如何组建自己的野架装备

在近日的WAPC SSB 2023比赛中,我参加了单人野架全波段小功率组,虽然在野架时有借助过其他友台的天线、馈线等,我仍将其视作我一年以来对我野架装备的一次完整测试。

众所周知,我租住于上海市中心,市区的巨大底噪以及无法在楼顶架设天线等诸多问题使得野外架台成为了我使用自己电台的唯一选择。此外,由于使用机动车的种种困难,我不得不使用公共交通前往市郊的公园架设电台。而为此,我总结出了一下几点需求:

  1. 必须能装入我的背包,不能装入的部分可以轻松手提;
  2. 必须能带上地铁;

    按照上海地铁的规定,铅酸电池不能带上地铁,但锂电池则无此限制。

  3. 必须足够安全,显然必须使用电池,而电动车充电引发火灾的事件不胜枚举,因此必须要保证电池的安全;

    如果不能保证充电安全的话……那就只能挑个晴天在室外充电了。

  4. 在条件允许的前提下可以支持100瓦功率;

    当然,并不一定要用100W。毕竟现在太阳活跃,QRP也有不错的效果。

  5. 可以支持数字模式;

    翻译成人话就是这套装备里面大概得有电脑。

天线

材质

拉杆天线提供了一个不错的选择调整一套拉杆天线远比调节其它的天线轻松,但拉杆天线也存在强度问题,以及足够长的拉杆天线往往难以安全的装入背包当中。另一个选择是使用“吉普赛”天线,即通过绕线调整长度的“倒V”DP天线。

在野外架台时,天线的带宽也是需要考虑的一部分,野外架台时,一副带宽足够宽的天线足以在追逐DX时减少调整天线长度的次数。而天线的带宽又与导体直径相关。考虑到重量,由导线制成的DP天线一般选择18AWG的导线,但拉杆天线在最粗的部分有将近1厘米的直径而远超常见导线的粗细。这一特性使得拉杆天线天然可以节省调节的次数。

种类

野外架台时,天线的固定也是一个问题,天线的固定方式直接决定了选用何种天线。

野外架台时的固定往往会十分简陋,如果架台地附近有足够高大的树木,那么借助树木固定的DP是非常好的选择,但是并不是所有架台的地方都有树木。有的地点可能树木过于茂密以至于难以架设。

在平原地区,三角灯架成为一个值得考虑的选择。在网上可以比较轻易购买到2.8米的灯架,显然,它们很难装进背包携带,但其两公斤左右的重量仍然可以手持。2.8米的灯架很难说能将天线(尤其是馈电点)抬升到一个可以接受的高度,如果周边有一些小建筑物,或者说有人造的缓坡,那么将灯架固定的天线放置在建筑物顶端或是坡顶可以缓解灯架高度不足的弊端。如果使用灯架,还需要准备一些尼龙绳,将灯架牢牢固定——毕竟是个头重脚轻的玩意。

如果邻近水域,GP天线是一个非常推荐的选择。潮湿的地面相比于干燥的地面更适合GP天线——GP天线依赖地面的“镜像”工作,潮湿的地面可以提供更低的噪音和更优的驻波比。我曾在一个雨后的周末,将我的GP天线地钉插入了潮湿的土壤中,那是我见过最漂亮的驻波曲线。使用GP天线大多不需要额外的固定,他们往往可以承受一定强度的风,拉杆承受自重也完全没有问题。如果担心大风——尤其是需要过夜的时候——可以考虑在架设时让天线顶端穿过树木较为粗壮的树枝。

设备

许多人认为,野外架台,天调(或者带有天调的电台)是不可或缺的。天调可以让我们在使用“差不多就好”的天线的时候让机器安心输出足够高的功率,并在野外架台时节约修剪天线的时间。然而,必须注意到在许多电台,尤其是QRP电台中,天调占据了不可忽视的体积,而其中的磁芯等部件也贡献了不可忽视的重量。而如果使用的是带拉杆的GP天线,那么天调几乎是不需要的,大可通过电台的驻波表查找天线的谐振点然后开始通联。

频谱是个好东西,对于并不严肃的架台者而言,频谱的作用是可以快速找到活跃的频率,在遭遇干扰时能定性地了解干扰情况,了解当前频率的传播和噪音情况等等。当然,毕竟是野外架台,如果遇到路人,频谱也是一个看起来挺有意思的东西。

有些人希望电台本身的待机电流越低越好,诚然这是一个重要的指标,但我不认为一个待机2A的电台就不适合野架。考虑到电台100W发射时的电流可能有15A,2A的电流对续航的影响可以认为比较小——尤其是只架台半天的情况。因此,提升自己的通联技术,减少发射时长,或是精心挑选架台地点,通过降低发射功率的方式提升使用时长都比追求底待机电流有效。

当然,如果要追求极致的低待机电流,使用QRP电台配合功放是不错的选择,但需要注意的是,QRP电台+功放的组合,相比同价位的100瓦电台,其接收性能和发射性能都要略差一些。比如IC-705和IC-7300这两部电台,IC-705的各项指标都要比IC-7300差数分贝。所以还须根据自己的实际情况做出选择。

电源是需要严肃考虑的装备,毕竟它可能是所有装备中最危险的一个。关于电源,我唯一推荐的只有磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池的优点和缺点一样明显。安全和廉价是它最大的优点,重量和容量是它最大的缺点。磷酸铁锂电池可以说是最安全的锂电池,如果你需要将电池放在室内,这是不得不考虑的因素。一个14.6V,25安时的磷酸铁锂电池组有大概2.5公斤。如果进行FT8模式的通联,它大概可以制成将近一个下午的使用。

电脑的选择则是见仁见智,如果已经在使用“轻薄本”,一般不需要购置新的电脑,但如果只有台式机或者游戏本的话,一个一公斤上下,一厘米上下的轻薄本能有效提升架台体验,它能支撑至少一个下午的使用。如果将数据模式限定在FT8等少数几个模式上,那么手机或者平板电脑上的软件或许可以胜任,但如果同时还想方便地记录通联日志或者用其它小众的数据模式的需求,考虑到用户体验和软件生态,一台轻薄本或许是更好的选择。

场地

如果说还有什么是野外架台时必须要考虑的东西的话,场地可能是其中之一。

在野外架台时,由于没有楼房等遮挡,人可能会完全暴露于高频电磁场当中。虽然目前尚无证据表明长时间的暴露(于超标电磁辐射下)会导致长期(或慢性)健康问题,我们接受的剂量仍然越少越好。一般而言,使用SSB或者CW通联由于实际的占空比较低,距离天线较近一般不构成射频暴露安全问题。但如果使用数据模式等占空比较高的模式通联,射频安全则必须纳入考虑。

根据计算,当在6米波段(这也是业余无线电所有频段中,射频安全最严格的一个频段)使用100W以50%的占空比工作时,距离天线5米左右是相对安全的,对于其他短波频段而言,这一距离会有所缩短,但我个人仍建议在可能的情况下,与天线保持至少5米的距离。

此外,需要注意到路人很可能被天线吸引,可能在天线附近停留甚至触碰天线,如果不想因此在天线上悬挂诸如“危险”的标语的话,让天线远离道以避免其他行人的接触是一个不错的选择。

最后,野外架台出门前务必用两分钟确认一下当日太阳和地磁活动影响,以及在Reverse Beacon、PSK Report等网站确认实时传播情况,并确认自己的装备已经带齐,设备能正常工作,以免背着差不多十公斤的装备白跑一趟。

设备推荐

以下设备为我(和友人)自用设备的总结,与任何品牌、厂家无关。

  • 电台:IC-705(可配合功放)或 IC-7300
  • 天线:PAC-12(GP天线)另换用5.8m拉杆,使用12根地网线,10m -3软馈线
  • 电池:14.6V 25Ah磷酸铁锂电池
  • 电脑:ThinkPad X1 Carbon

感谢 BH1OFJ, BH1UZJ 提出的意见。