短波車載天線注意事項

我最近寫了一篇題為《基準》的文章。有幾個人指責我說："事實是（與流行的看法相反），天線的發射與接收性能不是對等的。顯然，一些讀者認為我說的是增益。這里強調一下，我并沒有這么說。在任何情況下，真正重要的是產生的S+N/N（信號加噪聲）比率，但這在車載移動安裝中可能不夠明確。

你經常會看到在某個給定的微伏水平下，接收器靈敏度表示為10 dB S + N/N(信號+噪聲對噪聲的10 dB比率)。在移動場景中，我們最好使用SINAD（信納比），這是一種包括失真在內的信號質量測量方法。以分貝表示，它是20 * log的信號+噪聲+失真到噪聲+失真(均為伏特)。然而，當你測量或表達它時，你必須接收到某種程度的信號，這將允許你抄收另一個站。

信納比(SINAD或S/(N + D))指的是信號幅度均方根與所有其它頻譜成分(包括諧波但不含直流)的和方根(rss)的平均值之比。SINAD很好地反映了ADC的整體動態性能，因為它包括所有構成噪聲和失真的成分。SINAD曲線常常針對不同的輸入幅度和頻率而給出。

信號+噪聲+諧波的功率與噪聲+諧波的功率比值。

SINAD=(S+N+D)/(N+D).S是信號功率 N是噪聲功率 D是失真功率。

一般失真功率取2到5次諧波的功率和。

需要注意的是，SINAD不會小于1。

正如我在前面的文章中提到的，天線傳輸可用信號的能力，并不等于它接收信號的能力。根據所討論的天線和工作頻率，它可能有更好的接收性能，而不是發射性能。換句話說，天線在任何給定的信號路徑上接收的信號都比在同一路徑上發射的信號要好。短波車載移動天線尤其如此。主要原因是，他們沒有收益，他們有損失，有時損失很大。例如，一些商用的80米移動天線每饋電100瓦，輻射僅為1瓦。

在接收方面，大部分的固有損耗可以通過良好的前端設計來彌補。換句話說，如果前端的噪聲和失真（不管是什么原因）很低，甚至低至0.1uV的信號也足以提供一個體面的S+N/N比。相反，這1瓦的輻射可能無法在接收站產生足夠的S+N/N比率。

與最近互聯網上的一篇文章相反，造成這種現象的不是單向滑移！事實上，這是一種非線性滑移，是發射與接收性能的非對等性首先助長了這種信念。

在《機械戰警II》中有一句臺詞，律師霍爾茲岡（由杰夫-麥卡錫飾演）在回答對朱麗葉-法克斯博士（由貝琳達-鮑爾飾演）的證據要求時說："我肯定能找到它，即使它不存在。" 這句話是互聯網上傳聞信息的典范。不管是多么離奇的信念，你都能找到支持它的事實。這里有一個例子。

幾個月前，我收到一個新業余愛好者的電子郵件，抱怨我把他最喜歡的、全頻段的、60美元的短波車載移動天線搞壞了。他證明我是錯的，是基于他所工作的DX站的數量，以及該天線驚人的低SWR。制造商的網址也被包括在內，以支持其優越的帶寬和效率的說法，最重要的是，不需要匹配！這帶來了目前的問題。

這就引出了當前的問題。帶寬和效率是不對等的。在大多數情況下，它們是反向函數。就像天線的發射和接收性能之間的比較一樣，這個故事比表面上看到的要多。

通常將帶寬邊緣與SWR達到2:1的共振上下點聯系起來，通常在饋線的發射端測量。

在描述帶寬時，也經常使用天線Q值這一術語，而且經常將其與負載線圈的Q值混淆。雖然負載線圈的Q值會影響整體帶寬和效率，但這兩個術語不能互換。

天線Q值并不是我們在駕駛座上就能輕易測量的。換句話說，你真的不能僅僅通過測量SWR來達到目的。相反，你需要直接從天線上測量復雜的阻抗。更重要的是，無功分量的變化比電阻分量的變化更快，而且它對中心（諧振）頻率不對稱。因此，無論SWR如何，測量的天線Q值，比如說低于諧振的10kHz，與高于諧振的10kHz是不一樣的。

用來匹配天線的方法也是一個考慮因素。例如，如果在天線終端使用一個短路的1/4波段作為匹配網絡，那么表觀帶寬將大大增加。這是因為在任何給定的頻率變化中，天線和存根的電抗變化幾乎相反。從天線借用一些電抗的匹配方法（LC或CL，視情況而定），也會使測量產生偏差。雜散電容是另一個重要的、難以測量的因素。長話短說，用2:1的SWR測量作為量化高頻移動天線的帶寬、Q值或效率的手段，充其量是值得懷疑的。

帶寬有多重要？在車載移動情況下，20米或以上沒有太大問題，但20米以下肯定會有。例如，一個質量合理的20米移動天線的帶寬（并正確安裝）將是約150千赫，或幾乎整個話音頻段。一個類似質量的天線在80米上的帶寬將是大約10至15千赫。帶寬和效率是相反的品質（在其他因素相同的情況下），但如果不考慮所有其他因素，帶寬不是衡量效率的標準。

衡量短波車載移動天線（表面）效率的流行方法之一是“射擊比賽”。通常，這涉及到將你的天線安裝在一輛給定的車輛上，比較你的天線的信號強度(發射和/或接收)和別人的天線的信號強度。這也是可疑的，特別是如果安裝位置(你的或測試車輛的)中的任何一個離地面很低，或在貨車的后部。再加上天線在發射和接收之間的性能水平(幾乎)永遠不會相同，從天氣角度來說，一場“射擊比賽”不過是一場主觀測試。

一個更好的方法是測試每根安裝在自己車上的天線，并將其性能與安裝在每輛被測車輛相同位置的普通天線（作為標準）進行比較。這需要對統計學上的大量抽樣收集的數據進行歸一化處理，但凈結果會更準確。

還有許多其他與天線有關的術語幾乎總是被誤用。其中之一就是“捕獲區域”。捕獲面積只與頻率和增益有關。它與天線建造中使用的電線長度無關。然而，在互聯網的支持下，短的螺旋形天線在帶寬、效率和捕獲面積方面比任何其他類型的天線都要優越的神話仍在繼續。這純粹是垃圾科學。

不要被短天線和長天線一樣高效的廣告所欺騙，僅僅因為它們包含5/8波長的電線。天線長度是唯一重要的因素。

如果你把短波車載移動天線的物理長度(合理地)增加一倍，輻射電阻就會增加四倍，同時效率也會幾乎平行地提高。然而，S+N/N比率的增加可能不那么明顯。再說一遍，你能聽到另一個臺，并不代表他能聽到你。

有沒有一種情況，另一個臺能聽到你，而你卻聽不到他？絕對的！再詳細說一下，S+N/N比值就是一切。無論是失真、RFI輸入、局部頻帶噪聲還是無數其他因素的結果，如果沒有足夠的信號強度來提供足夠的S+N/N比，你的接收器基本上是聾的。

還有更多的誤傳需要思考。其中之一就是短波車載移動天線的額定功率。如果它有，它真正的能力很可能比宣傳的要少。這也是一個肯定的打賭天線不是非常有效，不管DX站的數量工作!

如果你正在使用一個不錯的短波車載移動天線，你將不得不做一些匹配，使SWR在共振時低于2:1。無論你選擇什么方法，不要把它放在你的車道上！原因很簡單。大多數車道都是混凝土，并采用鋼筋加固。這個事實會影響結果。樹木、井蓋和附近的車輛也是如此。

人們購買天線也沒有別的原因，只是因為它們的外觀、安裝或安裝方便；無論帶寬，效率或功率評級。然而，用坊間傳聞證明了為什么市場上有那么多糟糕的天線。

這讓我想起了《機械戰警2》的另一句臺詞：

在前面提到的電影的結尾，機械戰警(由彼得·威勒飾演)對安妮·劉易斯警官(由南希·艾倫飾演)說，讓我們給他他想要的。這正是互聯網正在做的事情；它給了人們他們想要的，但太多的是核武器。

審核編輯 ：李倩