調頻聽眾時常會碰到這種情形,當我們想收聽一個距離較遠的調頻電台時,結果卻受到共頻道(co-channel)或相臨頻道(adjacent channel)的本地電台干擾。除了少部分的調諧器外大多數的都沒有足夠的選擇性(selectvity)或捕獲率(capture ratio)來接收微弱的訊號。
相臨電台的接收尤其困難,三十年前設計的調諧器根本不能接收相臨的電台。事實上FCC建立調頻發射廣播標準時,相臨頻道接收的現象被認為是不可能發生的。今天調諧器對相臨頻道的選擇性已高達100分貝。
不幸的是,調諧器選擇性的改進並不能減低調頻發射機在相臨頻道上的干擾。這種干擾不能利用調諧器的選擇性而予以消除,因為干擾在發射器的末端就已混入相臨的頻道。
共頻道干擾也是一個問題,你所居住的地方可能位於兩個電台之間或是在三個電台所形成的三角形的中央,而你只希望接收其中的一個電台;不幸的是即使使用了能轉動的方向性天線你還是統統有獎。
對於面對這些困擾的讀者,我們還有一個解決的辦法,那就豎起第二支天線。
方法
這種方法稱之為「相位消除」(phase-cancellig)天線系統。通常使用在軍隊或商業的點對點,不希望受到干擾的通訊上。我們將兩支天線連接使得希望接收的訊號的相位能相加而不希望被接收的訊號的相位會相反,因此希望被接收的訊號增強而干擾的訊號被消除或幾乎消除。
為了使這組系統工作,兩支天線必須在水平方向分開,在同一根柱子上裝兩支天線是不行的。首先考慮的第一種情形:當兩個電台對接收器的方向不同時,這兩個電台可能是共頻道或相臨頻道。將兩支天線指向希望接收的電台,然後調整他們的水平距離直到不希望接收的訊號消失。這類型的相位消除天線系統,對不希望接收的訊號能輕易的達到60分貝的排斥力。只要兩個電台對接收器的方向不同,這個系統就能輕易的發生效用。如果兩個電台對接收器的方向相同,問題就比較困難,這種情形留待後面討論。
不同方向的電台
使用相同的天線裝在分離的柱子上能獲得最好的效果。所有的接線都須使用相同長度及類型的電纜。將兩支天線如圖一裝置妥當。兩天線間的距離可求得:
D(公尺)=300÷2f(MHz)
頻率f是我們所不希望街收的頻率。
例如,如果不希望接收的電台頻率是100.1MHz
則:D=300÷(2×100.1)
D約為1.498公尺或4.92英呎。兩柱間的距離d則:d=D÷sinθ;θ是希望接收的電台與不希望接收的電台間的夾角。
如果你不想帶著分度器(protractor)及計算尺在屋頂上爬並樹立天線,或在你後院挖個坑裝個昂貴的塔型天線,那麼是否有比較簡單的方法呢?有的!雖然效果不會非常好,但還能令人滿意。
如果你的電視天線與調頻天線是分離的話,可以將他們合併使用。你甚至可以使用已設立的調頻天線及以同軸電纜輸入的訊號來消除不希望接收的本地調頻電台。這兩種方式的裝設法如圖二。但你必須反覆的修剪及調整由訊號源至調諧器電纜的長度,來減弱不希望接收的訊號,然後再裝上衰減器進一步的減弱不希望接收的訊號。
有時簡單的室內兔耳形天線也能用做相位消除天線,如圖三。這種結構只有再兩個訊號都很強的時候才能使用。作者本身所使用的一種利用圖三的「快捷」(quickie)天線能消除3哩外的本地電台而接收距離140哩遠的相臨頻道電台。
如果你住的是大廈,沒辦法在屋頂上架天線,那麼可以使用圖四,利用兩支是內天線的結構。並且將它們移動直到不希望接收的電台的訊號減至極小;調頻電纜及室內天線的合併使用也有效果。
方向相同的電台
如果電台在相同的方向那麼因為sinθ趨近於零,使得d變成無窮大,那麼即使我的後院在山頂也不夠大。
對於這種情形我們可以將兩支天線間的垂直距離加大。這種方式對希望接收的電台市遠電台而不希望接收的電台是本地電台時特別有效。大的室外天線接收兩個電台,而室內小天線只收到本地電台,這樣子就能消除本地電台。如果希望接收的電台訊號非常微弱,那麼就不能使用衰減器,因為衰減器很可能把訊號當成噪音而消除掉了。
如果兩個電台的方向恰好相反(180°角)那麼問題就比較簡單,如果你的天線的前後比為無限大,那麼根本就不需要相位消除系統。所以第一個方法是換一個好天線。如果你的天線的前後比極佳,卻仍有干擾時,就能利用圖五的方法,當不希望接收的電台越近時效果越好。
1970~1972年當我在McIntosh工作時,我收到一些調頻聽眾的來信要求解決上面的問題,對願意嚐試以獲得最好效果的人,相位消除系統是最合適的。如果你想要更精密的向為消除系統,那麼你最好請教一下對天線有經驗的經銷商。確定你的確喜歡哪個遠方的電台然後寫信詢問電台經理他們是否將繼續你所喜歡的節目。想一想,如果你花了1000美元在你的後院架設了兩個塔形天線來接收150哩外,飄忽不定的訊號時,突然發現你喜愛的節目以轉到了你想消除的電台時,那是件多氣壞人的事情!
轉載音響技術第62期FEB. 1981 利用兩支天線消除調頻干擾/王超群 譯
留言列表
