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楼顶天线高度从楼面算起?——这个天线有效高度按哪个来? [复制链接]

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离线BH4XDZ
 
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555
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2020-06-16

假设再换成60米、80米或10米波段dp呢?
[ 此帖被BH4XDZ在2020-06-16 22:16重新编辑 ]
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只看该作者 1楼 发表于: 2020-06-16
路过帮顶,高度1
离线BH4TEN
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624
只看该作者 2楼 发表于: 2020-06-16
目测100不到,如果不对,楼下继续
BH4TEN
QQ741093550

联系地址:QRZ.CN[/SIZE][/COLOR]
离线hamly
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2419
只看该作者 3楼 发表于: 2020-06-16
电气高度,还是物理高度
DE BH6KWC OM64
离线BH4XDZ
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555
只看该作者 4楼 发表于: 2020-06-16
图只是举例,想讨论下楼高对hf天线有效高度的贡献。
传统说法是楼面当地面,天线高度从楼顶算起。

个人认为是高度3,高度1和高度2的折中:
富含钢筋的楼面形成了一块“地”,但通常相对hf面积有限,楼高对天线实际高度有加成,同时周围的建筑又形成不规则地表。加成多少,和楼顶面积、架设位置、立杆高度、波段等因素都有关。但绝不是单纯从楼顶算起。

抛砖引玉,把ham常用的楼顶天线有效高度搞明白点
[ 此帖被BH4XDZ在2020-06-16 15:59重新编辑 ]
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只看该作者 5楼 发表于: 2020-06-16
广西北海市
离线BH4XDZ
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555
只看该作者 6楼 发表于: 2020-06-16
Re:关于楼顶天线的高度—这个天线有多高?
绝对
怪我标题没说清楚,编辑修改一下:原标题 “关于楼顶天线的高度—这个天线有多高?” 修改为 “楼顶天线高度从楼面算起?——这个天线有效高度按哪个来?”
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5025
只看该作者 7楼 发表于: 2020-06-17
从近场来讲,是离开楼面的高度,主要是影响了天线的驻波,当然对天线的方向性也有影响,这等同于对天线的物理结构的影响。
从远场来讲,是相对地面的高度,我们关注的辐射仰角等实际通联效果,可以近似看作等效于一个高塔。
你这个图不太好,因为楼顶离开天线很大距离,对近场影响很小,无论近场远场都相当于天线离开地面的高度,更典型的应用是天线只离开楼面几米高度,首先近场一定是以楼面高度为准的,根据这样一个高度调试(如果对八木天线更严格来讲应该是设计)好天线,此时远场的情况就比较难估计,这跟楼面的大小有关系,可以用HFTA去模拟楼顶的大小,告诉你远场的情况。

离线BH4XDZ
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555
只看该作者 8楼 发表于: 2020-06-18
感谢ba5cw的解答

图是故意的,特地找个楼顶面积相对小、有高塔的楼,直观体现一下楼高对天线有效高度的贡献。更易看出立杆(天线距楼面)高度和楼顶面积的影响。

近场决定天线阻抗和损耗,平坦地面上的天线,远场区表现(方向性和仰角)主要还是由近场的有效高度决定,包括楼高加成。远场区地面状况对水平天线影响要小于垂直天线,这里以水平天线为例,也不考虑楼顶中间拉付1-3米高7兆dp这种极端情况。

不规则地表影响:城市ham楼顶天线不像郊外的山顶或者小山坡,也不是平坦地面上单独一幢高楼。软件很难仿真城市高楼群之类复杂的不规则地表,但知道个大概不忽视就行,楼顶是小区中间还是边缘、小区及周围楼群情况不同,在特定方向上肯定有区别。毕竟有各种绕射、反射、遮挡。

再画两个简图,都按常见的楼顶6-8米高7兆dp来,基本排除极低架设对天线物理状况(阻抗、损耗的)不利影响:

ant1-ant4的有效高度肯定都有区别。以前自己有付仅4.5米高的7兆单波段dp,架在多层(共6楼)坡面屋顶北边缘,对北美效果很不错。
高层的dp,楼高贡献更明显,我知道的bg4gov楼顶天线就是“固定dp中的战斗机”,表现优秀。平时守听上月底远程用他的电台天线参与by4dx的wpx比赛,有直接体会。
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5025
只看该作者 9楼 发表于: 2020-06-18
排除近场因素,远场是可以模拟的,城市里比较麻烦,如果限定几个方向,走一下几公里直线上的建筑高度是可以的,我做过这样的事情,当然模拟毕竟是模拟,误差也许会很大,知道一个指导性的结果就可以了,说穿了不知道又怎么样,大多数时候无法改变。
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5025
只看该作者 10楼 发表于: 2020-06-18

为了给楼主一个直观的感受,我下班后特意按我目前住的地方估计了一个地形,因为我家前面本来是空地,造了几幢楼,高度多少很好估计,我窗户外看一下,结合谷歌地图量距离,就完成了,2公里以为就是滩涂,所以海拔都是0米,上图的右侧就是我北美方向(36°)沿线的地形剖面图。

根据这个地形,用HFTA算了不同仰角下的增益,天线是40米的dipole,红色的曲线假设前面的地形都是0海拔的平地,看看前面的那些房子对我有多大影响,和本问题没有关系;深蓝色的曲线是把天线架到楼顶上10米,但离开楼的立面3米远,湖蓝色的曲线也是楼顶10米高架设,但离开楼的立面只有1米,基本靠边了;绿色的曲线还是离开楼的立面三米,但是架设高度降为三米。

从曲线上看,我家前面的那些高楼把天线的仰角抬高了一点,平移了几度,但最高增益大了,有得有失。 蓝色和湖蓝色几乎重叠,说明离开楼的立面只要不是过分远,影响不大。绿色的曲线说明天线不能离开楼面太低,对相同仰角下的增益有明显影响。

为了说明楼和塔的区别,我又作了一张图,红色的还是没变,作为参考,深蓝色的也没变,离开楼顶10米高,离开立面3米远,湖蓝色的曲线取消了高楼,用110米的塔来代替,结果很意外,架在高塔上反而不如架楼顶10米,体现为增益下降了1-2db,绿色的曲线和第一张图做了点改变,从离开楼顶3米高架设升为5米高,随高度的增加增益上来了点,和直接从平地架110米塔上来差不多,不如离开楼顶10米高的增益。

[ 此帖被BA5CW在2020-06-18 23:07重新编辑 ]
离线BH4XDZ
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555
只看该作者 11楼 发表于: 2020-06-19
大神图文并茂,有理有据,很实用的分析,学习了。

继续解读一下仿真图,分析不一定都对,讨论学习为主。

仿真显示了约40度以下3个波瓣垂直面数据:

1、离开立面1米和3米区别不大:意味着架设在楼体边缘、或一般面积不大的住宅楼顶,楼高是有效的。

2、距离楼面3米高:
(1)增益下降明显,应该是距楼面太近损耗变大,影响了增益,结合第三张图加到5米高的数据也可验证。
(2)同时注意到虽增益下降,但低仰角特性并没有改变,也说明楼高有效。

3、远场的楼房不规则地表:
(1)垂直面响应图出现了凹陷,说明远处楼房有遮挡。但软件仿真未必准,因为除了遮挡还有绕射;
(2)向高仰角方向偏移抬高了几度,对比第三张改为高塔的图,基本排除本体建筑因素,说明附近和远处建筑物对有效高度的影响,不同程度降低了天线有效高度;
(3)楼顶10米最大增益有提升,同时对比第三张改为高塔的图,说明远处高楼有绕射存在、以及所在楼体对特定方向的反射加成。

结合日常使用体会,从ham最关心的仰角和方向性看,可见楼高对楼顶天线有效高度的有很大贡献,不能单纯按传统说法从楼顶算起(当然离楼顶不能过低影响天线基本性能)。同时户外qth选择山顶、小山坡顶、对dx帮助很大,哪怕找个小高坡顶都是好的。

期待更多讨论
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只看该作者 12楼 发表于: 2020-06-19
回 BH4XDZ 的帖子
BH4XDZ:[表情] 大神图文并茂,有理有据,很实用的分析,学习了。
继续解读一下仿真图,分析不一定都对,讨论学习为主。
仿真显示了约40度以下3个波瓣垂直面数据:
....... (2020-06-19 14:38) 

山坡的情况还不太一样,独立升高天线我们在图上会看到一个个凹陷,而山坡上很大程度改善了这个凹陷,所以远处的所谓遮挡,并不是都没有用的,最好是连续下降高度的“遮挡”,如果高度变化不连续,或者下降不够多甚至是有升高,都会产生不利影响。作为远距离通信,选择缓降的山坡是最好的,高塔和高楼都有缺陷,需要用不同高度堆叠天线去解决。

我有空的时候去模拟一下城市里如果高度依次下降的楼群是什么情况。验证一下自己的想法。
在线BA5CW
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5025
只看该作者 13楼 发表于: 2020-06-19
楼顶比塔带来的增益应该是楼顶形成了理想中缓坡的第一个台阶。我会不断模拟增加这样的台阶,去看看我想要的”缓坡“效果。
在线爱不交租
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只看该作者 14楼 发表于: 2020-06-19
其相那么一丁点,可以说忽略不计了
我读书少  不要骗我
离线司超智
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190
只看该作者 15楼 发表于: 2020-06-19
回 BA5CW 的帖子
BA5CW:[图片]
为了给楼主一个直观的感受,我下班后特意按我目前住的地方估计了一个地形,因为我家前面本来是空地,造了几幢楼,高度多少很好估计,我窗户外看一下,结合谷歌地图量距离 .. (2020-06-18 23:04) 

给大佬点个赞
离线bd8cb/8
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3511
只看该作者 16楼 发表于: 2020-06-20
波长:楼体直径,大则等效为一细立杆,小则为“地面”。
进一步,波长:地面起伏,影响天波落地反跳角度。
只有部分短波纠结这个所谓的高度咋算,因为波长和楼体有可比性,中长波和超短波等太长太短的波长就清晰了。
EX BG8CB BD8CB ,8CB一世,欢迎后人传承、认祖归宗——HAM圈是小众的技术类兴趣爱好团体,为创收敛财而滥竽充数,扼杀了HAM的生存和发展空间!

团结是双方都作出让步,如果一方步步紧逼,另一方无限退让,那不是团结,而是剥削和压榨! ——“以斗争求团结,则团结者存!”

如果我们的军队不愿意尽保护国民、支援盟友的义务,我们就不会有国民和盟友......

当正确与正义不属于同一阵营的时候,要选择站在良知一方......

对吃不上饭的人讲道德是最大的不道德,当人被压迫到濒临死境时,那一切为了生存而采取的行为都是道德的!
离线BH4XDZ
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555
只看该作者 17楼 发表于: 2020-06-24
是,地形、地面状况和不规则地表不能忽视,一般情况下我们无法选择,知道有影响即可,但户外或基地的qht选址则应重视。

由此也能看出,普通地面高楼上,高度不足的dp,低仰角部分也超过垂直天线。放地面上,垂直天线又超过高度不足的dp。
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离线李聪
只看该作者 18楼 发表于: 2020-06-25
学到了
离线bg6gqe
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912
只看该作者 19楼 发表于: 2020-12-06
很好的讨论,学习了
QTH BENGBU CITY powerlyswc@gmail.com