奔向5MHz:我该用多大的功率,或者说我能用多大的功率?

想必所有拥有无线电台操作证书的朋友应该对于操作频段和相对应的操作功率非常熟悉了。我们平常常用的短波业余频段,B类操作证书所对应的最高功率为100W,而C类操作证书则对应最高1000W的操作功率。而本次我们即将获得的5MHz频段则有着一个新的要求:其EIRP(有效全向辐射功率)不得超过15W,这究竟是怎样的一种概念呢?

奔向5MHz:我该用多大的功率,或者说我能用多大的功率?

我们平常所说的功率限制,是设定在电台上的参数——比如B类操作证书所对应的100W,我们的电台输出功率即不得超过100W。而有效全向辐射功率(以下简称EIRP)则和电台的输出功率并不一样,实际上它更加能够准确的反应我们台站的实际工作状态。它表示了天线实际发射的状况。而其大小则是由电台的发射功率、馈线的损耗和天线的效率一起决定的。通俗一点来说,如果你的电台输出100W,馈线上会损失一部分功率,而天线的效率又不能100%地将所有的能量都辐射到空中去,因此此时实际辐射到空中的能量必定小于100W,这个能量的数值被叫做EIRP。

既然说到这儿了,我们就来看看我们应该如何用EIRP<15这个限制来调整我们的电台:

增设天线的选择:半波长DP+QRP功率

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一支标准的半波长DP天线,这也是美国之前分配5MHz波段时的功率标准天线(图源:HFLink.com)

对于很多朋友来说,60米波段都是一个新的世界,因此最简单的办法就是在已有的天馈基础上再增加一根5MHz专用的天线。如果你的天线是最常见、同时也是当前60米波段比较推荐的天线类型的半波长DP天线的话,我们就可以将电台的输出功率设为QRP功率,如果你的天线很低的话,2~3W的功率即可满足要求,而部分电台的最低功率为5W,考虑到馈线损耗,这种情况下5W也能够满足功率要求。很多已经可以使用5MHz频段的国外电台表示QRP操作对于这个频段来说不是一件痛苦的事。

如果你使用的是八木天线或是其他的高增益天线(某一方向上的增益超过了DP天线),或者你不太清楚这个功率是怎么来的,你就需要接着向下看,这个数值究竟是怎样计算出来的?

最理想:计算器算一算

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定向天线的辐射图样

EIRP的定义是指一根天线在最大天线增益方向上相比于全向天线,所能提供的发射功率,因此在计算EIRP时,还要考虑到天线的增益作用,如果天线的增益很强,即使发射机的输出功率非常小,在某一方向上仍会产生非常高的EIRP值。

计算器地址:http://www.osgeo.cn/app/s0031

我们使用网络上的计算器来计算一下自己的天馈系统,首先你要对自己的天馈系统较为了解,知道大致的馈线损耗和同等天线种类的大概增益情况,然后按照你所知道的情况,填写进计算器。这个计算器不包含馈线损耗参数,因此你算出的值可能会偏高一些,你可以在发射机实际功率处进行修正。

那么,为什么2W功率就够了呢?

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DP天线近地安装时,其辐射图样

以发射机功率为9W、天线增益为2.1dBi(在自由空间中DP天线的典型值)为例,此时EIRP的计算值约为14.5963W,看起来能够满足要求。但在实际架设中,DP天线所发出的电波会被地面、其他平面反射,使波瓣发生改变,这种情况下,DP天线在水平平面上的典型增益值约为9dBi左右,这样计算下来,2W左右的功率即可产生15W的EIRP,因此在60米波段,使用QRP功率是正常的选择,而具体功率则要综合考虑发射机、馈线损耗和天线效率之间的关系。你的天线不给力、你的馈线损耗大,那么你就要适当的增加功率。

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最科学:实际测量

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在电波暗室中测试路由器天线的EIRP

这是一件非常困难的事情,对于需求非常精确的应用来说,我们采用按照EIRP的定义,来进行实际测量的方式对天线进行测定。对于业余无线电爱好者来说,这种方式并不太实用,所以多还是采用第二种方式进行简单的计算,从而限制自己的功率需求。

5MHz就要来了,天线准备起来的同时,别忘了还有一些硬的规定需要遵守!