本文感謝 BA4DL、BA5CW 及 BG7JAF 老師的協助,並感謝 BI4KUF 老師的參與與指導。
身為一位 DX 愛好者,「低頻」也是不可忽視的好波段。然而,在大多數 DX 玩家眼中,160 米和 80 米頻段都是難以企及的:首先,需要龐大的天線;其次,受到低頻傳播特性的限制;最後,在城市中超高底噪環境下,也很難獲得良好的接收效果。
然而,一旦您體驗到一次 80 米 / 160 米 的成功 DX,您就會深深地愛上它。
當然,作者對低頻段的熱愛始於我還是一名BCL(短波廣播接收者)的時候,每天使用PL990做中波DX,並在2020年的冬季早晨收到來自立陶宛向俄羅斯發射的RFE/RL(Radio Free Europe/Radio Liberty)的中波DX訊號,功率為50kW,並且獲得了一張珍貴的QSL卡片。從此以後,我對低頻段的熱愛便一發不可收拾。
因此,我們可以直接討論如何在低頻段中進行遠距離無線電通信。
天線
在160米/80米的極難解決的問題是天線問題。由於天線尺寸大、佔用面積廣、高度要求高等因素,限制了許多 HAM 對低頻段的探索。因此,本文將介紹幾種在160米/80米中常見的天線。
一、小型環狀天線
如同眾人所知,小環天線通常耐受功率較低,這是因為在發射時,小環天線的電容葉片處於高壓狀態。而一般能承受高壓的電容價格昂貴,且很少有管道能夠取得,因此小環天線通常作為一種QRP通訊的方式選擇。(小環天線的Q值這麼高,如果使用大功率,不會產生火花四濺,導致燒毀嗎?)
顯然地,在 160 米 / 80 米 波段上使用 QRP 並不是一個好的選擇。因此,通常我們更希望將小型對向天線作為接收天線,並且小型對向天線具有一定的指向性,這使得小型對向天線作為接收天線更加適合。
環天線與其環面與電磁波到達方向之間的角度的餘弦值相關聯,而不是鞭狀天線在方位角上是全向性的。這與八字形方向圖相似,對於垂直於環面的到達波,呈現尖銳的零點,因此環天線具有方向性。
考慮到城市中安裝天線的空間有限,因此可以使用具有電源的小環天線來取代傳統的小環天線。此外,即使具有電源的小環天線在縮小體積的情況下,也能在一定程度上增加接收靈敏度,但同時也會提升背景噪音。以下幾種方法可能能夠減少背景噪音:
1. 天線設置於較為空曠的場所,避免靠近工廠、車站、高壓輸電線及大功率基地台等。
2. 請對天線進行接地,**切勿**與照明電源線共地!
3. 盡可能縮短饋線長度,並確保饋線周圍沒有任何干擾源。
4. 對各種電源線安裝電感
二、DP天線
在與BI4KUF老師的交談中,我不認為EFHW(End-Fed Half-Wave Antenna,俗稱端饋天線)是一種二極天線。我更傾向於這是一種理論上與二極天線相似,但在實際應用上不屬於二極天線的天線。

如圖所示,是 Dipole 在工作時的電壓-電流波形圖,顯然地,當 Dipole 位於中心點時,其電壓處於最小值,而電流則處於最大值。因此,這個點就可以作為低阻抗點進行饋電。
然而,顯然這篇文章並不是來解釋天線原理的。我對天線原理的了解並不深入。
如果我們忽略天線的終端效應,那麼理論上來說,在80公尺頻率下運作的全尺寸二極體天線的長度應該是:
l = \frac{150}{3.5} = 42.9 \text{ m } (三位有效數字)
然而,如果考慮到先前縮短效應,那麼一根長度為80公尺的雙極天線,其長度可以近似計算為:
l = \frac{143}{3.5} = 40.9 \text{ 公尺} (四捨五入)
上述提供的長度僅能作為近似值,因此在實際製作時,請務必將電線稍微留長一點,然後再將天線末端調整至計算出的理論長度處,以便調整。
在安裝時,通常按照圖所示的方式進行:使用兩根軟線將 Dipole 完全拉直,並使其懸掛至一定高度(一般來說,1/2 波長的 Dipole 可以實現 DX 功能。如果希望達到 NVIS 的效果,則通常需要懸掛至 1/4-1/10 波長的高度)。

因此,在城市中,基本上可以透過兩棟建築物之間(最好是高樓,例如有18層以上的建築物)來安裝 Dipole。
因此,在此處筆者建議使用端饋天線。實際上,端饋和二極體的安裝方式完全相同,但端饋和二極體唯一的不同點在於,端饋是一種非平衡天線,而二極體是平衡天線。因此,通常會使用 4:1/49:1/64:1 等不同類型的 Un-un。如果 Un-un 的接地不完善,可能會產生非常嚴重的 EMC 干擾現象(共模電流),導致 USB 連接線受到干擾,或發射時的按鍵被電等情況(我已經被電了不下五六次)。
三、GP
與 BI4KUF 一樣,我也對 GP 有很大的興趣,不僅因為 GP 在高頻段的 DX 性能很好,而且安裝也很方便(通常只需要在地上架設、接地網和接風繩即可,例如 MA-12/AV680 等型號的 GP 天線)。
然而顯然,在80米和160米的頻段上,我們無法實現全尺寸的GP天線,因為80米的完整尺寸GP高度約為20公尺,而160米的更是約40公尺。因此,如何找到如此高的高度,以及如何解決雷擊/防風的問題,在現有的城市環境下顯然是不現實的。
為了解決這個問題,我們可以考慮對 GP 進行加強,下圖是由 BA5CW 老師所提供的各種 GP 效率從高到低的排序(從左至右,效率由高降):

通常來說,我們不建議天線的實際電器高度低於全尺寸的50%,但很明顯的是在後面的幾種加裝方式中,實際電器高度低於全尺寸的60%,效率會大幅下降。在最差的情況下,80m FT8 無法與國內(我曾經嘗試過100W+底部加裝GP,FT8僅能到達日本關東沿海地區,且訊號品質較差,周遭DXCC覆蓋程度不高)。
因此!
我們!
採取!
GP 的變形!
倒置天線!
倒L天線是大多數比賽台所採用的天線類型,它們的效率較好,且對場地高度的要求不高,例如BY5CD/BY5EA,或是2015年mulanDXC惠州年會基本上都是採用倒L天線或倒L堆疊。(BH6BEZ)這次在今年的CQ WPX SSB活動中,也使用了倒L天線(高度30公尺),在160公尺/80公尺頻段取得了不錯的效果(在160公尺 SSB上創下個人記錄,並獲得立陶宛LY0UKR的 QSO,在80公尺頻段完成33次 QSO,但可惜的是忘記設置展台)。

實際上,這裡原本計畫展示BA4DL老師模擬製作的160米倒置天線的效果圖,但很遺憾的是,前幾天…無腦因為已將微信對話紀錄清除,因此只能找到以下四張模擬圖。




四、八木天線
在80/160 MHz頻段使用八木天線進行遠距離通信似乎也是一個不錯的選擇,但由於其體積過大且不易旋轉(請參考OH8X的100米高的3元素160MHz天線,以及7J4AAL的80米5元素天線)。
因此,這段水流過去()。
最後,我們來看一張圖,顯示各台在 160 米頻段上完成至少 225 DXCC 以上天線使用的情況統計圖。

從上面的圖可以看出,在 160 米頻段,倒 L 型天線的 DX 性能僅次於垂直天線。因此,在地面波段進行 DX 時,建議盡可能使用垂直/倒 L 型天線。
實務操作
通常來說,我更傾向於使用CW/FT8進行低頻段的DX。依照早晚的灰線,夏季約從下午七點或八點開始,下午四點開始在80m頻段與日本(我通常透過80m頻段的JMH海岸台訊號強度判斷低頻段對JA的傳播是否開啟)進行通訊,一直到第二天早上五點半結束。其中,下午六點至七點對於南美/北美的傳播效果較佳,而且我在今天(2024/06/15)下午七點左右,我在80米頻段與NC2W進行了CW QSO(RST 579, SNT 599)。上午三點半到五點是80米頻段與歐洲的通訊時間。在這個時間段進行通訊,會有很多來自歐洲的Pileup。如果稍微早一點,也會有來自非洲的通訊(例如今年四月初的A8OK利比里亞遠征中,我早上三點半完成了兩次80m CW QSO,以及早上四點多完成了160m FT8 QSO)。
一旦掌握了當地的傳播方式,進行 DX 就變得更加容易。截至目前…(2024/06/16),已在160公尺波段完成20個DXCC,在80公尺波段完成72個DXCC(所有數據皆為截至今年五月LoTW關閉前的資料,並未統計後續的DXCC通訊)。
不過無論如何,DX仍然比「舞萌 DX」更好!
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