Антенны КВ Станция, рассматриваемая в качестве примера, использует антенну EFHW на высоте около 4,5–6 м (15–20 футов) над уровнем земли (AGL). В условиях умеренной SSN (прохождения), ионосферные скачки при распространении КВ-сигналов эффективно происходят при малых углах места, обычно в диапазоне 8–15°.
Предположим, что простейший угол выхода излучения составляет 15°. Что происходит в случае нашей антенны EFHW на высоте 6 м (20 футов) над уровнем земли в диапазоне 20 метров? А что произойдёт, если мы попытаемся поднять антенный провод на несколько большую высоту? Давайте разберёмся.
На этой иллюстрации показан эффект увеличения высоты антенны над землёй. Результаты впечатляют. Хотя пиковый коэффициент усиления антенны по лепесткам диаграммы направленности заметно не меняется, полезный коэффициент усиления при малых углах взлёта, необходимый для DX-связи на средних и больших расстояниях, весьма существенен. Синяя диаграмма направленности соответствует антенне EFHW на высоте 6 м над уровнем земли, а красная — той же антенне на высоте 10 м над уровнем земли. Подъём антенны всего на 4 м существенно увеличивает коэффициент усиления DX-связи на малых углах. Например, при 15° усиление увеличивается примерно на 4,5 дБ.
Внимательно посмотрите на диаграмму направленности антенны EFHW по углу места, представленную на иллюстрации выше. На ней представлены две кривые диаграммы направленности: одна синего цвета соответствует нашей антенне EFHW на высоте 6 м (20 футов) над уровнем земли. Диаграмма красного цвета соответствует той же антенне после её подъёма ещё на 4 м (13 футов), что приводит к новой высоте над уровнем земли 10 м (33 фута). Обе диаграммы предназначены для диапазона 20 м.
На приведенной выше иллюстрации отмечены точки пересечения под углом возвышения 15° для обоих диаграмм направленности. Также указаны доступные коэффициенты усиления при 15° возвышения в обоих случаях. Мы видим, что коэффициент усиления антенны EFHW при высоте 20 футов над уровнем земли составляет -0,4 dBi, а после подъёма антенны на 33 фута над уровнем земли — +4 dBi.
В качестве общей информации стоит отметить, что хотя при низких углах излучения около 15° (плюс-минус 10° или около того) наблюдается существенное увеличение доступного коэффициента усиления за счёт увеличения высоты антенны, несмотря на изменение высоты антенны над уровнем земли, максимальный заявленный коэффициент усиления антенны, указанный для пика её главного лепестка, остается практически постоянным.
Типичная ошибка новичков — считать заявленный максимальный коэффициент усиления антенны абсолютной истиной. Они часто ожидают, что он будет эффективным коэффициентом усиления во всех ситуациях. Такого практически никогда не бывает. Высота антенны над уровнем земли играет жизненно важную роль, особенно при низких и средних углах излучения.
Проще говоря, немного подняв антенный провод относительно его первоначальной высоты, мы могли бы получить дополнительный коэффициент усиления на 4,4 дБ по сравнению с первоначальным. Не говоря уже о том, что при подъёме антенны выше она также будет немного дальше от различных электроприборов и т.п., которые могут создавать помехи… Даже не рассматриваем это дополнительное преимущество.
Давайте наконец применим выигрыш в 4,4 дБ к нашим расчётам. Окончательный результат устранения дефицита SNR теперь составит 20 – 12 – 6 – 4,4 = -2,4 дБ. Отрицательный дефицит означает, что теперь мы имеем ситуацию, когда имеется избыток SNR выше порога 0 дБ. Эффективное SNR для SSB-радиотелефонии с нашей доработанной и улучшенной станцией стало многообещающим.
Вместо ситуации -20 дБ, которая была у нас вначале, теперь наша радиостанция может также копировать и проводить голосовые связи SSB. Если бы кто-то приложил усилия, наверняка нашлось бы множество других возможностей для улучшений и доработок такого же простого характера, которые могли бы оптимизировать существующую настройку любительской радиостанции.
Использование более высокой мощности передатчика с линейным усилителем мощности редко оправдано, если только не приходится часто вторгаться в огромные скопления. Именно здесь дополнительная мощность передатчика может оказаться полезной. В большинстве других случаев она совершенно бесполезна.
VU2NSB
