调频广播远程接收天线

无线电-2005年5期

调频广播远程接收天线

吴佳维

　　调频广播的接收是近年来一个比较热门的话题，因为调频广播音质好、失真少、覆盖范围内信号稳定、干扰小，并且具有立体声等优点，因此，调频广播深受无线电爱好者和调频发烧友的喜爱。这几年，随着各地调频电台的增多，节目也越来越丰富。但是，无线电爱好者和调频发烧友的追求是无止境的，为了能收更多更好的节目，于是就产生了调频超远程接收(FM DX)。

　　笔者希望通过系统地介绍调频远程接收的基本知识、设备选用、经验技巧等内容，与读者共享FM DX的乐趣。

　　理论上，根据电波传播的特性，调频广播所在波段基本上是沿直线传播，不具备短波波段电波的电离层反射传播特性，因此无法完成超出地球曲率限制的远程传播。但是事实并非如此，在某些特殊情况下，调频广播信号往往有“非凡”的表现，如太阳活动极大年、太阳黑子的活动高峰期、高温天气造成大气波导等，甚至在晴朗少云的天气里，调频广播信号衰减很少，也照样能传得很远，这就使我们进行超远程接收成为可能，接下来就要看我们的器材和技巧了。一套完整的适合于远程接收的器材包括天线、调谐器和音频处理部分，天线包括天线本身、天线架和天线放大器，调谐器包括FM高频头、中放、立体声解码以及音频预放大部分，音频处理部分由功放和音箱组成，这是目前最理想的解决方案。笔者先为您介绍天线部分。

一、天线

　　天线是广播接收系统的第一大件，拥有一副高质量的天线往往能收到意想不到的效果。目前，市场上有专用的调频接收天线出售，有些相当不错。如果要求不高，也可以用五频道的电视接收天线改装或者直接拿来使用。选购和改装天线的时候要注意以下几个指标：

1、天线增益：天线的增益用来衡量天线接收信号的能力，主要由方向角和前后辐射比决定。天线的方向角代表了天线方向图的尖锐程度，方向角越小，天线定向能力越强，受到侧面信号的干扰越小。而天线的前后辐射比是指天线接收信号的正面信号强度和其反方向上接收到信号强度的比值，比值越大，则天线受反方向上信号的影响越小。增加天线的引向器可以减小天线的方向角，增大前后辐射比可增强天线的抗干扰能力，提高增益。但是引向器并不是越多越好，因为一副良好的天线还得要保证合适的通频带宽。

2、带宽：带宽表示天线接收信号的频率特征，通频带越宽，则表示天线可以接收的频率范围越广。增加引向器可以提高天线的增益，但是同时会影响带宽，所以并不能无限制地增加引向器。目前我国规定用于调频广播的频率范围是88～108MHz，总共带宽为20MHz，比一个电视频道的带宽要大得多，因此，调频接收天线一般不超过5单元，否则频带两端的电台接收将会受到影响。

3、方向图：方向图表示的是天线对不同方向上传来的信号的接收能力，是和天线增益与抗干扰能力紧密联系的指标，为了获得最强和最稳定的信号，就必须使天线方向图最尖锐的部分对准电台的方向，否者便会出现噪声，甚至收不到信号或被其他强台干扰等，由于要接收的电台分布于各个方向，因此必须使用转向天线，有选择地接收放大，即可有效减轻或消除串台、邻频干扰甚至同频干扰。目前市场上有这种带遥控功能的调频专用天线出售，图1是FMA9901A调频广播专用天线及其电路图。如果买不到，也可以用带转向功能的电视接收天线支架改制。因此，一般情况下可以选择一副3或4单元的遥控转向天线，同时满足高增益和抗干扰性的要求，配合带遥控功能的FM调谐器，可谓绝配。

二、天线放大器

    天线放大器是调频远程接收的一个得力助手，但并不是必需的配备，也不是万能的武器，因为放大器不恰当的使用，本身就是一个噪声源，因此挑好选好一个合适的天线放大器必不可少，只有正确选用了天线放大器才能给调谐器提供高质量的信号。天线放大器的作用是将天线输出的微弱信号电平适当放大，改善信号的信噪比，同时补偿信号在馈线内传输带来的损耗。天线放大器有噪声系数和放大器增益两个重要指标，要得到高质量的信号。放大器的噪声系数应尽可低。通常一个优良的天线放大器的噪声系数应低于3dB，同时稳定的增益应该在25～30riB左右，太高或者太低都不合适，太低了影响弱信号的接收，太高引入过强的噪声，影响弱台的收听，甚至因输出电平过高而使接收机过载失真。目前很多市售的放大器内高放管均为9018，这样的放大器噪声大，不可取，爱好者可以自己换为低噪声的管子，如C3358、C3355等。另外，也可以用闭路电视终端放大器改制，用于电视系统的放大器工作带宽是调频广播带宽的好几倍，且噪声低、增益高，只要在其前面加上一个调频专用的带通滤波器(可从旧的收音机高频头中拆取)，滤除调频波段以外的信号，将是一个很好的放大器。

三．天线的连接与架设

1．天线的匹配

　　一般折合振子的输出阻抗为3000，而放大器的输入阻抗为75欧，为了减小损耗，所用的电缆也多为75欧，这就存在一个阻抗匹配的问题。如果阻抗不匹配直接连接，则高频信号很难传输，让本来已经很微弱的信号再度削弱。天线匹配器可用黑白电视机上的300／75匹配器代用，也可以自制U型半波环式匹配器(见图2)，匹配环的长度L＝(波长/2)×0.667。

2．天线的连接

　　放大器一般安装在天线架下面30cm左右，用75欧同轴电缆连接，要注意放大器的防水防锈，因为天线一般架在屋顶或阳台，风吹日晒，天线接口很容易生锈，影响信号的传输，使接收效果变差，正确的做法是安装时在接口处涂上防锈漆。一般成品调谐器均有75/300欧两组天线输入端子，直接用同轴电缆连接相匹配的端子。而连接普通收音机拉杆天线时，可将同轴电缆中间的铜丝在天线根部绕几圈，让外层的屏蔽网空着即可。

3．天线的架设

　　天线可以架设在屋顶或阳台上，但至少应该离地面8m以上，由于调频广播为水平极化波，故天线振子应水平放置。架设时要注意防雷，可以把天线撑竿做成两节可折叠式的，雷雨天气时可以很方便地放下。架天线时要多换几个地方。由于周围的高楼或者山体都会反射调频信号，造成接收点各处的信号场强很不均匀，把天线移动几米，调整一下高度，可能就会有很大的差异。