?「天線越高越好」這句在無線電界流行的「名言」，經(jīng)多方實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，發(fā)現(xiàn)并不完全正確。
有人將天線掛在直上云霄的紙鳶和氣球上 (筆者亦曾有此異想天開的計(jì)劃)，以及同溫層的飛機(jī)，甚至于太空衛(wèi)星上。這樣總夠高吧!但是在這般的高度，是否又能將電波，隨心所欲地發(fā)射到地球每一個(gè)角落?
天線到底應(yīng)該要架設(shè)多高才好，這的確是電訊界急于要解答的一個(gè)大問題。尤其是商業(yè)性和政府機(jī)關(guān)的電臺，不像業(yè)余電臺那么隨便，可以依靠運(yùn)氣來捉 DX。
有人曾在英國和美國紐澤西州 (NEW JERSEY) 兩地之間，進(jìn)行一項(xiàng)收發(fā)試驗(yàn)。這兩地相隔約為 5500 公里，電波橫越大西洋，經(jīng)電離層反射 (約二次 )，在不同時(shí)間，使用不同波長，每一波長使用不同高度的天線，亦即是以不同的角度，將電波發(fā)射出去，由英國發(fā)射，美國收聽，經(jīng)長期分析統(tǒng)計(jì)后，得到附表一的結(jié)果。
天線最佳的架設(shè)高度
表一當(dāng)中所謂的「最佳范圍」，是根據(jù)實(shí)際通訊的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，在此范圍內(nèi)，通訊的成功率可達(dá) 99%，應(yīng)可相信。
細(xì)看表一，可察出數(shù)點(diǎn)：
(1)天線并不是越高越好，超過最高的高度，或不及最低高度，通訊成功率反而減少。
(2)電波的發(fā)射角度，照理是越低越好，但是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，是依波段而不同。波長短的波段，如 10 米、12 米，角度從 3 度到 9~10 度。但在 40 米波段，則是10~35 度。
(3)天線最佳高度的范圍，每波段都相當(dāng)廣闊，到底那一個(gè)高度最好?這又是另一個(gè)問題。
天線高度在 1.5λ
既然天線最佳高度的范圍相當(dāng)廣，乃引起許多不同意見;有人說，最佳范圍的低端比較好;也有人說，近高端比較好。
為要解答這問題，逝世不久的名業(yè)余家，羅生 (JIM LAWSON, W2PV)，曾作了很多天線高度的試驗(yàn)，并在他的「八木天線設(shè)計(jì)」一，書中，作出一項(xiàng)結(jié)論，認(rèn)為天線高度在 1.5 倍波長 (λ)時(shí)，能面面俱到，是最實(shí)用的高度。附表二即例示各波段在 1.5 λ的高度。
無線電波惱人之處，在于難以捉摸，有些地方更是有理說不清。在此就有二個(gè)好例子：40 米和 10 米二個(gè)波段的天線，在表二所列 1.5 λ高度時(shí)，都不在表一所列的「最佳高度」范圍內(nèi)。幸而相差不多，我想，關(guān)系不致于太離譜。
低高度的天線
細(xì)看表一和表二所列的高度，在實(shí)際架設(shè)上而言，除了有些同好的住所是在高樓大廈，能將天線架在屋頂上，借地利之便，能抵達(dá)最佳高度范圍內(nèi)。一般人只得在院子內(nèi)，豎起一根數(shù)十公尺高，既堅(jiān)固又安全的支柱或鐵塔，再在其上放置一根天線。這般的裝設(shè)在建筑的結(jié)構(gòu)上，可真不是一件容易的事。
據(jù)我所知，大多數(shù)天線的架設(shè)高度，都在 10~15 公尺之間。這個(gè)高度雖然只是 20 米波段的最低要求 (1/2 λ高 )，但僅及表一所列，最佳高度范圍低端的 54%。
但這 10-15 公尺的高度，并不意味著就此捉不到 DX，只是在搶呼 (PILE UP) 時(shí)，得多呼叫幾聲，花長些時(shí)間，以陶冶耐性罷了;或者是在某波段的通訊天候剛開通時(shí)，閣下的電臺，并不是首位聽到 DX 的訊號;而在天候關(guān)閉時(shí)，因呼聽不到 DX，比天線高的電臺，早先打烊而已。
八木天線的高度
醉心于 DX 的火腿們，大多數(shù)都有一根 10-15-20 米，三波段的八木旋轉(zhuǎn)定向天線。要厘定某一高度，對這三個(gè)波段都能顧到，粗看起來，鐵塔的高度在 20 公尺，似乎可行，因?yàn)檫@是 15 米波段 1.5 λ的高度。
但是仔細(xì)一看，如果加高至 25 公尺，可將 10 米波段的發(fā)射角度多降 2 度，15 米為 2.5 度，20 米為 45 度。
若再加高至 30 公尺，則發(fā)射角度更可再下降，而更有利于捉 DX。
為什么天線太高不好
天線太低不好的理由是電波局促一隅，出不了遠(yuǎn)門。太高不好的理由又何在呢?
大致說來，當(dāng)天線的高度，不超過其本身的波長一半 (1/2 λ )時(shí)，發(fā)射出去的電波，只有一個(gè)主波，圍繞在天線的上方，而發(fā)射機(jī)輸出的電能全部分配給這主波。
當(dāng)天線的高度恰為二分之一波長時(shí)，主波分裂為二，一在天線前，一在天線后。
天線高度超過二分之一波長時(shí)，主波更為縮小，小波數(shù)量也隨之增加。到最后，小波多如菊花的花瓣一般，廣為分布，從近地面到天頂，此時(shí)，其主波也已不見。而用來捉 DX 通訊的主角，即最接近地面的波瓣，亦變得很小，分配到的電能，只有發(fā)射機(jī)總電力的一小部份，其余的電力，都浪廢在其他無實(shí)用的波瓣上。
這些無用的波瓣的角度，雖有助于近距離通訊，但是在收聽時(shí)，從這近距離地區(qū)所產(chǎn)生的干擾 (QRM) 和雜音 (NOISE)，也會順路從這些波瓣進(jìn)入收音機(jī)內(nèi)，增加收聽的困難。這點(diǎn)卻常為人所忽略。