BA5CW业余无线电竞赛
BY5CD的天线使用分析和建议 BA5CW 这个帖子原来发表于HELLOCQ,有点为BY5CD 2021年10月底CQWW SSB 多人多机需要宣传造势吸引眼球的意思。 在新版网页里重新引用了这个帖子的原因:这是BY5CD从盲目跟随,到独立思考问题的一个开端。彼时的BY5CD也正是在宁波市中心鄞州中学台址经过几年的发展最终成型的样子,那次比赛以后,就转到了上路湾新址,有了建设一个超级大台系列的详细记录。
BY5CD鄞州中学校址2012年10月份教学楼上的主力天线 那是我最开始系统使用HFTA,这是ARRL 天线手册里附带的一个软件,国外不少ham用这个来分析天线的设置。在平原上按照一般经验去设台可以八九不离十,但是在复杂地形下,如何充分利用地形设台,这个软件帮助就很大,当时对软件还不是很熟悉,只是一个初步的探索,解释了某些成功经验和失败教训,本文中很多文字是有一定经验后的2021年补上的。
BY5CD鄞州中学校址2012年10月份30米高的塔上架设20米波段天线,因上下天线驻波干扰,最后只剩顶上的天线 这种分析的好处就是能打破思维定势,不是天线越高越好,也不是天线低了就一定有适合我们需要的高仰角。地形的影响有时候是很明显的,经验在地形复杂的地方,几乎没有用。即使是平地,对某地的传播仰角概率也不是能简单的了然于胸的。设计天线的时候我们需要NEC MMANA HFSS等帮助,而设台的时候,我们需要HFTA的辅助。当时我并没有学会使用HFTA评估堆叠效果,另外计算结果跟设置土壤的电导率有关, 显然在城市中用平均土壤数值代入并不合适,仅仅是一个最基本的参考。 当时按照三个方向(实际上是两个方向)的地形对北美、欧洲、日本的仰角增益做了计算,由于不会计算直立天线,所以80和160m就没有体现。BY5CD鄞州中学台址的20m 15m 10m 都有两付天线上下分布, 下面HFTA的分析曲线中:蓝色对应的是上面一付,红色对应的是下面一付。40m只有一付天线,仅用红色曲线表示,绿色的是不考虑地形的参考曲线。 1 欧洲方向 40m
20m
基本上值需要用上面一付天线即可(2021年注:堆叠可以略微提高增益,下面那副也可以解决西边一些以前不太重视的台的通联问题) 15m
上下天线各有优势,要注意切换
10m 下面一付天线有优势的概率很高,所以要主要克服高的比低的好的思维定势 2 北美方向 40m
当时没有对比也没有分析,2021年看来,北美方向40米仰角能压到这个水平,已经非常不错了,实际上是北美方向的一些房子形成了阶梯坡度,有点类似于山上的地形,难怪那时候的40m成绩比较突出 20m
2021年分析:北美方向用上面的天线就非常优秀了,山上也不过如此,只有电磁环境没有办法和上路湾比 15m
15m和20m一样优秀,从2019年我在杭州湾新区设台后才明白了山上的地形在城市中是有可能模拟的,前提就是通联方向的房屋一次阶梯降低 10m
这张图和图例表达的并不一样,因为10米波段提供了三层堆叠,其中绿色曲线是最下面的天线,而湖蓝色的曲线才是平地参考曲线,从计算结果来讲,天线增益够高了,多余的天线只是为了覆盖仰角在某些角度的凹陷,如果仔细安排,可以得到更好的覆盖效果 3 日本方向 JA方向使用的地形和NA一样,按理说应该用50-60度方位角的另一个地形曲线更合适,但地形数据的获得工作量不小,偷一下懒也情有可原。因此,这个曲线和上面是一样的,只不过我们根据JA通联的仰角需求重新再看一遍。 40m
当时只存在蓝色曲线显示的这副天线,对JA来讲并非完美,反而需要一副降低10米后的红色曲线显示的天线,因后来不再使用鄞州中学台址,所以也没有机会改善 20m
20米波段当时是平地上架设的30米高塔,分上下堆叠,在北美方向仅需顶上这副即可,而下面这副完美解决了JA方向的覆盖,反过来讲,要达到此目的,教学楼上的天线阵一样可以做到,并不需要单独搞一个高塔,新塔带来的好处完全是为了INBAND操作 15m
15米上红蓝曲线完美配合,非但北美需要,日本通联也许上下配合 10m
和上面北美的分析一样,并不需要三幅天线的堆叠,上面那副为主,下面只需要一副天线就能覆盖凹陷部分 4 总结 原先并没有觉得鄞州中学的台址有多大优势,可能是紧接着到了上路湾的条件太好了,所以自然忽略了一些东西。当然鄞州中学最大的问题是电磁环境太差,所以换新地方肯定是对的。不过现在反思起来,2011到2012年在MS组上也取得了很多好成绩,尤其是2011年底创造的CQWW CW的MS记录至今未被打破,是有一定原因的。即便是噪声很大,但发射信号足够强是维持高速率通联的最基本条件,如果没有这个条件,我们只能深陷CQ无人回答的窘境。 |
BA5CW 2021-12-20