無線電自學篇補充01

筆者按 : 此補充為2000年之初版 [無線電小常識] 的更新延續篇

(1) 高頻電流是如何在金屬導體中行進 ?
  原來高頻交流電的電流在金屬導體中行進時並不如直流電或低頻交流電般電子會在整條導體內流動,頻率越高的電能則越只會在金屬的表面行進。換言之,製作給極高頻用的傳輸線其實大可省回很多金屬成本,因為電能根本用不到導體的中間的金屬分子,這就是為什麼極高頻用的Heliax同軸電纜中間是空心的了。這個現象就是常說的[集膚效應 Skin Effect]
   
(2) dB的疑惑 ?? dB到底是什麼單位來呢 ? 我們時常聽到在無線電中傳來什麼什麼收到你的訊號有七個dB…. 這又究竟是什麼的一回事呢 ?
  dB 的全寫是 decibel, 英文(其實是拉丁語文)中 deci即十分一的意思。這個單位原本是 bel 。但因為要達到一個 bel 的數值比較所需之能量差通常都較為大而在電路上並不常用,故此才比較多用十分之一 bel,亦即 decibel 這個單位了。

其實它是指當你遇上有兩個能量(訊號)的時候,dB就是我們用來表示這兩個能量之間的差別的一種表示單位。它本身並不是一個獨立的(如伏特Volt、安培Ampere等)絕對單位,dB這個單位一出現即意味著是有兩個同樣性質的能量(或訊號)正在被比較之中而獲得的單位來。所以當你接收到一個在訊號表上顯示著S-7的訊號時就說:「我收你有七個dB。」的話,這就有問題了。因為這時你所接收到的訊號強度並未有和任何其他的另一個訊號作過比較,故此此時dB這個單位暫時並不派上用場。正確的來說你所收到的訊號強度只是S-7這個單位而已,這亦正正是訊號表上所標示出來的單位,其實有時也不甚明白為何會有這麼多的人會把它改成了dB。(至於 S-1 至 S-9 又是怎樣來的呢就將會另文再述)!

   
(3) 至此或許你會問一句:「既然dB只是表示兩個訊號間的能量差別的話,為何不干脆用"倍數"來做表示呢? 是否為了要故作深奧而造出這個單位來呢 ?」
  當然不是啦!不過這個問題倒也問得相當好。不是嗎?干脆用"倍數"不是來得簡單易明而不至有這麼多的人攪錯了觀念嗎?某程度上我們也相當同意這個說法。譬如當你製作一部高頻線性放大器(Linear Amp.)時,它的輸入所需功率是10 Watts而輸出則可達40 Watts的話,為何不干脆說有四倍的增益而要說成是 6dB 的增益呢?在這個例子之中,其實的確是用"四倍"這個說法來得干脆俐落,但試看一看另一個同類例子……

今次我們試講出一套發射設備由初級振盪的能量以至最後級的輸出功率之間的增益…. 假設在初級振盪時的功率是0.5mW(注意是假設,真的當然會遠低於此數)而在最後的Linear Amp輸出是2kW。現在試計一計它們之間的倍數差別……

2 kW就是 2,000 Watts亦即 2,000,000 mW。用2,000,000 mW除以0.5 mW便得出倍數,即4,000,000倍了。試想一想,現已假設了振盪級是0.5mW那麼大都已得出了四百萬倍這個如此驚人的數字,一旦用上真實的數字的話那倍數必比四百萬來得更大更多數位了。至此大家或許已經明白在各類電子及無線電電路中(尤其是接收方面)這類倍數之差別比比皆是(即如一部廠製的發射機的抗干擾能力是優於一百萬倍就標示成 Better than 60 dB。如果每次都要在各個層面(例如說明書,規格表)內都標示出數百萬以至千萬甚至億倍的數字將會是何等的不方便啊!

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