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《业余无线电从零开始》第三章第十四节:手台天线能换吗

原装那根橡胶天线是被压缩过的:2 米段的四分之一波长约 50 厘米,手台天线只有 15 到 20 厘米,差的部分全靠加感线圈补,所以同一根天线在 70 厘米段上通常更好用。换之前先对三样东西——频段、接口、驻波;换之后能改善多少、比换天线更值得先做的几件事,以及发射前必须装好天线这条纪律,文末一起说清。

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第三章 A 类 · 第一台手持对讲机

很多人小伙伴在手台到手的时候可能会想这样一个问题:原装那根短天线要不要换掉。这个问题没有统一答案,但它的答案可以被算出来,也可以被听出来。你要先知道那根橡胶棒里藏的是什么,再看清楚机器上的接口和你要通的那段频率,最后才轮到决定买不买以及买哪种天线。

那根橡胶天线,是被压缩过的

手台原装天线有个学名,叫加感橡胶天线。外观看着就是一个塑料棒子,而里头藏着一段绕起来的螺旋。以 2 米段为例,145 MHz 的四分之一波长大约是 50 厘米,对应的天线来说就需要约45-50cm左右,而手台天线大多只有 15 到 20 厘米,当然也有不到5cm的,中间那三十多厘米的差距怎么办,这个时候就只有靠螺旋线圈一圈一圈补回来的,线圈绕得越多损耗越大。这种方式制作天线厂家不是为了偷工减料,而是在"便携性"和"电气性能"之间的折中。加感之后天线的带宽会变窄、效率会下降,同样五瓦的能量,真正辐射出去的比自然长度的天线少一截,剩下的部分大多变成了天线和机器上的热量。 70 厘米段的情况要好得多。430 MHz 的四分之一波长只有 17 厘米上下,手台天线对这一段来说已经接近自然谐振长度。所以同一根原装天线,在 70 厘米段上的表现通常明显好于 2 米段。另外原装天线本来就不是为单波段优化的,他需要兼顾多波段场景使用,让对讲机在工作过程中不需要频繁的更换天线。这也解释了有人说原装天线"够用",有人说"完全不行",他们很可能说的根本不是同一个波段,也不是同一种距离。

原装天线还有一个容易被忽略的点,那就是它的带宽通常做得很宽。一副天线要同时照顾 144–148 MHz 和 430–440 MHz 两段,然后单段几乎从开始覆盖到结尾,还要在不同的握持姿势下都能工作,前面我们提到缩短天线带来的第一个影响就是带宽会变窄,而这里却又要把带宽拉回来并且拉倒最大,那必然的带宽增加就会有其他代价,而这种情况下带宽增加的代价就是效率会被再次降低,另外越远离中心频率的那一头往往也是效率最低的一头。厂家对出厂天线标的增益大多在 2.15 dBi 到 3 dBi 之间,这个数字是跟理想点源天线(一种不存在的天线,信号360度无死角的辐射)比出来的,但实际拿在手里、贴在耳边的时候根本达不到这个增益,因为你的头和手都在吸走能量,并且也破坏了实验环境,握着机器的手还会让谐振点偏移,这就是很多小伙伴会发现在用天线分析仪对天线进行指标测试的时候,拿着天线和不拿着天线的指标是不一样的,同一根天线换个握法,驻波表上的读数也会变。带宽和增益在这里是一对矛盾,他们此消彼长,有得有失。判断一副手台天线好不好,看它在两个段上的驻波曲线和实际通联距离,对于指标来说,你可以记住这一一句话“好的天线数据指标一定好、数据指标好的天线不一定好”。

这里介绍这么多,主要是为了给换天线一个合理的期待。换天线能改善的主要是电气长度、驻波值和辐射方向这些你设备的参数指标,但它改变不了你站的位置、馈线的损耗,也改变不了对方的设备和天线条件。当然一根更长的天线不会把五瓦变成五十瓦,他只会尽可能的降低损耗,让你对讲机给到天线的功率能尽可能不打折扣的全部发射出去。

最后好的天线是加分项,但也不是必需品,做工优良、参数较高的天线确实能改善一些工况,但也得看和什么比较。毕竟天线本来就是比出来的。

换之前,先确定三个条件

第一个是频段。你要通的是 2 米段、70 厘米段,还是两个都要,这将直接决定你该买哪种天线。双段天线由于需要同时满足两个不同频段的需求,所以在两段都有折中取舍,而单段天线通常都要比多段天线在谐振频段上更强,因为单段天线他专一,只为一个频段服务,不需要为了满足其他频段而降低自己的效率;如果你的本地中继全在 70 厘米段,买单段天线的实际效果可能比买一根双段更好。买之前先看自己参数表里中继的频率在哪一个频段,然后再决定买哪种天线。

第二个是接口。手台上常见的是 SMA(一种小型螺纹射频接口)和 BNC(卡口式射频接口、市面上相对少见)两种,SMA 又分公头和母头,还分内针和内孔,两个维度都要对上,买错了是装不上去的。最省事的办法是把原来那根天线拧下来,拍一张接头的照片,比照着照片以及型号买就行,或者直接发给卖家确认。

第三个是驻波。手台天线本来就是一副为满足基础发射需要而设计制作出来的宽频带天线,驻波在两个频段的边缘偏高属于正常,新到手的天线如果手里有驻波表的情况下,最好是测一次驻波,这样用起来也放心,顺便也能看出新天线的谐振点和频宽。没有驻波表也有笨办法可以测试,但这个测试就缺乏数据依据,仅能作为参考,那就是把机器调到同一个远一点的中继进行收发测试或者约一个相对较远的直频台进行通联测试,换上原装天线收发一遍,再换上新天线收发一遍比较两者之间的信号强度等。最好的还是和距离相对远的友台进行测试,新旧天线的各项数据进行综合感官测试,你就能感受到差距。

很多"换了没用"的经历,问题其实出在上面三个条件没有理清楚,而不一定是天线本身不好。

天线的增益不是放大功率。它只是把能量集中在某个面上发射。同一副天线在某个方向上增益高,就必然在别的方向上增益低。这就是"增益"两个字的全部含义。手台天线是近似全向的,能量被摊在一个圆环上;八木天线把能量压到一个方向,所以那一个方向上强、而相反的方向上就最弱。理解这一点之后,就不会被"5 dBi 高增益"这类说法牵着走,因为有的天线类型压根就突破不了他应该有的增益值,当然也不必为它多付钱。

换天线能换来多少改变

如果你在 2 米段上一直觉得信号弱、打远一点的中继勉强打开,换一根四十厘米左右的软鞭天线,可能效果就会有明显的改善,因为这个天线的尺寸正好谐振在2米波段上,当然如果谐振点正好在你所需要的频率上并且驻波也很接近1.1,那么这跟天线将能给你最大的使用改善;如果你本来就在 70 厘米段上通本地中继,原装天线已经接近自然长度,换了之后可能只有一点点区别。所以先想清楚你天线使用环境是否符合天线设定要求。关于天线长度这一块,尤其是手台天线,别总追求一寸长一寸强,也需要追求实用性,长天线不论从便携性、重量等方面来看都不是手台理想配置天线,至少你拿久了手腕酸,放进包里也容易别到。

相对换天线来说,你换一下收发位置,可能比换天线来的更直接。手持对讲机在用握持方式收发的时候,人体本身就是天线系统的一部分,UHF 尤其敏感,你把机器举高一点、让身体侧开一点、别让天线贴着胸口或者贴着金属栏杆,效果常常比换一根天线更明显,在部分早期的对讲机使用说明书中有一张插图,展现的使用场景就是一个人将对讲机举到头部正前方,手臂稍微弯曲且保持对讲机与头部有一定距离、对讲机与地面垂直使用。另外同一个频段收发时在楼道口、电梯里、车里、或者有遮挡的地方都能很明显的感受到信号的差异:同一个中继,站到窗边和站在楼道中间,能不能正常打开中继,打开后信号如何,这些都可以反应一个问题,你所处的位置和环境往往比换天线更重要,就像有北方的爱好者使用UV段可以通联一两百公里是常态,而在西南地区,尤其是西南F4地区,想通联个一两百公里的距离,你得爬上山间才勉强能实现。

如果你想玩的是超视距通联,那就不只是简单的换个同类型天线了,而是需要换另外一类的天线。这类天线就是八木天线,八木天线是有方向性的,指向哪里,哪里才有很强的信号增益。比如卫星或者某个固定方向的远方台,需要的正是这种天线:三单元到五单元的手持八木天线增益能到7到18 dBi或者更多,代价是这类天线尺寸特别大,不能直接固定在对讲机上使用,你得举着它对准目标台方向,如果是卫星通联,还要跟着卫星的方位慢慢转(当然也可以使用卫星云台)。这类天线适合固定场景下使用,用来守听本地中继有点大材小用。

车载和吸盘天线也是众多爱好者必备天线之一。它们的增益参数与你手持天线的参数相比来看几乎一样,但却能根据他的使用环境带来极大的通联信号改善,我们使用手台在车内通联时,车身金属壳体就相当于一个屏蔽盒,将你的大部分信号反弹抑制在车内,真正能出去的信号就很少,最明显的感受就是你和前车都是用对讲机原装天线在车内通信时,辆车距离稍微远点,或者辆车中间存在大的障碍物时,通联质量就会瞬间下降。而车载天线或吸盘天线虽然有两个名字,但都属于同一类型的GP天线。而GP天线由于其物理特性需要一个有效的地网进行反射和补充另外一半的信号,而通过车载架设或者通过吸盘吸附在车顶的时候,我们通常会进行接地操作,将天线屏蔽端与车身壳体进行有效连接接触,这个时候天线就能发挥出最大的效果。当然车载天线或者吸盘天线也可以换个场景下使用,其目的都为同一件事情,就是将信号引出车外、室外、障碍物外。

什么时候该换,什么时候不换

对于换不换天线、换什么天线的判断标准其实只有一条:你换天线是为了解决一个已经确认了的具体问题,还是为了让机器看起来更专业。如果是前者,先确认问题出在 2 米段还是 70 厘米段、位置换过没,然后再挑一根使用场景合适的、单段或者多段的、接口匹配、长度合适的天线;如果是后者,钱可以先留着,毕竟好看的天线很贵。

换天线真正值得的场景其实不多。第一类是远距离通联,本地中继在 30 公里以外,原装天线上不了中继,尤其是V段中继,这个时候换一根长一点的单波段天线可能有帮助,但先确认自己站的位置够开阔;第二类是卫星和定向通联,需要的是八木那种有方向性的天线;第三类是车载使用,用吸盘或者夹边天线把辐射点抬到车顶。除此之外,大多数"信号不好"的情况,问题都可能出在位置上,而不是在那根天线上。

最后还有一个成本问题容易被忽略。手台换个天线,便宜的天线你还不如原装天线来的实在,贵的天线可能比你的手台都贵,并且如果你手上没有天线分析仪这类设备的情况下,你会浪费不少钱,当然还有你完全无法判断真伪的品牌天线。这笔钱如果换成一次外出的机会,或者换成更耐心的守听,收益往往更实在。

买天线的时候也别迷信标称的数字。市面上常见的"增益 5 dBi""高增益"这类标法,测试基准和测试条件可能连客服都说不上来。手台天线在真实使用条件下的增益大多都不高,标称数字只能当参考,实测才算数。

天线这件事说到底不难。知道它短在哪里、知道自己通哪一段。原装天线不是不能换。只是不该在没弄清那三件事之前换。等你能说清自己在哪一段上、被什么问题卡住,再去挑那根天线。那时候花的钱,你才知道花在了哪里。

上一篇《呼号、纪律与红线》;下一篇《原理注入 ①:波长、带宽、dB》;系列全部篇目收在《业余无线电从零开始》目录。


本文依据《业余无线电台管理办法》(工业和信息化部令第 67 号,2024 年 3 月 1 日施行)第七条、第十一条关于设备型号核准与设台材料的规定,以及第三章第七节已写明的天线与发射安全口径编写。文中波长与增益均按国际单位制换算,具体数值以设备说明书和实测为准。更新时间:2026-10-13。

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