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常见手台天线实际使用效果定量评测

时间:2017-07-14 来源:m.xf187.com 作者:landhiker 点击:

前段时间突然对手台发了烧,一口气进了两个手台和N条天线。

其实想起来,这阵烧发得也不是无缘无故的。受生活环境影响,从小就对无线电有着浓厚的兴趣。记得在小学六年级就试着自制过航模遥控器,初中时候做过无线电测向(Fox hunting)的发射台和接收机,自己在山上跑着玩。高中时候做过对讲机,可惜后来没有成功。那时候根本不像现在有套件可买,所有元器件都是自己一个一个收集起来,所有电路板都是自己一笔一笔描出来,孔一个一个打好,元件一个一个自己焊上。回想起来,真还是蛮有感触的。只是后来生活的变迁,生活重心的转移,这个爱好逐渐淡出了视线。现在重拾,也算是对童年记忆的一个补偿吧。

就像玩单反玩的是镜头一样,玩手台其实天线更有玩头。玩家应该知道,手台通联效果按重要程度排序有三个要素:1.高度、2.天线、3.功率。可见在高度不可求的情况下,天线的因素比功率因素更重要。好的天线能把发射能量尽量集中在需要的方向上,用更小的功率实现相同、甚至更好的效果。因此玩家在追求通联效果的时候,应该把天线的选择放在首要考虑的位置。有选择就牵涉到对比的问题。但是对于常用天线的性能对比,比如长天线对比短天线究竟性能好多少?进口品牌对比国产品牌究竟有无性能优势?等等,这些命题在网上却少有定量的结论。要么是“语音清晰很多”、“原来通联不到的现在可以联到”、“信号比原来好1~2个”等笼统的、定性的评论,要么是“增益高1.5倍”等纯理论指标的推测。我想天线是拿来用的,天线的价值只有在实际应用场景中才能得到体现。因此我就想利用手头的天线,抛开理论指标的先入为主的假设,在完全实际的应用场景下做一个天线效果的定量测试,试图为大家选择手台天线提供一点参考。

言归正传。先来看测试器材。
手台:八重洲Yaesu 3R/6R各一台

1.jpg

天线:从短到长,依次是 IOO S-218M、3R原装天线、IOO S-205、钻石SRH519、IOO SK238V、钻石SRH789

2.jpg

钻石天线(Diamond)不用说了,日本第一电波出品,手台天线的标杆产品。其它是国内民间高手BG7IOO手工制作的天线,在HAM族里享有很高声誉。这两者的对比测试也是本次的看点之一。参加测试的天线类型包括子弹头、短软鞭、长软鞭,基本囊括了常用手台天线的类型。

参加测试天线的性能指标。

3.jpg

一、测试场景设计

以上天线都属V/U双段天线;手台的典型应用场景也可分为密集城区/野外开阔地两类。因不同的频段在不同的地形环境下有不同的传播特性,因此设计了4个测试场景:

V段,密集城区
U段,密集城区
V段,野外
U段,野外

因时间精力原因,本次只做密集城区的测试。野外的测试留待日后进行。

二、测试条件的设定

本次的基本思路是:两台手台一收一发。发射台位置固定,保持发射功率不变,更换不同天线。接收台固定接收天线,在密集城区逐渐远离发射台运动,取能稳定接收到信号的最远距离为发射天线实际作用距离。

这个测试方法有几个必须满足的限定条件:

1. 发射功率必须保持不变。因此每次测试前必须将电池充满,避免因电池电压下降导致发射功率的变化。

2. 发射功率要足够大。我第一次测试的时候为了少跑路,把发射功率设为0.1W,结果是除了最差的3R原装天线外,其他天线几乎都止于同一个距离。分析原因可能是发射功率太小。根据天线原理,
    辐射功率=发射机输出功率×天线增益
    如果输出功率过小,则天线增益带来的辐射功率的优势不足以使其穿透另一个障碍物,于是大家都止于同一堵墙前面,分不出优劣。于是我把发射功率修正为U段1W、V段1.5W,在后来的测试中效果良好,就是要多跑点路。

3. 传播路径要保持一致;传播路径上的障碍物,也就是传播媒质的密度要保持相对恒定。比方说不能走着走着突然出现一块开阔地,否则影响测试的准确性。

4. 如何判定“稳定接收到信号的最远距离”。以往有人做的测试是根据S表指示的信号强度。但S表是非线性的,分划也很粗略,不适合做定量的分析。我找到了YAESU手台的一个功能来完成这个使命:ARTS (Automatic Ranger Transponder System)。简单讲这个功能就是双方定时互发轮询信号,检查自己是否在对方的信号覆盖范围内。这个功能刚好和我的需求不谋而合。

5. 如何测定起、止距离。这个难不倒我,我有60CSX,记录坐标,回头在GE上测量。

三、测试结果

先介绍一下测试环境:
发射机放在家中固定位置,为5层楼房的3楼;接收机在地面移动;传播路径上为密集的6~7层楼房。发射、接收双发深陷于城市密集楼宇中,完全没有高度优势。如下图:

4.jpg

测试场景一:U段发射,1W@435.225MHZ
结果如下:

5.jpg

测试场景二:V段发射,1.5W@144.925MHZ
结果如下:

6.jpg

四、结论

首先在频段的选择上,可以看出V段完全不适合在有密集建筑物的城市区域使用。这与V段频率的传播特性有关。因无使用价值,故在V段未对所有天线进行测试。V频段上的性能对比留待下次野外测试中进行。

在U频段的对比测试中,基本上体现出“一寸长一寸强”的天线准则,唯一例外的是钻石的拉杆天线SRH789。作为长度最长的天线,我测试前对它寄予很高的期望,实测下来却让人大跌眼镜,性能尚不及长度只有它1/2的软鞭天线,仅仅略微好于长度只有它1/7的子弹头天线。我曾十分怀疑这个结果,单独对这根天线进行多次测试,结果证明这确实是它的实际效果。想用SRH789进行发射的同学可能要失望了。也许它仅仅适合作为接收天线使用。

另一个亮点是BG7IOO的S-218M天线。长度只有6cm,性能却和11cm的3R原装天线相当,达到20cm左右的软鞭天线性能的80%,不得不说是十分强悍。这个天线的外型配上机器非常小巧可爱,尤其是配3R,大小和手机相似,完全可以揣在兜里随身携带,实属居家旅游之必备良品,强烈推荐喜欢随身携带手台的同学使用。

性能与长度比较均衡的是S-205和钻石SRH519。这两根天线在U段城市应用中的使用效果完全一致,但是价格上S-205要便宜一些,性价比比较高。在做工上,S-205稍短一些,软鞭材质粗一点;SRH519更纤细一些,看个人喜爱了。(这里说句题外话:严格的对比测试,应该还包括 子弹头比子弹头IOO S-218M VS 钻石SRH805,长鞭比长鞭IOO SK238V VS 钻石SRH771。但作为个人玩家来说实在无力为一个测试进那么多性能相近的天线。而且根据S-205和SRH519的对比,IOO天线应该和钻石实力相当。有兴趣的同学可以继续做这个测试。

性能之王是IOO的SK238V,可见“手台天线之王”的确实不是徒有虚名。不过以36cm的长度来说,这个天线确实不适合随身携带使用。也许最求极限通联距离才是它的用武之地。

以S-218M天线为基准,各天线在发射方向上的性能对比分别是1:1.27:1.4。(子弹头:短软鞭:长软鞭)

另外得到的一个结论是:在双方均深陷于城市密集楼宇的情况下,U段1W功率,可用的通联距离大约为1公里。



(m.xf187.com | 责任编辑:李俊勇)
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本文标签: 手台, 天线, 评测

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