短波车载天线注意事项

短波车载天线注意事项

我最近写了一篇题为《基准》的文章。有几个人指责我说："事实是（与流行的看法相反），天线的发射与接收性能不是对等的。显然，一些读者认为我说的是增益。这里强调一下，我并没有这么说。在任何情况下，真正重要的是产生的S+N/N（信号加噪声）比率，但这在车载移动安装中可能不够明确。

你经常会看到在某个给定的微伏水平下，接收器灵敏度表示为10 dB S + N/N(信号+噪声对噪声的10 dB比率)。在移动场景中，我们最好使用SINAD（信纳比），这是一种包括失真在内的信号质量测量方法。以分贝表示，它是20 * log的信号+噪声+失真到噪声+失真(均为伏特)。然而，当你测量或表达它时，你必须接收到某种程度的信号，这将允许你抄收另一个站。

信纳比(SINAD或S/(N + D))指的是信号幅度均方根与所有其它频谱成分(包括谐波但不含直流)的和方根(rss)的平均值之比。SINAD很好地反映了ADC的整体动态性能，因为它包括所有构成噪声和失真的成分。SINAD曲线常常针对不同的输入幅度和频率而给出。

信号+噪声+谐波的功率与噪声+谐波的功率比值。

SINAD=(S+N+D)/(N+D).S是信号功率 N是噪声功率 D是失真功率。

一般失真功率取2到5次谐波的功率和。

需要注意的是，SINAD不会小于1。

正如我在前面的文章中提到的，天线传输可用信号的能力，并不等于它接收信号的能力。根据所讨论的天线和工作频率，它可能有更好的接收性能，而不是发射性能。换句话说，天线在任何给定的信号路径上接收的信号都比在同一路径上发射的信号要好。短波车载移动天线尤其如此。主要原因是，他们没有收益，他们有损失，有时损失很大。例如，一些商用的80米移动天线每馈电100瓦，辐射仅为1瓦。

在接收方面，大部分的固有损耗可以通过良好的前端设计来弥补。换句话说，如果前端的噪声和失真（不管是什么原因）很低，甚至低至0.1uV的信号也足以提供一个体面的S+N/N比。相反，这1瓦的辐射可能无法在接收站产生足够的S+N/N比率。

与最近互联网上的一篇文章相反，造成这种现象的不是单向滑移！事实上，这是一种非线性滑移，是发射与接收性能的非对等性首先助长了这种信念。

在《机械战警II》中有一句台词，律师霍尔兹冈（由杰夫-麦卡锡饰演）在回答对朱丽叶-法克斯博士（由贝琳达-鲍尔饰演）的证据要求时说："我肯定能找到它，即使它不存在。" 这句话是互联网上传闻信息的典范。不管是多么离奇的信念，你都能找到支持它的事实。这里有一个例子。

几个月前，我收到一个新业余爱好者的电子邮件，抱怨我把他最喜欢的、全频段的、60美元的短波车载移动天线搞坏了。他证明我是错的，是基于他所工作的DX站的数量，以及该天线惊人的低SWR。制造商的网址也被包括在内，以支持其优越的带宽和效率的说法，最重要的是，不需要匹配！这带来了目前的问题。

这就引出了当前的问题。带宽和效率是不对等的。在大多数情况下，它们是反向函数。就像天线的发射和接收性能之间的比较一样，这个故事比表面上看到的要多。

通常将带宽边缘与SWR达到2:1的共振上下点联系起来，通常在馈线的发射端测量。

在描述带宽时，也经常使用天线Q值这一术语，而且经常将其与负载线圈的Q值混淆。虽然负载线圈的Q值会影响整体带宽和效率，但这两个术语不能互换。

天线Q值并不是我们在驾驶座上就能轻易测量的。换句话说，你真的不能仅仅通过测量SWR来达到目的。相反，你需要直接从天线上测量复杂的阻抗。更重要的是，无功分量的变化比电阻分量的变化更快，而且它对中心（谐振）频率不对称。因此，无论SWR如何，测量的天线Q值，比如说低于谐振的10kHz，与高于谐振的10kHz是不一样的。

用来匹配天线的方法也是一个考虑因素。例如，如果在天线终端使用一个短路的1/4波段作为匹配网络，那么表观带宽将大大增加。这是因为在任何给定的频率变化中，天线和存根的电抗变化几乎相反。从天线借用一些电抗的匹配方法（LC或CL，视情况而定），也会使测量产生偏差。杂散电容是另一个重要的、难以测量的因素。长话短说，用2:1的SWR测量作为量化高频移动天线的带宽、Q值或效率的手段，充其量是值得怀疑的。

带宽有多重要？在车载移动情况下，20米或以上没有太大问题，但20米以下肯定会有。例如，一个质量合理的20米移动天线的带宽（并正确安装）将是约150千赫，或几乎整个话音频段。一个类似质量的天线在80米上的带宽将是大约10至15千赫。带宽和效率是相反的品质（在其他因素相同的情况下），但如果不考虑所有其他因素，带宽不是衡量效率的标准。

衡量短波车载移动天线（表面）效率的流行方法之一是“射击比赛”。通常，这涉及到将你的天线安装在一辆给定的车辆上，比较你的天线的信号强度(发射和/或接收)和别人的天线的信号强度。这也是可疑的，特别是如果安装位置(你的或测试车辆的)中的任何一个离地面很低，或在货车的后部。再加上天线在发射和接收之间的性能水平(几乎)永远不会相同，从天气角度来说，一场“射击比赛”不过是一场主观测试。

一个更好的方法是测试每根安装在自己车上的天线，并将其性能与安装在每辆被测车辆相同位置的普通天线（作为标准）进行比较。这需要对统计学上的大量抽样收集的数据进行归一化处理，但净结果会更准确。

还有许多其他与天线有关的术语几乎总是被误用。其中之一就是“捕获区域”。捕获面积只与频率和增益有关。它与天线建造中使用的电线长度无关。然而，在互联网的支持下，短的螺旋形天线在带宽、效率和捕获面积方面比任何其他类型的天线都要优越的神话仍在继续。这纯粹是垃圾科学。

不要被短天线和长天线一样高效的广告所欺骗，仅仅因为它们包含5/8波长的电线。天线长度是唯一重要的因素。

如果你把短波车载移动天线的物理长度(合理地)增加一倍，辐射电阻就会增加四倍，同时效率也会几乎平行地提高。然而，S+N/N比率的增加可能不那么明显。再说一遍，你能听到另一个台，并不代表他能听到你。

有没有一种情况，另一个台能听到你，而你却听不到他？绝对的！再详细说一下，S+N/N比值就是一切。无论是失真、RFI输入、局部频带噪声还是无数其他因素的结果，如果没有足够的信号强度来提供足够的S+N/N比，你的接收器基本上是聋的。

还有更多的误传需要思考。其中之一就是短波车载移动天线的额定功率。如果它有，它真正的能力很可能比宣传的要少。这也是一个肯定的打赌天线不是非常有效，不管DX站的数量工作!

如果你正在使用一个不错的短波车载移动天线，你将不得不做一些匹配，使SWR在共振时低于2:1。无论你选择什么方法，不要把它放在你的车道上！原因很简单。大多数车道都是混凝土，并采用钢筋加固。这个事实会影响结果。树木、井盖和附近的车辆也是如此。

人们购买天线也没有别的原因，只是因为它们的外观、安装或安装方便；无论带宽，效率或功率评级。然而，用坊间传闻证明了为什么市场上有那么多糟糕的天线。

这让我想起了《机械战警2》的另一句台词：

在前面提到的电影的结尾，机械战警(由彼得·威勒饰演)对安妮·刘易斯警官(由南希·艾伦饰演)说，让我们给他他想要的。这正是互联网正在做的事情；它给了人们他们想要的，但太多的是核武器。

审核编辑 ：李倩