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可以減少相互干擾的短波天線

No.37   1996 Feb.   p100~103,   by 編輯部



    隨著太陽黑子活動週期趨緩,黑子數逐漸下降,很明顯地,各國際廣播電台都不約而同的往較低頻率調整,以便達到短波廣播所預設的涵蓋區域,不過這也使收聽短波時,到處有電台彼此干擾,使干擾的問題雪上加霜。

    收聽短波除了少部分的故意或巧合的相同頻率彼此干擾外,大多數的干擾來自於緊鄰頻率 (Adjacent Channel) 的相互干擾。針對這種情形:有一種方式可以減少或舒緩頻率相互干擾的問題,那就是想辦法壓低或去除不想要的電台訊號,好讓你想收聽的電台訊號更為清晰。就像你手拿掌上型 AM 收音機,轉動方向,可以使電台訊號加強或減弱一樣。

    這裡我們介紹與上述原理一樣,但可以適用於短波接收的裝置 (註一)。它可以把干擾訊號抑制下來,而只會稍微,甚至不影響我們想要的電台訊號。


材料容易取得、製作簡單

    所須的材料頗為常見,且易於尋覓。包括有:如你收音機平躺大小的金屬板、一根與收音機上長度相當的伸縮天線、及可轉動的非金屬平台。最後一項是為了方便調整且避免其他干擾因素的介入而設的。如果你可以挪出一個非金屬的桌面,來代替平台也可以。

    這個裝置的基本原理是藉著電波的方向性,來減低雜訊,也就是把收音機的接收條件塑造成有方向性,這樣就可以針對不同方向傳送過來的電台訊號做選擇。也因為這個緣故,此裝置的效果並非一成不變。如果干擾的電台訊號來自不同方向,就可以有立竿見影的效果。若不巧,干擾訊號與想要的電台訊號來自同一方向,那可就束手無策了。

    不過話說回來,這樣簡單而且可以自製的裝置,你不妨還是試一試,效果的好壞可以暫時擺一邊,或許它會有你料想不到的結果也說不定。此裝置可以使其一或某些方向的接收靈敏度下降。只要旋轉平台讓干擾訊號降低下來,我們的目的就達到了;也就是將此接收靈敏度不良的方向正對干擾電台訊號過來的方向。

    這裡只是為了說明方便,把短波的方向性單純化了,實際上並非如此單純,短波經由高空的電離層及周遭的反射體之折射、反射,是頗為錯綜複雜的。

    如果干擾訊號與想要的電台訊號過來的方向彼此分得夠開,那麼干擾電台訊號被減弱下來了,想要的電台訊號強度幾乎不受影響。


要有良好效果的主要條件

  1. 若干擾訊號太強,則效果必定不佳。

  2. 干擾訊號與想要的電台訊號若來自明顯的不同方向,效果最佳。

  3. 收音機宜為掌上型小收音機,且使用乾電池供電,舉凡外接的電線都會使此裝置的性能不得發揮,像是耳機,供電器,錄音用線等,都應極力避免。

  4. 此裝置不應放置在任何金屬台面上操作。最理想的是木質桌面或合板做的旋轉台。

  5. 最理想的操作環境是一到兩米方圓內,不要有大型金屬物體,人體也要保持半米以上的距離。這是為了避免產生感應現象,破壞了該裝置的方向性。


所需材料

  1. 一根與收音機上長度相當的伸縮天線。

  2. 一面如收音機平躺大小的金屬台,稍小無妨,尺寸沒有嚴格要求,但要小心別過大,只要比收音機大,就會明顯使性能大打折扣。

  3. 旋轉台材質應為木製、塑膠或其他非導體,大小以能容納收音機為原則,更大些無妨。


如何裝組

  1. 伸縮天線設法裝在準備好的金屬板上,位置要在邊邊,且與金屬板平面相互垂直。如圖 1(a) 及圖 1(b) 所示是個不錯的例子,在其中一邊摺豎起一呈 90 度的小牆,以便固定伸縮天線。固定伸縮天線時要留意位置,好讓收音機擺放上去時,兩根天線的相對位置能夠呈對角,也就是盡量相互遠離,如圖 1(c) 所示的三種可能情況。

  2. 收音機放置在金屬板上時,應可使拉出來的伸縮天線不會使金屬板翹起或翻落。如果收音機本身可以找到接地線端子,則與金屬板接在一起。若無現成的接地端可用,則可以在收音機上頭的錄音輸出孔座或電池座找到地線,拿來與金屬板相接。若嫌麻煩或找不到接地端也沒關係,不接地只會稍微影響此裝置的性能。

  3. 把放在金屬板上的收音機搬放到旋轉台上即可,如圖 2 所示。

    Fig 01
    圖 1:接收短波時可以減少相互干擾的天線,1(a) 是外觀圖,1(b) 是側視圖, 1(c) 圖示桿狀伸縮天線的可能安排。



如何操作

  1. 與日常收聽短波一樣,選擇你想收聽的電台。

  2. 把收音機上頭的伸縮天線全部拉出,而金屬板上所裝的伸縮天線則拉得更長一些,長度大約比收音機的伸縮天線多 20%。

  3. 緩慢轉動旋轉台,此時應避免手碰收音機底下的金屬板,直到干擾訊號趨弱。也許轉動一圈 360 度中有幾處都出現這種效果,比較之後,選擇最佳的位置停下。

  4. 為了更理想的降低干擾,試一試兩只伸縮天線的相對長度。絕大多數情況,收音機上的伸縮天線比金屬板上的稍短些。

  5. 如果電台和干擾訊號極強,可以把這兩根伸縮天線依照比例縮短,以避免發生過載現象 (註二)

  6. 調妥理想的干擾減少位置時,人體的靠近,或附近人員走動,都會使效果產生變化,但是只要遠離半米以上,這個影響幾乎可以略而不計。

  7. 遠方來的短波訊號,由於電離層的變化因素,常發生衰落現象,也就是訊號強弱起伏不定,這對於旋轉台尋找方向時,會有困擾存在。不過,有個要領你可以嘗試,就是稍微加速平台的旋轉,使聲音強弱產生節奏,這有助於判斷出正確方向,因為大部份衰落現象所引起的聲音強弱變化較緩慢。


無效,癥結何在

  1. 如果旋轉一整圈,不見效果,那麼問題可能是出在電台的發射或電波傳導的方向性。果真如此,只能靜觀其變,或者趕快選用其他頻率。如果不是上述原因,可以另覓它處碰碰運氣,但要隨時注意你擺放的位置附近是否有干擾雜物存在,例如大塊金屬物體等。

  2. 不論指著那個方向,如果干擾電台訊號削弱了,想要的電台訊號也變弱了,也就是說兩訊號被等量衰減了,那表示兩訊號來自同一個方向。這種情況在室內或附近有大型金屬物體時特別容易發現。因為室內只留窗、門可以讓電波進來,自然許多訊號就有機會來自同一方向。而大型金屬物體可能再輻射,使原本來自不同方向的電波,集中成同方向。碰到這種情形,可以稍移動位置,看看情形如何,如果改善的效果不見起色,只有移到室外試一試。這種情況很容易發生在鋼筋水泥大樓內。


印證操作正常與否

  1. 找到適當方向固定下來之後,用手觸摸任何一只伸縮天線,可以使接收訊號增強,且觸摸另一只伸縮天線有相同效果,這表示工作正常。

  2. 把收音機底下的金屬板連同上面的伸縮天線一起移開,轉動收音機上的伸縮天線,應該不會有明顯的訊號強度變化,若有的話,表示該處受地形地物影響,則應另覓它處安放才是。


製作材料的替代品

  1. 如果伸縮天線有地方可以固定,則金屬板也可以改用鋁箔或銅箔等。

  2. 伸縮天線可以改用任何金屬導線,不過,如何調整長度須自行克服。

  3. 利用旋轉台可以使調整方便,然而不用也可以,只是須自行解決調整的不方便。

  4. 伸縮天線不夠長的話,可以使用一般金屬導線延長之。


精益求精

    上面所述的情形,都經過多次實際試驗,但是也許有些情況對干擾的抑制還覺得不夠好,那麼圖 2(a) 與圖 2(b) 所示的兩種進一步改良,或許更能滿足你的需要。

    圖 2(a) 中,你可以發現多出了一個 U 型體,夾在外加的伸縮天線上,此 U 型體的製作可以取適當長度的單心線 (漆包線、裸線、一般單心電線等),兩頭接以鱷魚夾即可,使用時須注意此 U 型體必須放在兩根伸縮天線所形成的那個平面上,參看圖 2(a)。

    注意收音機本身的那根伸縮天線頂點,與外加 U 型體下端之間的距離是調整的重點,兩者的距離決定了削弱干擾的能力,至於如何調整兩者距離,最方便的方法,就是利用兩根伸縮天線的拉出與推入來調整。

Fig 02
圖 2:可以進一步改善性能的接收短波時可以減少相互干擾的天線。

    另外一種方法,如圖 2(b) 所示,收音機上頭有一塊金屬板,它與收音機的伸縮天線相接通,並且可以隨時調整高度,這樣可以有效增加「電容量」。

    經由試驗,金屬板離收音機大約 3~5 公分時,效果最好。

    上述兩種方式乃根據增加「電容量」以便做更有效的影響,來達到加強削弱干擾訊號的能力。這兩種方式可以單獨使用,也可以併用,效果以增加 U 型體較佳。雖然這在大多數,而非所有情況都有某種程度的加強作用,但我們鼓勵你進行嘗試。

(註一)
「美國之音」的廣播節目中,介紹過一種簡單的裝置,可以用來減少收聽短波時的一些干擾,此份出自 O.G. Villard Jr. 的一份報告,題名為:減少短波相互干擾的天線。此份報告完全以一般收聽者的立場做導向,避免牽涉專業,並詳實說明如何自製及使用它。根據原報告和與這份報告有關的一些文章及相關資料,我親自做過試驗,把得到的結果整理成本文,和大家一起分享。本文內容,曾在美國之音的廣播中播出。

(註二)
過載現象:這是一般掌上型收音機很容易發生的現象。加上短波特有的衰落情形,使問題雪上加霜。一般小形收音機靠連在身上的伸縮天線拾取訊號,因此設計上不得不把訊號的放大加強,以彌補天線之不足。但當訊號過強時,就很容易造成超過電子線路所能夠承受的範圍,就發生了過載現象。它可以使講話的聲音失真,嚴重時甚至可以使發音中斷,另外也往往帶來許多的不良副作用,例如引發出原本不存在的干擾訊號。最簡單而有效的解決辦法是,當在室外使用小型收音機發生過載現象時,只要把伸縮天線收入數節,應該可以立即獲得改善。 END



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