远程接收利器——K9AY天线

作者:John Bryant / 英文原文刊载于DXing.info网站

     Wellbrook K9AY天线的核心部分是两个由坚硬塑料制成的匣子:控制盒(the Operator's Unit)和放大器(the Antenna Head Unit)。使用者再加上必要的环形天线(注:其实更像三角形)、支撑杆和馈线等零件,就可以组装出这副经典的看起来有点像圣诞树的 K9AY 天线。

     控制盒上通过一个可无级旋转的旋钮和一个五档的转换开关调整天线方向:既能选择不同天线组以指向四个基本方位,又能切换到全向模式。最新型的控制盒还包括一个低噪功放控制旋钮和显示电压是否工作在12伏的红色LED指示灯。这些都是加强易用性的改进(老式的低噪功放开关是两个按键)。

     我的Wellbrook K9AY使用的黑色可伸缩玻璃纤维支撑杆是由德国业余无线电家DK9SQ制造的(这个支撑杆最高可伸长到33英尺)。我在支撑杆中部分别安装了环行天线和加固绳, 环行天线与支撑杆的连接点在大约26英尺的高度,4条斜边边长度相等,都是28英尺。放大器离地面约3英尺。接地部分由10根18英寸长的金属棒绕着支撑杆底部围成两个同心圆。外面那圈的直径大约为3英尺。

     我这里的土质在俄克拉何马州算是很好的, 金属棒直接插进了略微潮湿的黏土中。K9AY的两幅环行天线分别与我的两条500英尺长Beverage天线平行,交叉角度接近90度。这便于我在两个天线系统之间进行更客观的比较。我必须指出,这两具天线彼此间隔约75英尺,并且在我使用K9AY时,Beverage天线的两端都处在接地状态。我确信这样做可以保证两种天线不彼此影响。

     呵呵!我是如此地钟爱这副Wellbrook K9AY天线。在使用了大约5个月之后, 我仍然为它出色的定向能力而赞叹不已,尤其是在广播波段。尽管我已经体验了这样长的时间,我仍然觉得难以置信:一副占地大约30英尺的天线,在中波接收上竟比500英尺长的顶级Beverage天线更出色——然而它确实做到了!

     Wellbrook工厂并未在宣传中渲染K9AY在广播波段接收上的出色定向能力。我还时常发现,哪怕是在60米段的高端——5.100 MHz,K9AY表现出的方向性也不错。而在90米段——3.3 MHz——K9AY的定向接收能力更是发挥得淋漓尽致,有相当高的选择性。

     我在低频段的远程接收上并非行家。因此把天线借给了比尔·鲍尔斯(Bill Bowers)——北美低频段接收的顶尖高手。通过两周的试用,他也为K9AY所深深打动,并在最近一期的“Lowdown”杂志(LWCA的刊物)中发表了评论。

     送天线给比尔时,我们花了好几个小时对K9AY在中波和长波上的表现进行了前前后后的对比。由于我的兴趣所在是中波和短波的接收,因此长波的测试任务就留由比尔来完成。

     我们很容易地找到了强度约20分贝的“nulls”信号。不过请注意:当我们在全向模式下核实这些“nulls”信号时,往往能听到该频率上其实有其他信号。我想真正的“nulls”信号起码有30分贝。无论如何,长波的方向性非常明显,而且,如果方向差在90度或者180度的话,我们可以在同一个频率上很清楚地听到两个分开的NDB。我想,那些热衷于接收NDB的低频狂和从未使用过cardioid型天线进行DXing的家伙一旦遭遇了K9AY,必定会彻底中毒,沉溺其中无法自拔!

     我对K9AY天线产生兴趣的主要原因是夏天时我要到北美西北海岸去。我希望K9AY能帮我更好地接收国际中波信号。在那里,我们使用1000到1500英尺长的Beverage天线截收跨越太平洋的中波信号。但这些长天线相当严重地限制了我们对DXing地点进行选择,因为我们必须防止旅游者和当地人误闯我们的接收地而被天线绊倒。

     这个春天, 当我们到位于华盛顿州的远程接收营地活动时,盖伊·阿特金斯(Guy Atkins)和我测试了Wellbrook K9AY。我们通过独立测试得出结论:K9AY在中波接收方面表现出的性能相当于1000英尺的Beverage天线。

     除了到华盛顿州沿海地区进行了10 天DX远征外,我对K9AY的测试安排还包括从我位于俄克拉何马州中部的家里接收墨西哥和其他拉丁美洲的中波信号。拉丁美洲的中波信号从加勒比海上的顺风群岛(Leeward Islands)沿地平线以180度角发射,离我所在的位置大约有100度偏差,而离地势较高的加利福尼亚Baja地区大约偏西270度。(这段翻不好,原文是From this location, Latin America spreads out over almost 180 degrees of the horizon with the Leeward Islands in the Caribbean bearing about 100 degrees from me and upper Baja California bearing west at 270 degrees. )

     由于我离墨西哥国境大约有1000公里,本地能收到的大多是美国中部的中波信号。不幸的是,不少美国中波台“完美”地覆盖了我的小环行天线的接收频段。要想在我所住的地区做中波远程接收是极为困难的,本地电台的信号垄断了中波。

     而使用了K9AY天线之后,我在早上和晚间的远程接收黄金时段,至少能从这些拥挤的频率里清晰地收到一个拉丁美洲的信号。在中波低端,我还在先前由几个50KW功率的美国电台占用的频率上找到了几个拉美电台。事实上,K9AY上采用的cardioid型环行天线已经成了我在家里玩中波远程接收的忠实伴侣。有了K9AY,如果我的光头上再能长出头发来……那生活简直就完美无缺了^_^

     自从60年代早期以来,我已经很长时间没有去尝试接收本国的远程中波电台了。我想,如果那些穷极无聊的家伙能够在院子里架起K9AY天线的话,他们一定会扔掉伟哥药丸,找回真正的爱好与乐趣。不用占多少地方,就能用一具cardioid型天线玩中波接收……哇!真是妙不可言。

     当天线还在比尔·鲍尔斯手中时,我借用比尔的W-J HF-1000与外置式信强指示表对K9AY在中波的接收性能进行了详细的测试。可以说,很难找到一个“孤独”的信号(既在“null”频率上听不见哪怕是微弱的信号)。我花了很大力气才在低频段找到了3个单态(singleton)电台和介于25至30分贝之间的“null”信号。但我揣测:在这些“null”中应该还羼杂有同频弱信电台与毗邻电台的残余信号(there is still some residual energy from secondary stations or even adjacent channel stations that partially infilled the theoretical null)。实际上,不管测试仪器是否准确,我都认为要想在北美中部跳出法拉第笼(Faraday cage)之外准确测量“null”是不可能的。事实上我很容易地捕捉到了那些以前从未听过的电台。

     我先前提到,这天线的定向接收能力在5.100 MHz的出色表现也是显而易见的。但我必须说明:在这一频段上,那些对准了我最钟爱的热带频段(Tropical Band)信号的beverage天线在大多数情况下都取得了比K9AY更好的接收效果。然而,在我的住所附近要架起500英尺长的beverage天线可不是一件轻松的事,因此,由于Wellbrook K9AY在安装的便利上占了上风,反而成了我最主要的接收工具。

     事实上,与beverage天线相比,K9AY完全可以成为首选天线。在长达半年的冬季里,在黎明破晓与日落西山的半小时里,我用K9AY成功地截收到了非常稀有的印度地方电台的信号。

     除了beverage天线,没有其他的天线能达到K9AY在截收上述信号时表现出的水准。K9AY能像beverage天线一样经常捕捉到来自印度的遥远信号。唯一的不足是,当与beverage天线相比时,K9AY在这些频率上的底噪听起来更明显一些。

     在5MHz的国际短波频段,K9AY表现不错。这是一副相当“安静”的天线,但还应该在消除本地噪音干扰方面作得更好。

     我还没有尝试过的措施(据我所知,也没其他人试过),是把环行天线的现有长度截去一段,以适应在60米频段上的截收需要。我觉得在截收25米频率时,环行天线的周长应为49英尺或者每边长16英尺(注:有三条边)。而我本人和大家一样,平时所用的天线周长起码是这一长度的两倍。我期待着在今年夏末用更小些的环行天线来做实验。目前设置的天线周长已足够满足我截收印度次大陆微弱低频信号的需求,甚至在接收短波时,我都忍不住想舍弃原有的beverage天线。今后,我已经不打算再在俄克拉荷马州用beverage来截收中波信号了。我从未想到有朝一日我会做出这样的决定。在俄克拉荷马使用Wellbrook K9AY的体验和我在华盛顿州西北海岸的使用经历很类似。这两次的接收中,对DX信号的影响来自地平面上180度的范围,而干扰信号几乎都来自“半圆航线”的后半段(interfering signals almost all come from the back-side half-circle)。我设想:假如cardioid型天线最深的null非常窄(Given that the deepest null of a cardioid pattern is fairly narrow),那么使用四组彼此间隔45度的环行天线(能指向8个方向),是否会对实际的远程接收效果有改善呢?

     除了尽量多花银子以求减少干扰,我觉得额外的开销还是值得的,如果定向接收能力增强了,少说也可以节省10%的时间。Wellbrook的Andy Ikin给了我一个控制盒,通过它可以控制两个独立的放大器,而每个放大器分别对应两组环行天线(所有的四组环行天线都接在同一根支撑杆上,象棵漂亮的圣诞树)。

     我对8组环行天线系统和4组环行天线系统唯一的一次对比测试是在俄克拉荷马州中部进行的,黎明前的两个小时里,我试图截收墨西哥的中波电台。我最终确认了12个不同的频率,大多数在1000 kHz以下。这12个频率中的9个,通过8组环行天线的系统(注:可精确定向到45度角)获得了不错的效果。另外的3个,都是在135度角范围内的电台(翻得很勉强:The three where it "was not an advantage" were all stations which so dominated their frequencies that they were totally dominant through 135 degrees of azimuth or so)。

     在这9个频率上,45度角的方向性产生了特有效果,常可以借助在主要的信号中寻找更多的“null”来更清晰地截收所要的信号。这也说明,额外的“nulling”性能在确认一个被同频信号淹没的电台时最有用。(高手们斧正:On the 9 channels where the 45 degree choice made a difference, it was ALWAYS the advantage of achieving a more complete null on the dominant signal to be able to hear the desired signal more clearly. It also seemed that this extra nulling capability was the most useful when trying to ID a station in the very worst pile-ups.)

     假设电台都是沿着地平线分布,那么以上现象使我相信两组新增的环行天线在40%的远程电台接收中发挥了作用。在接下来的几个月里,40%到50%的电台确是如此。这个结果对我而言,已经可以谢天谢地了。

     当收到来自四面八方的密集的pile-up信号时,我敢说我的这一发现对中波接收爱好者是很有意义的。cardioid型天线有很灵敏的null和一个很宽,超过半圆的“peak”。我想,喜欢截收NDB的低频狂们也会意识到更多的“nulling”其实是个优势,虽然目前我对此的了解还不够多。

     Bruce Portzer和我在Dx远征的时候都注意到一个明显的方向性“peak”影响了灵敏度。这很让人意外。The published horizontal (or azimuthal) sensitivity patterns of the K9AY antenna indicate a broad, even front lobe of almost 270 degrees of azimuth mated to a very sharp vee-shaped rearward null.(这段译不出来。)除了在收一些微弱的信号时有差别,这和我们收听的基本情况相吻合。

     有时,这些电台信号在某一组环行天线上特别强。由于每两组天线实际上只差45度的方位角,这种情况本不该出现。我们的记录表明,效果最明显的是在5度方位附近的俄罗斯长波电台。我们无法认定,这到底是因为我们出色的地面环境在起作用,还是“peak”让只有四个方向可选择(注:既使用两组环行天线的系统)的远程接收者错过了。随着越来越多的远程接收爱好者使用四组天线系统,我们应该对这种现象更加留心。

     说起4组天线外加DK9SQ天线杆,就不得不提到:在俄克拉荷马州的两次暴风雨中,由于额外的压力和新增的两组天线的负重,我的伸缩式玻璃纤维支撑杆被压短了。我用两组20 ga的环行天线时就没有遇到这个麻烦。在华盛顿州海滨的第一个晚上,同样的暴风雨又发生了,好在我事先用一个不锈钢软管夹住了伸缩式支撑杆的每个联结点,问题很快解决了。

     我也提提在纽芬兰做Dx远征时使用K9Ay的体验。效果虽然也不错,但并没有我家里的这一副表现好。

     我猜想这和不同地域的地质条件有关。俄克拉荷马州的地质条件非常不错,都是湿润的黏土。华盛顿州的土壤更好些,那里的沙地都被含盐的海水完全渗透了。而在我的印象里,纽芬兰的土质则是干沙地和岩石的混合。

     我不清楚纽芬兰远征时用的K9Ay是否用了放大器,那副天线也是Wellbrook的出品。在俄克拉荷马州截收国内或墨西哥的远程信号时,Wellbrook的放大器其实并非必要,但是在华盛顿海滨截收跨越太平洋的微弱信号时,它的作用就相当明显了。

     此外,Jean Burnell提到:他们的2500英尺长的beverage天线在中波接收上比任何其他天线都有更好的性能,尤其是定向接收能力。我想这是肯定的。我从不放弃我对beverage天线的喜爱。我曾尝试架设过至少1500英尺乃至更长的beverage。我想我今后还会继续探索beverage的奥妙。可惜的是,这种实验往往对场地有近乎奢侈的要求,连我这里堪称世界最大的牧场都勉为其难。

     本文评测的K9AY天线由Wellbrook通信公司生产,是极适合中波和长波DXing的优秀天线。尽管我没有用过专门为短波而优化的K9AY,但在接收那些热带波段(the Tropical Bands)的短波信号时,我的“中波版”K9AY也已成为仅次于500英尺beverage天线的利器。Wellbrook K9AY制造精良,并针对那些耐心的远程接收爱好者的需求进行了优化。因此,我毫无保留地向您郑重推荐这款Wellbrook K9AY!

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控制盒。K9AY Antenna Control Unit.
控制盒俯视图。K9AY Antenna Control Unit.
这是放大器吗?K9AY Antenna Head Unit.
K9AY天线结构示意图。K9AY Antenna
K9AY天线安装示意图。TYPICAL INSTALLATION
K9AY天线安装示意图。ALTERNATIVE INSTALLATION