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【收音机】【听友交流】上海滴水湖中波远程接收纪实(技术好文)

2016-08-14 @福建厦门老三路 电波之旅

上海滴水湖中波远程接收纪实


这是“电波之旅-中国广播之家”微信群友@福建厦门-老三路 原创文章,也曾发在百度贴吧,经作者同意,登录在电波之旅公众号上。


http://tieba.baidu.com/p/4722263599?lp=5028&mo_device=1&is_jingpost=0&pn=0


上海滴水湖,白天中波可以接收约90个电台信号,分析起.....


今年端午节我去上海玩儿,顺便去滴水湖测试一下中波信号。滴水湖是上海最东南端,靠近海,是上海最偏东的地方,而且它是凸出来的,南边是杭州湾也是海。所以我觉得那个地方,白天中波可能能收到海对岸的,韩国、日本的电台。因为滴水湖距离韩国跟日本最近的地方,大概也就700-800公里左右。根据中波地波的布雷默曲线估测,中波在海上最远的地波距离大概就是七八百公里。因为估计可能有微弱信号,所以带上了德生的中波环形天线增加灵敏度。



上图中可以看出,滴水湖距离主要DX接收地的距离,以及陆地接收的地形情况。


上两图:滴水湖周边地图


https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=o1308rbiw7s&width=500&height=375&auto=0
上述视频是滴水湖场景实拍


因为行程稍微有点耽搁,开始测试的时间已经是下午三点了,而且由于接收到的电台很多,加上有些微弱电台需要使用环形天线调试才能接收清楚,到四点才测完。不过当时觉得现在是夏天,又是在南方,快七点才日落,即使在四点距离日落,还有两个多小时,应该不会有天波。结果实际上发现,还是有天波,具体下面再说。


这是作中波DX测试收音机和天线



这次接收收获很大,使用得生PL-310ET收音机,配合环形天线, 白天中波竟然收到了90多个信号,远远超出预期。其中长三角的电台仍然是主要的,有大约60个,剩下中国大陆的外省台有4个,韩国朝鲜有12个,湾湾有8个,日本有8个。上海的全收,南通苏州嘉兴120km左右的也能收一大半。


杭州发射的浙江之声810kHz信号好,场强估计有63dBμV/m(以下省略μV/m),1530kHz浙江新闻能收到,但弱得多,大约只有40dB。南京发射的江苏综合702kHz与南通转播的同频,而这个频率只收到一个信号,估计是南通的盖住南京的。585kHz江苏故事较弱,加上环形天线清晰,场强约50dB。苏州新闻1080kHz信号比预估的强得多,大约有72dB,而计算大约只有52dB,而在苏州和无锡的测量都没有这么明显异常骗强的状态,可能跟周围环境有关,谐振引起。

陆地最远地波接收的电台应该是合肥发射的720kHz安徽农村,距离约450km。发射功率只有50kW,算中等偏大的功率吧,场强约30dB,计算约26dB,相差不大。如果功率提高到一般省一套200kW,频率再低一点,估计接收距离可以达到500km。另外还有接收到南昌发射的729kHz江西综合,600多km,场强约32dB,济南或济宁发射的594kHz山东经济,约700km,场强约47dB,计算出应该的场强明显低于实际接收的,所以最后觉得应该有天波成分。

海上接收,地波最远的电台应该是朝鲜新义州发射的873kHz朝鲜中央放送,250kW,1045km,场强约40dB,计算约35dB,相差不大。另外,韩国木浦、济州岛,湾湾新竹、桃园,这些地方距离大约600km左右,计算的场强跟实测场强也相差不太大,估计也是以地波为主。而韩国全州、首尔,湾湾澎湖,日本琉球、九州,这些地方的电台实测场强明显比计算的高,尤其是日本的若干电台,大都偏高10dB以上,估计是因为日本靠东边,距离日落时间更近,可不到2小时,天波开始增强。



这次测试后,回家抽取几十个有代表性的电台,利用地波传播布雷默曲线、米林顿公式,个别电导率用波尔公式计算,计算估测地波接收场强,与实际接收电平估测的场强相比较,有不少收获。


1、以前梓竹(星际757)说过,这段时间太阳黑子很低,白天中波也可能有天波存在,我之前不以为然。不过这次测量发现有些按理说地波不应该那么强的电台信号却比计算的强得多,很可能有天波。说明至少日落前3小时,中波就有天波传播存在。


2、地波起飞降落效应很明显。


上图为滴水湖到南通新闻发射的路径


以前梓竹(星际757)也说过,由于起飞降落效应,城市对中波的衰减不大,而我因身处城市实测信号明显偏弱,不以为然。这次通过实测和计算,滴水湖接收1233kHz南通新闻,虽然传播途中经过大片上海市区,但由于市区距离发射和接收的距离都比较远,最少在40km以上,根据米林顿的算法,其实比全部湿地的衰减只有不到5dB,远不及城市接收受到影响那么大。而上海接收南京、合肥发射的电台,中间也经过不少丘陵,但影响也不大,也是因为丘陵距离发射、接收都比较远。




 不好意思,干地那副图的红框起始距离画错了,是30km,不是40km。


根据米林顿公式:



因此,从第二段开始,可以等效为每一段路径的衰减值,再反向计算一遍取分贝数的平均值。而相同距离的一段路径的衰减值,横坐标差相等,只有纵坐标的差距,这样就是曲线中的斜率。斜率越陡,这一段路径的衰减就越严重。所以除去第一段以外,只要看斜率即可知道不同地质对地波衰减的影响(第一段直接看末端具体场强)。可以看出,湿土与干土相比,在30km以后斜率就几乎相同了(图中红色框出的区域),也就是说,距离发射、接收30km以上,丘陵或城市地表,不会比湿土平原增加多少衰减。(实际丘陵、城市电导率取值大约是10e-3S/m,比这幅干土的图要好些。)海水与湿土相比,在400km以后斜率几乎相同(图中绿色框出的区域),所以,距离发射、接收400km以上,海水与湿土才几乎衰减差不多,应该是因为海水电导率大引起这个距离比较远。

3、远距离的丘陵,地面不平整并不会有太大的衰减。以前根据厦门的实测,感觉一般大概翻过1个波长高度的山,就衰减约5dB,半个波长3dB,其余大致以此类推。经过多个山,还要适当叠加。但实际上计算与实测比较发现,远距离的影响没那么大,只有约一半的衰减,而且多个山无需叠加,只要算最高的山。一般600m高度的山也只衰减5dB以内。



最后,附上接收记录和测算的表格。


其中,虽然按地表归纳出某种地表的距离总和,但实际上按实际地表分布按米林顿公式计算场强。



具体如何计算某地的信号强度,稍显复杂,此处篇幅有限,如果有疑问,可以具体举个例子回复。



本人也是业余的,里面的一些理论可能不一定完全正确。如有问题可以指出。


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