红海边上的两兆瓦一座两兆瓦的沙特中波台，六根天线对着开罗方向

深夜美国密歇根州。一个人把收音机拨到1521千赫戴着耳机听静电的嘶嘶声。慢慢地噪声里浮出一段阿拉伯语的说话接着是歌声。他记下时间和信号强度确认无误这是沙特阿拉伯的电台发射机在红海岸边离他将近一万公里。一座架在沙漠和海之间的中波台怎么会被大西洋对岸的人当成常客收到原因落在三件事上两兆瓦的发射功率、选在红海岸的台址、六根排成阵的天线。▲图红海岸边沙地上的六根桅杆排成一列。卫星影像Google Earth。两兆瓦是个什么概念先说功率。这座台叫Duba在沙特西北的红海岸上发两个频率白天用594千赫夜里用1521千赫两部发射机都是两兆瓦也就是2000千瓦由美国Continental Electronics制造。中波就是收音机上的AM频段这一档里两兆瓦是全世界功率最高的一小撮之一。两兆瓦有多大换个参照美国民用中波台的功率上限是50千瓦这一台是它的四十倍。一部两兆瓦的发射机满负荷运转从墙上插座取的电够供一个小镇。这么大的功率灌进天线发出去的电波很强这是密歇根能收到它的第一个原因。但光有功率不够。如果朝四面八方均匀发大半功率撒在没人听的方向上。能不能传远还要看另外两件事。为什么把电台架在海边中波主要靠地波传播电波贴着地面往外走地面像一条传输线把信号往远处导。地面导电性越好这条线损耗越小信号传得越远。其中有一个关键事实海水是地球上导电性最好的地面之一。按照通行的地面导电率取值海水大约是5000而干燥的沙土只有0.1上下——相差几万倍。同样一座中波台架在干沙漠里地波走几百公里就衰减得差不多了架在海边、让信号贴着海面走能传得远得多。加勒比海那种高盐度海域地波收到一千五百公里外的台都不稀奇。所以Duba选在红海岸边不是为了风景。信号从海岸出去、贴着红海的水面往西北走这段海水就是一条低损耗的传输线。六根铁塔把功率拧成一束第三件事是那六根铁塔。一根天线是全向的信号朝四周均匀辐射像往水里扔石头荡开的圈。但Duba不需要朝四面八方发——它想把信号集中送往一个方向。办法是用多根塔组成阵列六根桅杆按精确的间距排好每根上的信号相位调到刚好让它们的电波在某一个方向上彼此叠加、增强在其他方向上互相抵消、削弱。结果就是一束有方向的波。Duba这六根塔把功率朝西北拧出大约9到10分贝的增益。分贝是个倍数刻度10分贝就是十倍也就是说朝那个方向有效功率又翻了将近十倍。叠在两兆瓦上那一束波的等效功率接近两千万瓦。▲图卫星近景里六根桅杆排成一条精确的直线。正是这种排布把信号朝一个方向叠成波束。影像Google Earth / Wikimapia。这束波对着的地方功率、海水、天线阵三件事合在一处这束波越过红海北端和西奈方向上对着埃及。夜里发1521千赫白天发594千赫频率换、方向不变。从天线阵的几何朝向看短波爱好者们多年来一致的判断是这束波瞄着开罗。官方从没公布过波束的确切指向这个结论是DXer们对着卫星图量天线排布反推出来的。为什么是开罗埃及是阿拉伯语人口最多的国家。在卫星电视和互联网铺开之前的几十年里中波是阿拉伯世界覆盖最广、最主要的跨境媒介谁的信号能盖到对方的人口腹地谁就握着一条直达千万人耳朵的通道。把一座两兆瓦的台、用定向阵对准开罗方向朝向的是阿拉伯语世界人口最密集的那片地方。这束波具体在播什么、为谁而播是另一回事但从工程上看天线对着哪里本身就说明了它要覆盖谁。被一万公里外收到回到开头那位密歇根的听众。他能在一万公里外收到Duba不是偶然。功率够大海水让地波少损耗天线阵又把能量集中到一个方向再加上夜里电离层反射信号跨过大西洋到了北美东海岸。这座红海边的电台在大洋彼岸DXer的收听记录里是1521千赫上的一个常客。它的天线对着开罗信号却被一万公里外的密歇根听见。Duba不是世界上唯一的两兆瓦台沙特还运行着好几座这个量级的。它用的都是中波最老的办法功率做大、台址选在海边、天线排成阵做出方向。这些加在一起让一座沙漠边的电台能被大洋对岸收到。▲图北美密歇根用Perseus SDR收到1521 kHz的Duba一万公里外的真实收听记录。截图来源DXer收听视频。参考资料电台参数Duba 1521 / 594 kHz、2 MW、Continental Electronics、六桅杆定向阵、约9-10 dB朝西北增益、波束指向开罗方向Medium Wave Circle Most Powerful MW/AM Stations、RadioReference / RadioDiscussions 1521 kHz讨论、Wikimapia Radio Saudi Arabia Duba 及mapcarta各塔坐标北美东海岸远程收听记录Gregs Radio LogbookBSKSA 1521 kHz、Medium Wave DXPerseus SDR from Michigan、British DX Club中东中波收听指南地波传播与海水导电率Wikipedia Ground wave / Medium wave、FCC地波场强与地面导电率取值海水5000 vs干土0.1、Medium Wave Circle传播篇本号同系列《华沙电波塔倒塌》《匈牙利Solt 2MW固态化改造》《卢森堡效应》《用电力线代替天线的电台·NHK佐久间》