天线的发射仰角与DX通信..........

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天线的发射仰角与DX通信

在进行远距离通信时，电波被高空的电离层反射。如果波束与大地的夹角小，则与电离层的夹角也小，电波被反射到地面时跨越的距离就远，也即传播距离远；相反，如果波束向上发射，即与大地的夹角很大，则经电离层反射后传播距离就近。这个电波波束与大地的夹角（即天线垂直方向图上主瓣最大辐射方向与地的夹角）便是发射仰角。

　　发射仰角的大小与天线的形式、天线的架设高度等因素有关。水平对成振子发射仰角和架设高度与波长的比值表示。

　　从图6-7可知，天线架设高度越高，其发射仰角越小，但超过一定值后变化越来越小。当天线比较低时，地面的反射使天线具有较大仰角的波束。

    在实际通信中，我们要根据联络对象的距离选择适当的架设高度。如果希望进行近距离联络，比如与省内HAM通信，那么除了选用适当频率外，天线的高度不要太高，以便利用较大的发射仰角克服“越距”现象。

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一．有关参考数据：

1.各发射角度的天线经F层反射一次的通信距离50度  300-650km
30度  600-1200km
20度  1000-1500km
10度  1700-2500km
3度  2700-3500km

2.各波段天线DX最佳发射角度
40米  10-35度
20米  6-17度
15米  4-11度
10米  3-9度

3.垂直天线的发射角度
1/4波长    10-55度
3/8波长    8-40度
1/2波长    3-27度
5/8波长    2-12度

4.DB 与 POWER 的关系
3dB = 2×POWER    -3dB = 1/2 POWER
6dB = 4×POWER    -6dB = 1/4 POWER
10dB = 10×POWER  -10dB = 1/10 POWER
20dB = 100×POWER  -20dB = 1/100 POWER

有兴趣的朋友可以根据以上参数，不妨计算一下，一副安装高度为6-7米高的四单元八木天线（10dB计）发射角是50度，功率=100W，在10000km处的信号强度。和一副有3dB增益的垂直天线，发射角是10度，功率=100W，在10000km处的信号强度。相信计算结果一定会让你大吃一惊!

我们发射的电波要达到地球对面的距离约20000km，天线发射角度如果为10度时电波要反射约10次，30度时约反射20次，50度时就要反射40次才能达到对方。而电波每一次反射大约要损失3-6dB，由此可见设法降低天线的发射角度，对DX通信来说是很重要的。那么选用何种天线才适合我们的要求呢？大家不妨根据实际需要和使用环境、先看一看天线的特性，重点是各种天线的发射仰角的介绍。

二. 几种业余通信天线的特性：

1．八木天线（YAGI）特性：

八木天线大家都很熟悉了，什么增益、驻波、带宽、前后比等等，但有关其发射仰角与DX的关系很多朋友还未与以更多的关注，在这里先做一简单介绍：

八木天线离地1/2波长高度时，发射角度是30度左右。在5000km以内做DX有较大的优势，而我们很多装了八木天线的朋友，由于受到很多条件限制，其天线的安装高度不足10m，有的只有5-6m高，其天线发射角在50度左右。所以在大于5000km的DX通信中，电波的损失较大。要压低八木天线的发射角度，就要在此天线的上方1/4处，再架设一副同样的天线，并要同相馈电。此时，双八木天线组的发射角度是8-28度。想要达到10度的发射角度，八木天线要架到1.5波长以上的高度，业余条件下较难达到。

总之，用八木天线做DX靠的是其多单元天线的增益，多跳了N次才达到对方的，其庞大的体积和重量，加之铁塔、旋转机构、对安装位置和高度的要求等，以及价格因素，使我们望而却步。如想要通到更远的距离就要加大炮（放大器）了，所以许多喜欢做DX的朋友的标准配置就是八木+大炮，诛不知天线的辐射功率有很大一部分都在多次反射中白白损耗掉了！您为什么不选择更好，更巧妙的方式呢？

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2．垂直天线（GP）特性：

很多朋友在家里或外出时都喜欢用水平偶极或倒“V”天线，有条件的还架设了多单元的八木天线，但由于架设的高度达不到1.5λ以上，辐射仰角大多在40-60度左右，而仰角大于30度的天线，很难在DX通信中有出色的发挥。

难道我们就没办法了吗？垂直天线天生就有低辐射仰角的性能，如1/4波长垂直天线辐射仰角在10-55度；1/2波长垂直天线辐射仰角在3-27度；5/8波长垂直天线辐射仰角在2-12度左右。且天线的发射角度受架设高度影响极小，在地面，楼顶，铁塔上架设均可，不影响发射角度。如再加上大炮的威力，发射出的CQ呼叫将是十分“凶悍”的。由于是全向天线，接收噪音稍大（也由于其低仰角的特性，受天线附近的干扰反而要小一些），但在电磁环境较好的海岛及郊区使用问题不大。

垂直天线的重量比八木轻的多，制做、架设及调整都很容易。自制的价格大约也就是八木天线＋铁塔＋转向器的1/20吧。且5/8波长垂直天线还有3dB的增益，携带方便、制做简单、占地面积小，有个立锥之地即可，实在是做DX通信的良好天线。

3．5/8垂直天线（5/8GP）特性：

5/8波长垂直天线发射角度在2 - 12度左右，增益大约是3dB。14MHz时垂直天线高度≈12m。

4.  5/8GP天线和八木天线的比较：

4.1 5/8GP天线虽然增益低一些，但在大于5000KM的DX通信中，由于其辐射角低、在使用同样功率的条件下电波跳跃的次数会少很多次，很有可能对方收到的信号更高一些。
4.2 无方向性、噪音稍大，但可收到来自四面八方的信号，QSO的机会反而会更多。
4.3 体积小、重量轻、制做、架设、调整简单，不用支撑杆和转向机构，可架设在任意高度。只要天线周围无大的遮挡就行了。
4.4 由于其结构简单，出故障的几率相对来说就小的多。

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三. 5/8GP天线制做：

制作垂直天线首先应根据自己的条件，先确定工作频率或波长。现以工作频率为14MHz（20m）的5/8GP天线为例简介如下：

1. .临时设台可用BD4OS生产的12m长高强度玻璃钢渔杆做支撑，在杆里穿一条12m长的2.5mm2的铜线就行了。好处是重量轻、携带方便，可以任意收缩改变其长度用于其它波段，或直.接用天调调整，可用于10-40m波段。

2. .固定设台时可直接用铝合金管来做，用直径16mm-50mm多种管径的铝合金管接起来，总高度为12m就行了。顺便还可以在天线的顶端拉一副倒"V"玩玩，还兼做拉纤一举多得，比架铁塔要容易多了。

四.天线馈电的匹配：

用φ1-2mm漆包线，在直径30mm的骨架上绕16-18圈，在3圈处抽头接输出。电容器用100pF的空气可变电容器（如使用大功率放大器，应采用大片距、定片组为高频陶瓷固定的空气或真空可变电容器），调整电容器可使SWR小于1.5（电路见下图）。

地网：可用三条1/4λ，约5m长的导线做为地网，呈120度分布即可。如受环境的限制拉不开时，地网可随意摆放，顺地势拉开就行，哪怕是三条线靠在一起问题也不大。

制作5/8GP天线花费不多、作用不小，朋友们在野外设台或海岛通信时可以先做一条，作为外出时使用，确实很方便。试验对比一下与其它天线使用的效果，相信你一定会得到意外的惊喜！

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慢慢体会下先