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短波世界:
把雜訊減到最低的地面天線

No.39   1996 Apr.   p101 ~ 103,   by 編輯部



    世界上,很多大而有名的國際廣播電台,都設有自己專用、職業級的監聽電台。其中給人印象最深刻的莫過於「德國之聲」廣播電台。為了避開雜訊,竟然選擇一座湖,在湖中心的無人島上架設天線,監聽設備就設在地下室。真可算得上是完全遠離塵囂,不食人間煙火,當然也不用對電器產品及電源線等所引起的雜訊存有任何戒心。可惜的是,世上有幾人能有幸達此境界?那麼一般人要如何減少收聽短波廣播時的雜訊干擾呢?


到處存在的雜訊

    在我們的住家附近,難免都會有一些人為的雜訊存在。會產生無線電干擾的雜訊源有很多,像是行駛中的汽機車、電力高壓輸送線、電力變壓器、廣告霓虹燈、日光燈管、省電燈泡、電視機、及許許多多的家電用品,不勝枚舉。

    有些雜訊可能會像是過往雲煙,稍縱即逝,如經過的汽機車。有的雜訊卻揮之不去。是出沒無常也好,是揮之不去也罷,雜訊就是雜訊,受過它折磨的人,一談到雜訊,就要咬牙切齒,留下不可磨滅的印象。

    你在收聽國際短波廣播時,是不是也會遇到惱人的雜訊干擾問題呢?尤其是住在市區的人,雜訊往往演變成不可救藥的問題。當然雜訊也不是專找都市人,住在鄉下,也同樣會有雜訊的困擾。雜訊既然是幾乎無所不在,那就要老實面對,想想法子才行。


使用室外天線

    若是採用室外天線,那麼碰到雜訊的機會已經去掉一大半,因為室內的家用電器產生的雜訊跑到室外還能構成威脅的機會不多。但也不能掉以輕心,內患雖除,外憂可能虎視耽耽。

    環顧居家四周,大馬路飛奔而過的汽機車,可能帶來一些爆米花式的雜訊;離得不遠的電氣化火車,平時還好,碰上陰雨天,絕緣不良的電力線產生像蟲鳴的吱叫聲,不絕於耳;附近大型工廠的機電吵雜聲等等,這些都是客觀環境因素,不是你我可以隨便改變得了的。尤其是碰到微弱的短波廣播訊號時,恐怕只能束手無策,心不甘情不願,讓它消失在雜訊堆中。

    既然雜訊好像揮之不去的頑強敵人,何不裝個地面天線與它鬥鬥看,就算沒有辦法完全消除來自週遭的雜訊,至少地面天線可以把雜訊減到最低。


地面天線如何避掉雜訊

    天線若靠近雜訊源,當然雜訊就強,例如電線桿上的電力線往往架空,如果天線放在地面上,可能就是離所有雜訊源最遠的地方。另外,很多雜訊源的訊號都屬垂直極化,也就是說,若使用垂直極化天線會是最糟糕的,因為極化相同對雜訊照單全收。既然擺放在地面上的天線,自然就屬水平極化,對垂直極化的雜訊就有很好的排拒能力。再者,大氣干擾也因天候因素,時常出現。而水平極化天線若靠近甚至貼近地面設置,對來自大氣的干擾幾乎可以完全排除。先排除可能潛在的雜訊

    理論上,所有電力傳輸線都會輻射出雜訊,這包括室內的電線、電線桿上拉到室內的電力線、甚至電話線。範圍所及可能擴及到一、兩條街道遠。但是比較強的脈衝雜訊,可能從很遠的地方由電力線或電話線傳進屋內。

    任何問題,最有效的解決辦法當然是對症下藥。雜訊這一毛病也不例外,從源頭拔除,才不會春風吹又生。例如電源濾波器 (AC LINE FILTERS) 要裝在會迸出火花的馬達,就要裝在貼靠馬達邊。電視機的水平掃描訊號,也會使接收機每隔 15.75KHz 就有一道吵雜聲,尤其是靠近電視機旁,這種水平掃描訊號振盪器所產生的諧波,可以橫跨長波 (LW)、中波 (MW)、及短波 (SW) 頻譜,長波部份及高頻較低頻部份更是特別明顯。這類雜訊可以使用電線濾波器來消除或減低;若要徹底些,就要把電視機特別接地,同時電視天線加用高通濾波 器,讓電視台訊號可以進入,而電視機的水平掃描訊號不會逃逸出來。


應該把天線設置在何處

    架設天線時,要盡可能遠離電話線或電力傳輸線;同樣地,進到室內的部份,也要避開電線經過的地方。如果無法完全避免,不幸碰到時,盡量保持與電力傳輸線或電話線成正交。

    注意,天線絕對不要跨過或爬穿電力線,若發生意外,那會要命的,大意不得,注意!注意!

    中間饋電的雙偶極天線,使用平衡饋送線 (電視機用 300 歐姆扁平線)。或天線與接收機之間接用天線調諧器,都有助於去除雜訊。

    平衡型饋送線對雜訊有很好的免疫力,尤其對垂直極化的雜訊。

    天線調諧器可以用來使接收機從天線得到最強的訊號,所要的訊號強了,當然就比較不怕雜訊。


試一試地面天線

    最簡單的地面天線,可以把一條長導線鋪放在地面上形成。一般來講,這條導線越長越好,能呈一條直線狀當然最好,萬一沒有那麼大的空間,轉個彎也無妨。

    為了應付接收不同頻率,天線與接收機之間,最好能採用小型的天線調諧器,使天線可以配合接收頻率調到共振,如此可以改善接收受雜訊干擾的問題。至於導線的粗細、裸線或有外皮包裹都無所謂。

    更講究一點,可以使雜訊的削弱效果更好些,那就是利用同軸電纜來做成的天線,如圖 (A) 所示。有人戲稱它為同軸蛇。它可以利用 RG-58 或 RG-59 的同軸電纜來做,長度隨意,當然也是越長效果越好。與接收機相接的稱為近端,應接適用你接收機天線端子的接頭,或做其他加工。注意這裡同軸電纜只有接中心線,隔離網不要理它。

    同軸電纜的另一頭稱做遠端,它的中心線與隔離網接在一起,使彼此導通。為了不那麼快遭腐蝕,要包妥端點中心線,這又是另一款簡單的地面天線;當然這條同軸蛇也是越長越好。

    這種天線經過實際使用了好幾年,效果不錯,尤其是波長較長的短波,如 49、60 公尺波段通常混有許多雜訊,效果更顯著。

    最後要說明的是,地面天線並非一種絕對優良的天線,換句話說,你千萬不能拿它與架設在高空的天線比較訊號強度。與架高空的天線相比較,它拾取得的訊號會少許多。但只要把音量稍為調高,你一定可以感受到地面天線有低雜訊的好處。如果仍嫌訊號強度不夠,可以在天線和接收機之間採用一只前置放大器。

Fig 01
圖 (A) : 由同軸電纜製成被戲稱為同軸蛇的地面天線。



Fig 01
實用的室內環狀天線

低雜訊的環狀天線

    環狀天線原本就是一種低雜訊的接收天線,這是因為它有封閉形態。如果有人為雜訊存在,那麼用全波長環狀天線會比雙偶極天線或垂直天線好很多。

    環狀天線可以是大的環或小環,也可以是任何形狀,方形、三角形、圓形,或不規則狀的也可以。但以圓形可以拾取較強的訊號,方形次之,再來才是三角形。

    環狀的周長可以用公式:
L (公尺) = 300 / F
算出來。全波長環狀天線的饋送點阻抗大約是 115 歐姆。如果做為接收天線,用 75 歐姆的同軸電纜做為饋送線是行得通的。環狀天線可以架離地面,水平方式或垂直方式安置都可以,傾斜架設也可以。


另一種低雜訊的地面天線

    圖 (B) 所示,就是另一種天線的自製情形,長度不用計較,以你挪出的空間可以容納得下為原則。但是此天線宜配用可以調諧的電容才可以發揮最好的效果。若是長度小得可憐 (例如 3 公尺以下),覺得靈敏度不夠,那麼就要加前置放大器。當然此天線最好也是擺在地面上 (最好是頂樓的樓板上,或陽台的樓板上)。

Fig 02
圖 (B) : 以 300 歐姆饋送線自製的地面天線。



結語

    你可以試一試各種不同的地面天線,選出那一種較合用。一般說來,地面天線很適合公寓住家;許多無法架設室外天線的場合,也可以試看看。

    總之,緊貼地面或靠近地面是人為雜訊干擾最少的地方,值得一試。說不定一只簡單的地面天線,可以一舉解決困擾你多時的雜訊干擾問題。 END



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