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天線與接地

作者: 時間:2011-04-18 來源:網(wǎng)絡 收藏
號出去的。 在LORAN接收天線中,一個不足的接地系統(tǒng)會使得船上電機所產(chǎn)生的噪聲增強,使導致收訊變得微弱。

就技術(shù)層面來講,接地的部份越少,天線系統(tǒng)的輻射阻抗就越高。這個輻射阻抗會導致重大的功率損失,而單邊帶無線電機不但性能打折扣,發(fā)射機部份也會變得高熱。一個接地欠佳的單邊帶系統(tǒng)有時也會導致「熱麥克風」,操作員在每次將麥克風靠近嘴唇時會實際收到無線電波的灼燒。拙劣的接地也會在發(fā)射單邊帶無線電機時導致模擬式撥號器具動作異常、自動導航系統(tǒng)表現(xiàn)反常,有時也會燒毀裝在船上的海事電子裝備中的小型集成電路零件。說得足夠了吧?

表面區(qū)域:對海事無線電與LORAN應用來說,一個良好的無線電頻率接地系統(tǒng)會在吃水線下組成至少100平方呎的金屬表面?,F(xiàn)在我們知道您在讀到這一段落時會從椅子上跳開,但是不要被嚇到。仍然有許多水下金屬可供我們連接以其能夠在吃水線下達到如此面積的平衡點。在帆船的應用時,被覆玻璃纖維的鉛質(zhì)龍骨會是絕佳的表面區(qū)域接地物。較困難的部份是如何連接到鉛質(zhì)龍骨或龍骨螺栓。

在其它的海事無線電設備安裝中,不銹鋼槽、銅質(zhì)水壓線、船殼全體、以及接地屏,對組成接地平衡點系統(tǒng)都有幫助。

在船殼翻過來的時候,船只制造商有能力加上絕佳的接地系統(tǒng)。質(zhì)輕的銅網(wǎng)是提供良好的平面區(qū)域接地系統(tǒng)的最佳途徑之一。在制造船殼的時候,銅網(wǎng)可以覆蓋在玻璃纖維夾板的里層。薄的銅箔也可以用在船殼的制造過程里。即使是鞏固水泥船殼的金屬網(wǎng)架也可以作為非常好的接地平衡點系統(tǒng)。

銅箔與地網(wǎng)在大多數(shù)的海事無線電器材代理商及經(jīng)銷處皆可購得。地網(wǎng)與銅箔的厚度并不重要---最普遍的銅箔一般也只有一至四個密爾單位的厚度,一卷約三吋寬---大約是您所想要的任意長度。銅質(zhì)的窗幕也可以派上用場(如果找不到時)---再聲明一次,厚度并不重要。無線電頻率的能量是散布在這個導電平面的最外層,稱為集膚效應,減少了對地材質(zhì)厚度的需求。

既然接地用的銅箔與地網(wǎng)相當昂貴,大多數(shù)的船只建造者多會損省去此一到接地手續(xù),并由顧客在船只建造完成后自行提供。這實在是很慚愧的事---在制造船殼的時候本是很容易的一件事,船只造完后卻是相當困難。

銅箔與地網(wǎng)并不是真正的需要與海水接觸才能建立接地系統(tǒng)。無線電頻率的能量非常容易穿透玻璃纖維,因此一道隔離的接地系統(tǒng)與接到海水的系統(tǒng)一樣都能發(fā)揮相同的功效。鉛質(zhì)龍骨覆以半?yún)己竦臉渲材芰己玫毓ぷ髦?。任何接地系統(tǒng)以電容性的方式與海水耦合,皆能被海水本身增強其接地效能。

發(fā)展無線電頻率應用的接地系統(tǒng)(與DC直流線路相對)需要所有地線的連接點用銅箔編織在一起。圓形的接地討導線不能使用。導線實際上像是某些無線電特定頻率的電感陷波器線路會被視若隱形以作為耦合您的無線電機組至您的接地系統(tǒng)的有效途徑。的確,銅箔必需從吃水線下的接地系統(tǒng)鋪設以直接接到每一臺低頻與高頻的無線電機組去。這種方式在鋪設銅箔時雖然看似難以克服的問題,但與導線不同的是,銅箔本身可以被處理的很好,即使是在很緊密的地方。銅箔可以輕易的焊接到吃水線下的接地系統(tǒng),然后接上船殼邊的NAV電臺區(qū)域。它可以密封在船殼里、漆上油漆、黏上膠、或甚至于隨意放置船殼邊。銅箔本身也可以彎折以配合90度的彎角。如果銅箔必須穿過小孔,也可以將其滾卷成不是很緊的形狀再穿過小孔。避免卷成會抵消無線電振蕩頻率的同心圓,越平坦越好。

有幾項需要細心處理的海事無線電機組裝設技巧可以讓銅箔附著在艙口蓋下方或船殼邊。幾乎任何一種都可以動作,再高的電壓加諸接地銅箔也幾乎沒有危險。布置在船殼內(nèi)的接地銅箔以及您的全套接地系統(tǒng),同樣也不會實質(zhì)地改變您的侵蝕暴露程度至海水。當有不同材質(zhì)的金屬浸蝕的問題。接地系統(tǒng)并不是真的浸入,它的耦合作用是電容性的。 電解作用是另一種解侵蝕的形式,漫布的電流在海水中會開始吃掉水面下的金屬。自接地系統(tǒng)獨立出來的12伏特電源系統(tǒng)的良好接線技巧可以減輕電解作用。

現(xiàn)在讓我們回頭過來找尋吃水線下的接地系統(tǒng)漫延出來的三吋寬銅箔所要停留的地點。大多數(shù)的Loran、FAX、以及海事用的單邊帶無線電機組制造商不會提供簡單的途徑以連接接地銅箔至其機組的背部。最好的方法則是將銅箔拉到電子器材的背部。再以既有的薄金屬片螺絲作緊密的連接。在有螺絲帽與墊片的接地柱螺栓,更好的是---將銅箔拉到接地柱螺栓,銅箔尾端折疊數(shù)次以增加強度,然后在上面打一個洞,再作連接。千萬不要只是用小小的跳線來連接銅箔與無線電機組而討導致全功盡棄。在無線電頻率上您的接地系統(tǒng)會因此而導致「微弱連接」。

我們通常將多余的銅箔折疊在連接的電子器材背后,這樣才能在移動器材做維修保養(yǎng)時還能讓銅箔連接在上面。如果您將彎曲的部份放在正確的地點,銅箔會在器材移回原位時回復其原來的自然折疊狀態(tài)。要注意接地銅箔的尖銳折角---它們能夠穿透電線的塑料保護層。確認帶有電壓的紅與黑線不要磨擦到接地銅箔的側(cè)面。

我們通常在海是電臺里將所有的器材以銅箔接地。這將會包括風速與航速器材、領航控制盒、Omega、Loran、單邊帶、雷達、VHF、以及任何會亮燈的器材外部機殼。您為中央電子器材提供更多的接地,您的散布射頻問題就更少。

接地銅箔也必須夠拉到遠程的天線調(diào)諧器。這會包括您的Loran天線設立上的天線調(diào)諧器以及與電子器材咫尺之遙的AT-130單邊帶天線調(diào)諧器。這些調(diào)諧器可能會一直安置在船尾,加長了接地銅箔的連接長度。最好是從地線來源直接接到調(diào)諧器,不要像圣誕樹燈飾一樣的一路串接過來。現(xiàn)在想象有一條接地銅箔自龍骨螺栓接到電子器材,第二條接地銅箔自船尾的龍骨螺栓接到單邊帶天線調(diào)諧器以及架設于船尾的Loran鞭形天線。這些調(diào)諧器的接地線路是任何可靠的通訊操作型式所必須的。如果您試以IC-M710單邊帶無線電機搭配沒有接地的AT-130遠程天線調(diào)諧器,您所冒的風險不但是燒毀器材,更有可能因散布射頻而損壞船上的其它電子器材。如果不容易從中控臺布置接地銅箔到吃水線下的船尾地線來源,那就另尋途徑。一定要做!

您也可以藉由延著銅箔布置路線增加實質(zhì)的金屬物,取得額外的接地平衡點表面區(qū)域。使用不銹鋼管鉗可以輕易的取得青銅裝備、水槽、銅質(zhì)水壓繩、船腹幫浦閥門及銅繩、小型的水下避雷板、以及任何可以供給一些額外的水下平面區(qū)域的物品。 引擎也是吃水線下接地系統(tǒng)的一小部份。如果您計劃使用到槳軸及推動器做為額外的接地平衡點,您可能需要一把刮刷。因為變速箱里充滿著油脂,而油脂本身并不是一個良好的導體,刮刷以取得接地及控制侵蝕程度則是另外一個方法。在快速汽艇上的那些大「輪船」還是可以取得一些良好的平面區(qū)域。

我們還是建議您取得那些固定標準船具螺栓。借著將船具本身接地可以在船身內(nèi)規(guī)劃出一片保護的區(qū)域,以防止近導或是直接的雷擊。因為雷擊是完全不可預測的,良好的接地技巧可以對保護區(qū)域內(nèi)提供一些額外的安全性。雷擊若打在沒有接地的船具上會在支索之間造成放電,這和兩個金屬物非??拷鼤r的小型尖端放電效果一樣。良好的接地系統(tǒng)則會將大部份的雷電能量導引釋放至海水,將船上乘客看成地線而保護著。 安裝接地系統(tǒng)在高者雷電活動區(qū)域應該征詢當?shù)氐暮J吕纂妼<遥麄儼l(fā)展出一種特別的釋放「按鈕」裝置,可以讓鉅大的雷電能量安全地導引釋放至海水去,而不致于將船殼炸掉或是將鉛質(zhì)龍骨炸出一個大洞。

鉛質(zhì)龍骨和鐵殼的帆船船員都可以很輕易的獲得良好的接地平衡點。如果可以看到龍骨,只要在螺紋上面鎖上一個螺釘帽就可以固定住接地銅箔。我們通常會封住此一接點以避免船底污水的腐蝕。當?shù)氐暮J吕纂妼<彝瑫r也會建議將鋁桅連接到龍骨螺栓上以保護不受雷擊。連接鋁桅到龍骨螺栓的導線必須平順、直接、沒有尖銳的折角,以有效的通過雷電能量導引至水下的船體。再聲明一次,請征詢當?shù)氐暮J吕纂妼<摇?鋼質(zhì)船身的船只只要刮去船身上面的保護鍍模就可以很容易的接上銅箔,造成低阻抗的良好表面區(qū)域接觸。同樣地,請完全封住其接點。非金屬船身及龍骨的船只需要有好幾碼長的銅箔才能在吃水線下或任何地方連接大型的槽桶以鋪設接地表面。

總結(jié):如果您遵照這些步驟,您就擁有全球都能收到的強大單邊帶無線電訊號。好與不好的接地系統(tǒng)之間的差別和收訊一樣地在發(fā)訊時就能輕易的辨別。既然您的接地平衡點實際上是完整天線系統(tǒng)的一部份,請和架設白

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