音技交誼廳中讀者有問及如何收聽日本FM廣播者,而音技答那只靠偶然機會云。每當我告訴友人,我在收聽東瀛的日本及韓國之FM廣播時,眾友人皆堅稱不可能,但是下面作者要對三年來的FM-Dxing收聽做個介紹,並試圖找出答案,最終的目的是希望我們能做季節性的定向FM廣播,以FM向日本、韓國、菲律賓、印尼等地做試播,並加以改善極探討至實用階段。雖然「理論上不可能」,但是「實際上卻發生了」,我們用「事實觀察分析」並且「試著提出解釋」,在看看「新的傳導理論」,是否可以「充分利用這個新現象」,我們並等待「可逆性的證明」最後進而做個「討論」。
理論上不可能!
只要稍有無線電常識的人一定知道像是FM的VHF無線電波主要是靠地表波來傳導,因而其理論上的傳導距離一般限制在視線距離之內(line-of-sight),也就是說其傳導的距離限制是在與天線高度相同時,所能看到的地平範圍,所以FM發射台都設在高地,請看圖一。一般來講,FM最大傳導距離約在200公里以下,而從日本或韓國至本島的距離遠超過這個數字,所以從理論上來講,在本島收聽日本及韓國的FM廣播是不可能的,理論上不可能,而實際上呢?
實際上卻發生了!
每年在四月起至九月底,均可發現這種現象(註一),而以六月中旬至七月中旬是高峰,以一天來講,從早上10:00左右,中午14:00左右,下午17:00左右則分別出現高峰(見圖二),而在10:00出現的都是日本方面的FM,中午則日本及韓國均有,而在17:00則多為韓國,為什麼呢?
事實觀察分析
以上發生的事實可以用二個假設來解釋: ①是日、韓在東西向赤道分佈於不同位置,因而其形成TE-path(下面會有解釋)的時間會有不同,②是日、韓使用不同頻率範圍的FM,韓國與我國相同是使用88-108MHz,而日本則使用76-96MHz頻率範圍,如果說有TE-path's width(此名詞作者新創),也就是說TE-path所傳導的頻率電度會隨著時間而改變,如圖三所示,那麼上列現象便可以獲得解釋,從圖三看出早上的TE-path's width是76-88MHz而中午達到最寬80-110MHz,至下午17:00則在95-110MHz範圍。從連續三年的收聽比較並加以觀察分析,可以得到下列的總結: ①時間上均以一年之中的六月中旬起進入高峰,七月初開始下降。②一天之中,也都以早上10:00(只有在高峰期才出現),中午14:00,下午17:00左右形成一個高峰。③TE-path頻率發生在80-108MHz。④發射功率從0.5KW至5KW,故功率並不重要。⑤分佈在日本的本州、四國、九州、北海道的電台均有這種現象。⑥均發生有顫動衰減(flutter-fading)現象,但有時訊號品質可與本地FM電台相比美。
新的傳導理論
TE-mode prapagation, TE(Transequatorial)-mode,傳導理論主要是靠帳篷效應(tilteffect)來支持,請回頭看圖一,TE-mode prapagation發生時的路徑稱做TE-path,其特點為: ①發生在赤道南北約相聚2.000-4.000公里;②不經地表反射,訊號有時甚至可強過本地的FM電台訊號;③它是帳篷效應,而不是如短波的離子層反射及地表的跳躍;④因為由頻率調制(frequency modulation)且傳導路徑中常發生顫動衰減(flutterfading)故容易失真;TE-path疑與太陽黑子活動有關,參看圖四。另外一種傳導理論是叫Scattering mode,參看圖五,由於離子層中離子化的區域不均勻,形成泡泡般而排列如一個桿狀物,當FM訊號碰到時,由於介質起了大變化因而造成反射。
當初有這個現象的時候,本就有個奇想:何不在每年的5月至8月定向使用FM向日本及韓國試播節目,這是一個新的嘗試,但是由於無線電在國內屬於管制,故難以獲得實驗器材及進行實驗,本人一直與一位日本的無線電愛好者連絡,以便獲知日本方面是否可以收聽到台灣的FM廣播,這樣一來便可以間接證明上述的TE-path是否有可逆性,也就是說TE-path是不是雙向溝通?
結論
在結論之前,對於上述的探討使用器材必須做個交代,所用的接收機是SONY ICF-2001及國際牌的GX 600M,並分別以自動掃描及手調方式進行;天線則使用約有2.6dB增益的雙偶極室外天線(outdoors dipole),及簡單的伸縮天線。由上述可以發現日本的FM接收不是偶然的,而是可預期及有條件可循的,它是不是也有一天能像短波一樣能做遠距離的傳播呢?這有待繼續觀察、實驗及探討。最後附上日本及韓國各地的FM電台包括所在地、頻率及發射功率,請看表一。
[註一]:由於本地FM接收機範圍限在88-108MHz,故少有機會收聽到,而部分的韓國廣播FM頻率與本地相近,加上FM訊號有強食弱的特性,故也甚難發現韓國的電台訊號。
轉載音響技術第93期SEP.1983 天線藝術第四部分/短波收聽的帳篷效應/林茂榮
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