第一篇：短波通訊概述

短波通信概述

盡管當(dāng)前新型無線電通信系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，短波這一古老和傳統(tǒng)的通信方式仍然受到全世界普遍重視，不僅沒有被淘太，還在快速發(fā)展。其原因主要有三：

一、短波是唯一不受網(wǎng)絡(luò)樞鈕和有源中繼體制約的遠(yuǎn)程通信手段，一旦發(fā)生戰(zhàn)爭

或?yàn)?zāi)害，各種通信網(wǎng)絡(luò)都可能受到破壞，衛(wèi)星也可能受到攻擊。無論哪種通

信方式，其抗毀能力和自主通信能力與短波無可相比；

二、在山區(qū)、戈壁、海洋等地區(qū)，超短波覆蓋不到，主要依靠短波；

三、與衛(wèi)星通信相比，短波通信不用支付話費(fèi)，運(yùn)行成本低。

近年來，短波通信技術(shù)在世界范圍內(nèi)獲得了長足進(jìn)步。這些技術(shù)成果理應(yīng)被中國這樣的短波通信大國所用。用現(xiàn)代化的短波設(shè)備改造和充實(shí)我國各個(gè)重要領(lǐng)域的無線通信網(wǎng)，使之更加先進(jìn)和有效，滿足新時(shí)代各項(xiàng)工作的需要，無疑是非常有意義的。

一、短波通信的一般原理

1.無線電波傳播

無線電廣播、無線電通信、衛(wèi)星、雷達(dá)等都依靠無線電波的傳播來實(shí)現(xiàn)。無線電波一般指波長由100,000米到0.75毫米的電磁波。根據(jù)電磁波傳播的特性，又分為超長波、長波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超長波的波長為100,000米~10,000米，頻率3~30千赫；長波的波長為 10,000米~1,000米，頻率30~300千赫；中波的波長為1,000米~100米，頻率300千赫~1.6兆赫；短波的波長為100米~10 米，頻率為1.6~30兆赫；超短波的波長為10米~1毫米，頻率為30~300,000兆赫（注：波長在1米以下的超短波又稱為微波）。頻率與波長的關(guān)系為：頻率=光速／波長。

電波在各種媒介質(zhì)及其分界面上傳播的過程中，由于反射、折射、散射及繞射，其傳播方向經(jīng)歷各種變化，由于擴(kuò)散和媒介質(zhì)的吸收，其場強(qiáng)不斷減弱。為使接收點(diǎn)有足夠的場強(qiáng)，必須掌握電波傳播的途徑、特點(diǎn)和規(guī)律，才能達(dá)到良好的通信效果。

常見的傳播方式有：(1)地波（地表面波）傳播

沿大地與空氣的分界面?zhèn)鞑サ碾姴ń械乇砻娌ǎ喎Q地波。其傳播途徑主要取決于地面的電特性。地波在傳播過程中，由于能量逐漸被大地吸收，很快減弱(波長越短，減弱越快)，因而傳播距離不遠(yuǎn)。但地波不受氣候影響，可靠性高。超長波、長波、中波無線電信號(hào)，都是利用地波傳播的。短波近距離通信也利用地波傳播。

(2)直射波傳播

直射波又稱為空間波，是由發(fā)射點(diǎn)從空間直線傳播到接收點(diǎn)的無線電波。直射波傳播距離一般限于視距范圍。在傳播過程中，它的強(qiáng)度衰減較慢，超短波和

微波通信就是利用直射波傳播的。

在地面進(jìn)行直射波通信，其接收點(diǎn)的場強(qiáng)由兩路組成：一路由發(fā)射天線直達(dá)接收天線，另一路由地面反射后到達(dá)接收天線，如果天線高度和方向架設(shè)不當(dāng)，容易造成相互干擾(例如電視的重影)。限制直射波通信距離的因素主要是地球表面弧度和山地、樓房等障礙物，因此超短波和微波天線要求盡量高架。

(3)天波傳播

天波是由天線向高空輻射的電磁波遇到大氣電離層折射后返回地面的無線電波。電離層只對短波波段的電磁波產(chǎn)生反射作用，因此天波傳播主要用于短波遠(yuǎn)距離通信。

(4)散射傳播

散射傳播是由天線輻射出去的電磁波投射到低空大氣層或電離層中不均勻介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生散射，其中一部份到達(dá)接收點(diǎn)。散射傳播距離遠(yuǎn)，但是效率低，不易操作，使用并不廣泛。

2、電離層的作用

電離層對短波通信起著主要作用，因此是我們研究的重點(diǎn)。電離層是指從距地面大約60公里到2000公里處于電離狀態(tài)的高空大氣層。上疏下密的高空大氣層，在太陽紫外線、太陽日冕的軟X射線和太陽表面噴出的微粒流作用下，大氣氣體分子或原子中的電子分裂出來，形成離子和自由電子，這個(gè)過程叫電離。產(chǎn)生電離的大氣層稱為電離層。電離層分為D、E、F1、F2四層。D層高度60~90公里，白天可反射2~9MHz的頻率。E層高度85~150公里，這一層對短波的反射作用較小。F層對短波的反射作用最大，分為F1和F2兩層。F1層高度150~200公里，只在日間起作用，F(xiàn)2層高度大于200公里，是F層的主體，日間夜間都支持短波傳播。

電離層的濃度對工作頻率的影響很大，濃度高時(shí)反射的頻率高，濃度低時(shí)反射的頻率低。電離的濃度以單位體積的自由電子數(shù)（即電密度）來表示。電離層的高度和濃度隨地區(qū)、季節(jié)、時(shí)間、太陽黑子活動(dòng)等因素的變化而變化，這決定了短波通信的頻率也必須隨之改變。

3、短波頻率范圍

電離層最高可反射40MHz的頻率，最低可反射1.5MHz的頻率。根據(jù)這一特性，短波工作頻段被確定為1.6MHz-30MHz。

4、短波傳播途徑

短波的基本傳播途徑有兩個(gè)：一個(gè)是地波，一個(gè)是天波。

如前所述，地波沿地球表面?zhèn)鞑?，其傳播距離取決于地表介質(zhì)特性。海面介質(zhì)的電導(dǎo)特性對于電波傳播最為有利，短波地波信號(hào)可以沿海面?zhèn)鞑?000公里左右；陸地表面介質(zhì)電導(dǎo)特性差，對電波衰耗大，而且不同的陸地表面介質(zhì)對電波的衰耗程度不一樣（潮濕土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大）。短波信號(hào)沿地面最多只能傳播幾十公里。地波傳播不需要經(jīng)常改變工作頻率，但要考慮障

礙物的阻擋，這與天波傳播是不同的。

短波的主要傳播途徑是天波。短波信號(hào)由天線發(fā)出后，經(jīng)電離層反射回地面，又由地面反射回電離層，可以反射多次，因而傳播距離很遠(yuǎn)（幾百至上萬公里），而且不受地面障礙物阻擋。但天波是很不穩(wěn)定的。在天波傳播過程中，路徑衰耗、時(shí)間延遲、大氣噪聲、多徑效應(yīng)、電離層衰落等因素，都會(huì)造成信號(hào)的弱化和畸變，影響短波通信的效果。

二、單邊帶的概念

在無線電通信中，傳送信息的載體是特定頻率的載波（也稱為主頻）。那么信息又是如何放到載波上的呢？這就引出了“調(diào)制”的概念。調(diào)制就是將信息的動(dòng)態(tài)波形通過一定形式加到載波上發(fā)送出去，接收臺(tái)收到被調(diào)制的載頻信后，再還原信息。調(diào)制分為幅度調(diào)制（簡稱“調(diào)幅”）、頻率調(diào)制（簡稱“調(diào)頻”）、相位調(diào)制（簡稱“調(diào)相”）三種。中波、短波一般采用調(diào)幅方式，超短波一般采用調(diào)頻方式。

根據(jù)國際協(xié)議，短波通信必須使用單邊帶調(diào)幅方式（SSB），只有短波廣播節(jié)目可以使用雙邊帶調(diào)幅方式（AM）。因此，國內(nèi)外使用的短波電臺(tái)都是單邊帶電臺(tái)。

1.單邊帶的定義

調(diào)幅信號(hào)的頻譜是由中央載頻和上下兩個(gè)邊帶組成的。將載頻和其中一個(gè)邊帶加以抑制，剩下的一個(gè)邊帶就成為單邊帶信號(hào)。如果用一個(gè)邊帶再加上部份載頻或全部載頻，就成為兼容式調(diào)幅信號(hào)。

2、單邊帶的優(yōu)點(diǎn)

單邊帶的優(yōu)點(diǎn)是：(1)提高了頻譜利用率，減少信道擁擠；(2)節(jié)省發(fā)射功率約四分之三；(3)減少信道互擾；(4)抗選擇性衰落能力強(qiáng)。一部100W單邊帶電臺(tái)的實(shí)際通話效果，相當(dāng)于過去1000W以上雙邊帶電臺(tái)。

3、短波單邊帶主要術(shù)語

SSB 載波和一個(gè)邊帶全抑制的單邊帶話

USB 上邊帶話

LSB 下邊帶話

AM 全載波單邊帶話（全載波兼容式調(diào)幅話）

J2A 單邊帶報(bào)（用上邊帶或下邊帶傳送手鍵報(bào)）

優(yōu)化短波通信的方法

一、改善短波信號(hào)質(zhì)量的三大要素

由于短波傳輸存在固有弱點(diǎn)，短波信號(hào)的質(zhì)量不如超短波。不過我們可以通過一些途徑改善短波信號(hào)質(zhì)量，使其盡可能接近超短波。改善短波信號(hào)質(zhì)量的三大要素是：正確選用工作頻率；正確選擇和架設(shè)天地線；選用先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的電臺(tái)和電源等設(shè)備。1.正確選用工作頻率

短波頻率和超短波頻率的使用性質(zhì)完全不同。超短波屬于視距通信，距離短，可以固定使用頻段內(nèi)的任何頻點(diǎn)；而短波頻率則受到電離層變化、通信距離和方向、海拔高度、天線類型等多種因素的影響和限制。用同一套電臺(tái)和天線，選用不同頻率，通信效果可能差異很大。

對于有經(jīng)驗(yàn)的短波工作者來說，選頻并不困難，其中有明顯的規(guī)律性可循。一般來說：日頻高于夜頻（相差約一半）；遠(yuǎn)距離頻率高于近距離；夏季頻率高于冬季；南方地區(qū)使用頻率高于北方；等等。另外，在東西方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信時(shí)，因?yàn)槭艿厍蜃赞D(zhuǎn)影響，最好采用異頻收發(fā)才能取得良好通信效果。如果所用的工作頻率不能順暢通信時(shí)，可按照以下經(jīng)驗(yàn)變換頻率：

（1）接近日出時(shí)，若夜頻通信效果不好，可改用較高的頻率；（2）接近日落時(shí)，若日頻通信效果不好，可改用較低的頻率；

（3）在日落時(shí)，信號(hào)先逐漸增強(qiáng)，而后突然中斷，可改用較低頻率；（4）工作中如信號(hào)逐漸衰弱，以致消失，可提高工作頻率；（5）遇到磁暴時(shí)，可選用比平常低一些的頻率。

利用計(jì)算機(jī)測頻軟件預(yù)測可用頻率對短波通信很有幫助，是國外經(jīng)常采用的先進(jìn)技術(shù)手段。計(jì)算機(jī)測頻系統(tǒng)能夠根據(jù)太陽黑子活動(dòng)規(guī)律等因素，結(jié)合不同地區(qū)的歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測兩點(diǎn)之間在未來一段時(shí)期每天各時(shí)節(jié)的可用頻段，具有較高參考價(jià)值。

美國、歐盟、澳大利亞政府的計(jì)算機(jī)測頻系統(tǒng)數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，它們通過分布在全球的監(jiān)測點(diǎn)采集和跟蹤各種環(huán)境參數(shù)的變化提供頻率依據(jù)。其中澳大利亞的ASPAS系統(tǒng)面向全世界提供測頻服務(wù)，安裝和服務(wù)費(fèi)用不高，很有使用價(jià)值。2.正確選擇和架設(shè)天線地線

天線和地線是很多短波用戶容易忽視的問題。當(dāng)通信質(zhì)量不好時(shí)，很多人習(xí)慣于從電臺(tái)上找原因，而實(shí)際上信號(hào)不良常常源自天線或地線。

短波和超短波使用的天線是完全不同的。超短波通信因?yàn)槭褂妙l率高，波長短，天線可以做得很小，通常為直立鞭狀天線。而短波通信因使用的頻率較低，天線必須做得足夠大才能有效工作。簡單的規(guī)律是：天線的長度達(dá)到所使用頻率的1/2波長時(shí)，天線的效率最高。

短波天線的理論原理比較高深。短波天線的種類繁多，用途各異，究竟應(yīng)該選購何種天線,怎樣安裝架設(shè)才能獲得良好的通信效果？根據(jù)我們了解和掌握的情況作如下簡要介紹：

(1)了解天線的基本工作原理

短波天線分地波天線和天波天線兩大類。

地波天線包括鞭狀天線、倒L形天線、T形天線等。這類天線發(fā)射出的電磁波是全方向的，并且主要以地波的形式向四周傳播，故稱全向地波天線，常用于近距離通信。典型地波天線和

波瓣分布如圖1.2和圖1.3所示。地波天線的效率主要看天線的高度和地網(wǎng)的質(zhì)量。天線越高、地網(wǎng)質(zhì)量越好，發(fā)射效率越高，當(dāng)天線高度達(dá)到1/2 波長時(shí)，發(fā)射效率最高。

圖1.1 典型地波(T形)天線結(jié)構(gòu)示意圖

圖1.2 典型地波天線垂直波瓣分布圖

天波天線主要以天波形式發(fā)射電磁波，分為定向天線和全向天線兩類。典型的定向天波天線有：雙極天線、雙極籠形天線、對數(shù)周期天線、菱形天線等，它們以一個(gè)方向或兩個(gè)相反方向發(fā)射電磁波，用天線的架設(shè)高度來控制發(fā)射仰角，其典型波瓣分布如圖3.3、圖3.4和圖3.5所示。典型的全向天波天線有：角籠形天線、倒V形天線等。它們是以全方向發(fā)射電磁波，用天線的高度或斜度來控制發(fā)射仰角。

圖1.3 典型天波天線（雙極天線）結(jié)構(gòu)示意圖

圖1.4 典型天波天線水平波瓣分布圖

圖1.5 典型天波天線垂直波瓣分布圖

天波天線簡單的規(guī)律為：天線水平振子（一臂的）長度達(dá)到1/2波長時(shí)，水平波瓣主方向的效率最高；天線高度越高，發(fā)射仰角越低，通信距離越遠(yuǎn)；反之，天線高度越低，發(fā)射仰角越高，通信距離越近；天線高度與波長之比（H/λ）達(dá)到二分之一時(shí)，垂直波瓣主方向的效率最高。(2)按用途選購天線

隨著短波通信技術(shù)的發(fā)展，短波天線出現(xiàn)了很多不同用途的新品種，例如用于短波跳頻的高效能寬帶天線；用于為了解決天線架設(shè)場地小和多部電臺(tái)共用一副天線的多饋多模天線等。選擇天線基本的著眼點(diǎn)應(yīng)該是用途。

近距離固定通信：選擇地波天線或天波高仰角天線。點(diǎn)對點(diǎn)通信或方向性通信：選擇天波方向性天線等。組網(wǎng)通信或全向通信：選擇天波全向天線。車載通信或個(gè)人通信： 選擇小型鞭狀天線。(3)正確處理天線價(jià)格與質(zhì)量的關(guān)系

俗話講一分錢一分貨。首先同種用途的天線有不同種類，其增益有高低之分。此外同一種外形的天線，使用不同材料；不同制造工藝，其通信效果的差異是很大的。例如以特種不銹銅鋼復(fù)合絞線為振子的天線，比用塑包線為振子的天線高頻電磁轉(zhuǎn)換效率高得多。又例如匹配器所用的磁性材料優(yōu)劣，對電臺(tái)與天線的匹配狀態(tài)影響極大。高性能磁料能夠保證全頻段每個(gè)頻點(diǎn)都能良好匹配；劣質(zhì)磁料可能造成很多頻點(diǎn)甚至整段頻率匹配不好，駐波比過大。使用劣質(zhì)天線，電臺(tái)輸出的功率可能只送出去不到三分之一甚至更少，通信效果可想而知。

在投資增加不多的前提下，盡量選用高質(zhì)量高增益的天線，能夠保證長期穩(wěn)

定和優(yōu)良的通信效果和延長使用壽命，是很劃算的。（4）介紹二種性能和價(jià)格兼優(yōu)的基站天線

根據(jù)多年的對比實(shí)驗(yàn)和實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為有兩種進(jìn)口天線在性能上能夠廣泛滿足我國大多數(shù)用戶的通信要求，而且價(jià)格不高，性能價(jià)格比好，以下分別介紹：

● 用于全方位通信的三角組合型全向全角天線

我國省級(jí)行政區(qū)，從省會(huì)到邊緣地區(qū)的距離多數(shù)在1200公里以內(nèi)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)組建全省或地區(qū)的通信網(wǎng)，中心基站選用這種天線是比較理想的。

這種天線既能照顧360°全方位，又能照顧近中遠(yuǎn)各種距離，接收效果好，對改善通信盲區(qū)特別有效，此外它能兼顧垂直極化波和水平極化波，對區(qū)域內(nèi)各種臺(tái)站的不同種類天線的兼容性好。

● 兼顧全向和定向兩種用途的高增益三線式天線

三線式天線是國際上近年流行的新型多用途天線，它雖然屬于偶極天線類，但其性能是普通雙極天線無法相比的。與普通雙極天線相比它有以下優(yōu)點(diǎn)： 增益高，全頻段內(nèi)駐波比小，而且均勻輻射效率高；

水平架設(shè)時(shí)不僅在天線寬邊方向輻射強(qiáng)，而且在窄邊方向也有較強(qiáng)輻射；

架設(shè)狀態(tài)平穩(wěn)，抗風(fēng)抗毀能力強(qiáng)；

提供平行和倒V兩種架設(shè)方式，分別支持2500公里內(nèi)定向通信和2000公里半徑內(nèi)全向通信。

以上兩種天線的振子材質(zhì)都是不銹銅鋼復(fù)合絞線，電磁轉(zhuǎn)換效率高而且經(jīng)久耐用；其高性能磁性材料保證了全頻段匹配良好。（5）正確架設(shè)天線和連接饋線

選購好合適的天線后，還必須正確地安裝架設(shè)，才能發(fā)揮出最佳效果。天線的長度和架設(shè)規(guī)范是不能改變的，但對于某些天線而言，架設(shè)的方向和高度是靠用戶自己掌握的，應(yīng)嚴(yán)格按通信的方向和距離來確定方向和高度。天線的架設(shè)位置以開擴(kuò)的地面為好，沒有條件的單位也可以架在兩個(gè)樓房之間或樓頂。天線高度指天線發(fā)射體與地面或樓頂?shù)南鄬Ω叨?。架在樓頂時(shí)，高度應(yīng)以樓頂與天線發(fā)射體之間的距離計(jì)算，不是按樓頂與地面的高度計(jì)算。我們提醒用戶，切忌因?yàn)榧茉O(shè)場地不理想或怕麻煩，就隨便把天線架起來完事，這樣做通信效果很可能是不好的。

另一個(gè)要點(diǎn)是饋線的選用和布設(shè)。饋線是將電臺(tái)的輸出功率送到天線進(jìn)行發(fā)射的唯一通道，如果饋線不暢通，再好的電臺(tái)和天線，通信效果也是很差的。饋線分為明饋線和射頻電纜兩類。目前100W~150W電臺(tái)一般都使用射頻電纜饋電方式。選用射頻電纜時(shí)要注意兩項(xiàng)指標(biāo)：一是阻抗為50歐姆；二是對最高使用頻率的衰耗值要小。一般來講，射頻電纜直徑越粗，衰耗越小，傳輸功率越大。在實(shí)際使用中，100W級(jí)短波單邊帶電臺(tái)，常選用SYV-50-5或SYV-50-7的射頻電纜，必要時(shí)也可以選SYV-50-9的射頻電纜。

天線在進(jìn)行安裝選位和布設(shè)時(shí)，應(yīng)盡可能縮短饋線的長度，普通SYV-50-5饋線每1米造成信號(hào)衰減0.082dB，這意味著100W電臺(tái)功率通過50米饋線送達(dá)天線時(shí)，功率剩下不到40W。因此通常要求饋線長度控制在30米以內(nèi)。如果因?yàn)閳龅貤l件限制必須延長饋線，則應(yīng)采用大直徑低損耗電纜。另外在布設(shè)電纜，應(yīng)盡量減少彎曲，以降低對射頻功率的損耗，如果必需彎曲，則彎曲角度不得小于120度。

(6)電臺(tái)和天線的匹配

天線、饋線、電臺(tái)三者之間的匹配必須引起高度重視，否則，雖然電臺(tái)、天線、饋線都選得很好，通信效果還是不好。

所謂“匹配”就是要求達(dá)到無損耗連接，只有電臺(tái)、饋線、天線三者保證高頻輸入輸出阻抗一致，才能實(shí)現(xiàn)無損耗連接。多數(shù)短波電臺(tái)的輸出/輸入阻抗為50歐姆，必須選用阻抗為50歐姆的射頻電纜與電臺(tái)匹配。天線的特性阻抗比較高，一般為600歐姆左右，只有寬帶天線的特性阻抗稍低一點(diǎn)，大約200~300歐姆，因此，天線不能直接與射頻電纜連接，中間必須加阻抗匹配器（也叫單/雙變換器）。阻抗匹配器的輸入端阻抗必須與射頻電纜的阻抗一致（50歐姆），輸出端阻抗必須與天線的輸入阻抗一致（600歐姆或200/300歐姆）。阻抗匹配器的最佳安裝位置是與天線連為一體。

自動(dòng)天線調(diào)諧器也是匹配天線和電臺(tái)阻抗用的。自動(dòng)天調(diào)的輸入端與電臺(tái)連接，輸出端與單極天線連接。自動(dòng)天調(diào)與偶極天線連接時(shí)要根據(jù)不同產(chǎn)品而定。有些天調(diào)要求加單/雙變換器，天調(diào)與單/雙變換器之間用50歐姆射頻電纜相連（芯線接天調(diào)輸出端，外皮接天調(diào)的地端），單/雙變換器的雙輸出端與天線連接；多數(shù)新型天調(diào)不用加單/雙變換器，用天調(diào)的輸出端和接地端分別連接偶極天線的兩臂，匹配效果更好，而且效率更高。（7）正確埋設(shè)接地體和連接地線

地線是很多用戶容易草率處理的問題。短波通信臺(tái)站的地線是至關(guān)重要的，地線實(shí)際上是整個(gè)天饋線系統(tǒng)的重要組成部分。我們所說的地線，不是交流供電系統(tǒng)中的電源地或保安地。這里所說的地線是信號(hào)地，也稱高頻地。信號(hào)地一般不能接到電源地或保安地上，必須單獨(dú)埋設(shè)。埋設(shè)接地體時(shí)，必須按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，接地電阻不應(yīng)大于4歐姆。電臺(tái)的接地柱和接地體之間，必須用多股線銅、編織銅線或大截面優(yōu)良導(dǎo)體連接，才能起到良好的高頻接地作用。而良好的高頻接地是減小發(fā)射駐波和減小接收噪聲的必要前提。3.選用先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的電臺(tái)和電源

工作頻率和天線地線搞好了，相當(dāng)于鋪了一條“好路”。好路上還要跑“好車”。好車就是先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的電臺(tái)和電源等設(shè)備。(1)選擇電臺(tái)的原則和標(biāo)準(zhǔn)

怎樣評價(jià)電臺(tái)的先進(jìn)性和優(yōu)質(zhì)呢？先進(jìn)性體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是電氣特性和工藝結(jié)構(gòu)，這方面先進(jìn)與否決定了性能指標(biāo)的優(yōu)劣和設(shè)備的可靠性；二是使用功能，具有多種先進(jìn)功能的電臺(tái)不僅用途更廣泛，而且也說明制造者的科技實(shí)力。電氣特性涉及的內(nèi)容很多，這里只簡述三個(gè)方面： ① 頻率特性。好的電臺(tái)頻率穩(wěn)定性比差的電臺(tái)高幾倍、幾十倍甚至幾百倍。頻率穩(wěn)定性高的電臺(tái)，不但話音清晰，信號(hào)等級(jí)高，而且是支持高速數(shù)傳的必要條件。在評價(jià)頻率穩(wěn)定性時(shí)要注意兩點(diǎn)：一是全頻段各頻點(diǎn)的穩(wěn)定性要一致；二是要在很寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定，不能機(jī)器一發(fā)熱就產(chǎn)生頻漂。② 通道特性。這一特性描述信號(hào)在通過高頻、中頻、低頻幾個(gè)通道后的畸變程度。當(dāng)進(jìn)行短波數(shù)傳時(shí)，這一問題非常突出。使用通道特性差的電臺(tái)，無論怎樣改造，數(shù)傳速率都上不去，原因之一就是高速數(shù)據(jù)脈沖通過不佳的通道后發(fā)生明顯畸變，使其難以被識(shí)別。③ 干擾和抗干擾特性。這方面的性能在技術(shù)說明書上都是以dB（分貝）值表示的，我們統(tǒng)稱為dB指標(biāo)。電臺(tái)發(fā)射方面的dB指標(biāo)不好，說明你傳給對方臺(tái) 的信號(hào)不好，而且干擾其它臺(tái)；電臺(tái)接收方面的dB指標(biāo)不好，說明自身容易被別人干擾；二者都是不能容許的。工藝結(jié)構(gòu)方面，主要看電路集成度和模塊化程度。集成度高，可靠性必然高。模塊化除了提高設(shè)備可靠性外，還使擴(kuò)展功能和維修十分便利，是當(dāng)今電臺(tái)工藝的主流趨勢。

再來看使用功能。社會(huì)需求的發(fā)展和科技的進(jìn)步，使短波通信日益向多功能化方向發(fā)展。像用于半自動(dòng)優(yōu)選頻率的自適應(yīng)功能和全自動(dòng)優(yōu)選頻率的自優(yōu)化功能，用于計(jì)算機(jī)和傳真機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸功能，用于保密和抗干擾的跳頻功能，用于組網(wǎng)通信的數(shù)字選呼功能，用于衛(wèi)星定位的GPS監(jiān)控功能，用于連接有線網(wǎng)的有線無線轉(zhuǎn)接功能，等等。在具有這些現(xiàn)代化功能的電臺(tái)面前，那些只能進(jìn)行簡單通話的電臺(tái)就顯得太原始了。目前在國內(nèi)有一種現(xiàn)象，就是很多單位致力于在一些單功能電臺(tái)上添加數(shù)傳、自適應(yīng)等功能。這固然是由于有大量舊式電臺(tái)要改造，可能還有造價(jià)方面的考慮。但可以肯定這種現(xiàn)象是過渡階段。正像現(xiàn)在大家都用GSM手機(jī)，再也沒有人使用土造的手持電話一樣，未來的短波領(lǐng)域也勢必普及先進(jìn)的多功能電臺(tái)。此外，先進(jìn)優(yōu)質(zhì)電臺(tái)的售價(jià)呈下降趨勢，也越來越接近我國用戶的經(jīng)濟(jì)承受能力。

哪些電臺(tái)先進(jìn)而且優(yōu)質(zhì)，要具體分析，但有一點(diǎn)可以肯定：目前國內(nèi)常見的多數(shù)日本電臺(tái)，其電性能、可靠性、功能等與歐美和澳大利亞名牌產(chǎn)品不在一個(gè)等級(jí)上。

澳大利亞柯頓公司首創(chuàng)的NGT自優(yōu)化短波電臺(tái)，正是先進(jìn)電臺(tái)的代表。(2)電源質(zhì)量與通信效果的關(guān)系

很多人認(rèn)為只要穩(wěn)壓電源的輸出電壓和電流的數(shù)值符合要求就可以用，這種認(rèn)識(shí)不夠全面。其實(shí)有些干擾可能來自電源，有些話音失真也可能是電源動(dòng)態(tài)范圍不足所致。數(shù)據(jù)傳輸對電源的要求更嚴(yán)格，如果電源的電磁屏蔽特性不好，輸出紋波大，將直接導(dǎo)致數(shù)傳工作不正常。功率容量和設(shè)計(jì)余量也是考核穩(wěn)壓電源優(yōu)劣的重要依據(jù)，有些電源為了降低生產(chǎn)成本，加強(qiáng)價(jià)格競爭能力，把功率容量設(shè)計(jì)在臨界狀態(tài)，并盡量簡化電路，選用低指標(biāo)元器件等等。這類電源的技術(shù)性能和可靠性肯定是做不高的。

好汽車要用好發(fā)動(dòng)機(jī)，好電臺(tái)要用好電源，道理是相同的。在選購電源時(shí)，一定要挑選功率容量大、輸出電壓紋波小、電磁屏蔽特性好、電路設(shè)計(jì)余量大的靜化電源產(chǎn)品。

4、短波通信的常見難點(diǎn)及解決方法

(1)近距離盲區(qū)及解決方法

前節(jié)已介紹了天波和地波二種傳輸途徑。一般來說，地波最遠(yuǎn)可達(dá)30公里。而天波從電離層第一次反射落地（第一跳）的最短距離約為100公里?？梢?0至 100公里之間這一段，地波和天波都?jí)虿坏?，形成了短波通信的“寂靜區(qū)”，也稱為盲區(qū)，如圖 2.1 所示。盲區(qū)內(nèi)的通信大多是比較困難的。解決盲區(qū)通信主要有兩個(gè)方法：一是加大電臺(tái)功率以延長地波傳播距離；二是常用的有效方法就是選用高仰角天線，也稱 “高射天線”或“噴泉天線”。仰角是指天線輻射波辨與地面之間的夾角。仰角越高，電波第一跳落地的距離越短，盲區(qū)越少，當(dāng)仰角接近90°時(shí)，盲區(qū)基本上就不存在了。前文提到的三角組合型全向全角天線就屬于這一類。

圖 2.1 電波越距現(xiàn)象及盲區(qū)

(2)車載臺(tái)的通信困難及解決方法

車載通信一直都是短波通信中的一個(gè)難題。車的體積就那么大，沒辦法架長天線，其輻射能力怎么也比不上固定臺(tái)。因此必須從合理設(shè)計(jì)天線形態(tài)和合理選擇架設(shè)位置等方面來彌補(bǔ)，盡可能利用車體的反射效應(yīng)，盡可能增加天線的“電長度”。

車載天線有多種，現(xiàn)在國際上多認(rèn)為鞭狀天線更適合車輛運(yùn)動(dòng)中通信，而自動(dòng)天調(diào)應(yīng)該安裝在車外，最好是與天線鞭結(jié)合為一體，也就是常說的自調(diào)諧鞭狀天線，這種天線因天調(diào)輸出端與天線連接的饋線很短，故效率比較高。美軍現(xiàn)在就大量使用這種天線。

鞭狀天線可選擇兩種架設(shè)形態(tài)：①遠(yuǎn)距離通信時(shí)多用直立形態(tài)，這時(shí)可以利用地面以下部分的“鏡象天線”效應(yīng)，使天線鞭的電長度比實(shí)際架高增加將近一倍。②近距離通信時(shí)通常將天線鞭拉彎俯臥，利用車頂?shù)姆瓷渥饔迷黾痈哐鼋禽椛浞至?，改善盲區(qū)通信效果。

不管采取何種措施，車載臺(tái)因天線長度的限制，發(fā)射效率肯定不如固定臺(tái)高，因此實(shí)際通信中常常發(fā)現(xiàn)車載臺(tái)收固定臺(tái)的信號(hào)好，而固定臺(tái)收車載臺(tái)的信號(hào)不好的現(xiàn)象，為了彌補(bǔ)這種差異，建議車載臺(tái)備份野外應(yīng)急軟天線供停車時(shí)使用。

國外目前還建議采用加大車載臺(tái)功率的方法延長地波通信距離，改善盲區(qū)。提高車載臺(tái)功率需要在原有100W電臺(tái)基礎(chǔ)上接續(xù)500W功率放大器，并相應(yīng)改用大功率車載天線和大功率車載電源，這種大功率車載系統(tǒng)是行之有效的。

比較而言，船載通信比車載通信困難少得多。一是因?yàn)榇w長，有圍桿，便于架設(shè)天、地波兼顧的斜天線；二是海面地波傳得遠(yuǎn)而且船離基地臺(tái)距離也較遠(yuǎn)，不容易形成通信盲區(qū)。但是船載天線要求抗風(fēng)強(qiáng)度高，抗腐蝕能力強(qiáng)。

(3)延長個(gè)人攜帶臺(tái)通信距離的方法

個(gè)人攜帶臺(tái)在行進(jìn)中通信時(shí)只能使用短的鞭狀天線。一副3米長的鞭天線配合25~50W電臺(tái)，一般最遠(yuǎn)只能通20公里。如果要求通得更遠(yuǎn)，必須換用野外快速型長天線。一種快速天線是20米斜拉型，以最簡潔的方法沿地面斜拉架設(shè)，最大通信距離可達(dá)1000公里以上。如果使用全長30米的三角形快速天線，通信距離更遠(yuǎn)。

以上兩種天線也可以用作車載臺(tái)的備用天線，在停車時(shí)換用，能夠明顯改善盲區(qū)內(nèi)和遠(yuǎn)距離的通信效果。

5、短波噪聲及消除方法

(1)插入噪聲

在兩段話音之間涌現(xiàn)的噪聲稱為插入噪聲，這種噪聲消除起來比較容易?，F(xiàn)在多數(shù)短波電臺(tái)和超短波電臺(tái)都提供可選用的“靜噪”功能。打開靜噪開關(guān)，插入噪聲就被抑制了。但是“靜噪”功能不能解決與有用信號(hào)混雜在一起的噪聲。

(2)背景混雜噪聲

與信號(hào)混雜在一起的背景噪聲是最令人頭痛的，消除起來也是最困難的，必須通過DSP數(shù)字消噪技術(shù)加以解決。從使用類型來看，DSP數(shù)字消噪分為對端消噪和單端消噪兩種。

①對端消噪

所謂對端消噪，就是需要發(fā)方電臺(tái)和收方電臺(tái)互相配合進(jìn)行的消噪。其過程是：在發(fā)方，電臺(tái)對信號(hào)和噪聲進(jìn)行大倍率的平等壓縮；在收方，電臺(tái)對信號(hào)和噪聲進(jìn)行不平等的解壓，通過這一過程，強(qiáng)化了信號(hào)，弱化了噪聲，實(shí)際消噪效果是比較明顯的。但是對端消噪在實(shí)際用中遇到兩個(gè)困難：一是消噪器要單獨(dú)適配電臺(tái)，設(shè)備互換性差；二是不配消噪器的電臺(tái)參與通信比較困難。這兩個(gè)問題制約了對端消噪器的推廣。

②單端消噪棗噪聲濾除技術(shù)

單端消噪只處理本機(jī)收到的信號(hào)，無須對方臺(tái)配合，因而完全克服了對端消噪的弊端，成為消噪技術(shù)的發(fā)展主流。單端消噪的原理是根據(jù)有用信號(hào)的聲譜對話音進(jìn)行數(shù)字化處理，從而濾除噪聲分量，因此也稱為濾噪。目前有單獨(dú)的濾噪器產(chǎn)品，還有像柯頓NGT電臺(tái)，已經(jīng)把濾噪器做成了電臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)功能，消噪效果比較理想，不但濾除了討厭的噪聲，還可以將幾乎被噪聲淹沒的微弱信號(hào)提升1~2個(gè)等級(jí)。

(3)附加噪聲

附加噪聲不是來自傳播路徑或電臺(tái)本身，而是由于安裝電臺(tái)的地點(diǎn)、位置、安裝條件等方面的原因所產(chǎn)生。例如設(shè)臺(tái)地點(diǎn)周邊電磁環(huán)境太亂，存在干擾源；地線不合格，導(dǎo)入本地噪聲；車載電臺(tái)因接地和屏蔽不良而引入本車噪聲源等等。附加噪聲種類很多，要具體問題具體解決。

短波通信中的天線選型

短波通信是指波長１００－１０米（頻率為３－３０ＭＨｚ）的電磁波進(jìn)行的無線電通信。短波通信傳輸信道具有變參特性，電離層易受環(huán)境影響，處于不斷變化當(dāng)中，因此，其通信質(zhì)量，不如其它通信方式如衛(wèi)星、微波、光纖好。短波通信系統(tǒng)的效果好壞，主要取決于所使用電臺(tái)性能的好壞和天線的帶寬、增益、駐波比、方向性等因素。近年來短波電臺(tái)隨著新技術(shù)提高發(fā)展很快，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、固態(tài)化、小型化，但天線技術(shù)的發(fā)展卻較為滯后。由于短波比超短波、衛(wèi)星、微波的波長長，所以，短波天線體積較大。在短波通信中，選用一個(gè)性能良好的天線對于改善通信效果極為重要。下面簡單介紹短波天線如何選型和幾種常用的天線性能。

一、衡量天線性能因素

天線是無線通信系統(tǒng)最基本部件，決定了通信系統(tǒng)的特性。不同的天線有不同的輻射類型、極性、增益以及阻抗。

1．輻射類型：決定了輻射能量的分配，是天線所有特性中最重要的因素，它包括全向型和方向型。

2．極性：極性定義了天線最大輻射方向電氣矢量的方向。垂直或單極性天線（鞭天線）具有垂直極性，水平天線具有水平極性。

3．增益：天線的增益是天線的基本屬性，可以衡量天線的優(yōu)劣。增益是指定方向上的最大輻射強(qiáng)度與天線最大輻射強(qiáng)度的比值，通常使用半波雙極天線作為參考天線，其它類型天線最大方向上的輻射強(qiáng)度可以與參考天線進(jìn)行比較，得出天線增益。一般高增益天線的帶寬較窄。4．阻抗和駐波比（ＶＳＷＲ）：天線系統(tǒng)的輸入阻抗直接影響天線發(fā)射效率。當(dāng)駐波比（ＶＳＷＲ）１：１時(shí)沒有反射波，電壓反射比為１。當(dāng)ＶＳＷＲ大于１時(shí)，反射功率也隨之增加。發(fā)射天線給出的駐波比值是最大允許值。例如：ＶＳＷＲ為２：１時(shí)意味著，反射功率消耗總發(fā)射功率的１１％，信號(hào)損失０．５ｄＢ。ＶＳＷＲ為１．５：１時(shí)，損失４％功率，信號(hào)降低０．１８ｄＢ。

二、幾種常用的短波天線

１．八木天線（Ｙａｇｉ Ａｎｔｅｎｎａ）八木天線在短波通信中通常用于大于６ＭＨｚ以上頻段，八木天線在理想情況下增益可達(dá)到１９ｄＢ，八木天線應(yīng)用于窄帶和高增益短波通信，可架設(shè)安裝在鐵塔上具有很強(qiáng)的方向性。在一個(gè)鐵塔上可同時(shí)架設(shè)幾個(gè)八木天線，八木天線的主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜。

２．對數(shù)周期天線（Ｌｏｇ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ａｎｔｅｎｎａ）對數(shù)周期天線價(jià)格昂貴，但可以使用在多種頻率和仰角上。對數(shù)周期天線適合于中、短

波通信，利用天波信號(hào)，效率高，接近于發(fā)射期望值。與其它高增益天線相比，對數(shù)周期天線方向性更強(qiáng)，對無用方向信號(hào)的衰減更大。

３．長線天線（Ｌｏｎｇ－Ｗｉｒｅ Ａｎｔｅｎｎａｓ）長線天線優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低，增益適中。與八木天線和對極周期天線比，長線天線長度方向性和增益低。但其優(yōu)勢在于，由于其增益與線長度有關(guān)，用戶可以找到最佳接收線的長度和角度。通過比較信號(hào)波長，計(jì)算出線的長度，非常適合于遠(yuǎn)距離通信。當(dāng)線長４倍波長在仰角為２５度時(shí)與雙極天線比增益高３ｄＢ，當(dāng)線長８倍于波長時(shí)，增益高６ｄＢ，仰角下降到１８度。

４．車載移動(dòng)天線（Ｍｏｂｉｌｅ Ａｎｔｅｎｎａｓ）移動(dòng)天線一般工作在２．０～２５ＭＨｚ頻段上，為垂直極性天線，性能與機(jī)械特性有關(guān)，天線長度較短，在低仰角工作時(shí)，發(fā)射效率適中。在通常情況下，車載天線仰角應(yīng)大于４５度，因?yàn)樘炀€長度較短，是低效天線。在汽車上，機(jī)械特性限制了天線的選擇，但天線可以放置為倒“Ｌ”型，這樣增加了天線的垂直輻射面，可以提高發(fā)射效率，倒“Ｌ”天線適宜用于中短波通信。

三、常用短波天線性能

方向性天線、簡單的雙極天線適用于短距離通信，但短波遠(yuǎn)距離通信信號(hào)微弱，甚至被各種噪音淹沒時(shí)，天線就需要選擇比雙極天線增益更高的天線。理想方向性天線在工作方向上具有很高增益而無用方向上增益為０。

四、不同環(huán)境下天線選型

1.固定站間遠(yuǎn)／近距離通訊

由于固定站間通訊方向是固定不變的，所以一般采用高增益，方向性強(qiáng)的短波天線。通信距離在１０００－３０００公里，可使用高增益，低仰角對數(shù)周期天線（ＬＰ），但天線價(jià)格昂貴。在實(shí)踐中１００Ｗ短波自適應(yīng)電臺(tái)配這種天線，可基本實(shí)現(xiàn)北京至昆明，烏魯木齊甚至拉薩全天候通信。如果通信質(zhì)量要求不是太高也可使用價(jià)格相對便宜的天線如八木天線，長線天線，但長線天線需用天調(diào)。距離在６００Ｋｍ以內(nèi)時(shí)采用水平雙極天線可取得較好效果，但水平雙極天線占地較大，中心站電臺(tái)較多不適合布天線陣。

2．固定站與移動(dòng)站間通訊

由于移動(dòng)站在運(yùn)動(dòng)中，通訊方向不固定，所以中心站的天線應(yīng)選用全向天線，例如，多膜短波寬帶天線或配有天線調(diào)諧器的鞭狀天線。多膜天線雖然價(jià)格較貴，但是一個(gè)天線竿上可以繞三副天線（兩副高仰角天線，一副低仰角天線）遠(yuǎn)、近距離通信均可兼顧。中心站也可用鞭狀天線，鞭狀天線的仰角低，近距（２０--１００公里）通信困難，遠(yuǎn)距離（５００--３０００公里）只要頻率合適，通信效果較好。移動(dòng)站天線由于安裝面的限制，多采用鞭狀天線，國內(nèi)有時(shí)用柵網(wǎng)、雙環(huán)、三環(huán)天線。遠(yuǎn)距離通信時(shí)，鞭狀天線豎直，近距離通信則可以放置為倒“Ｌ”型，這樣使用增加了天線的垂直輻射面，可以提高發(fā)射效率。只要天線的發(fā)射角、電臺(tái)的工作頻率合適，可以克服短波盲區(qū)（３ ０--８０公里）的通信困難。

3．干擾環(huán)境下的天線選型

電臺(tái)干擾是指工作在當(dāng)前工作頻率附近的無線電臺(tái)的干擾，其中包括敵方 有意識(shí)的電子干擾。由于短波通信的頻帶非常窄，而且現(xiàn)在短波用戶越來越多，因此電臺(tái)干擾就成為影響短波通信順暢的主要干擾源。特別對于軍用通信系統(tǒng)，這種情況尤其嚴(yán)重。電臺(tái)的干擾與其他自然條件引起的干擾有很大的不同，它帶有很大的隨機(jī)性和不可預(yù)測性。在敵方有意識(shí)的電子干擾情況下，采用高增益、方向性強(qiáng)的對數(shù)周期天線可取得一定的效果。當(dāng)然，克服干擾主要提高短波電臺(tái)性能（發(fā)射功率、接收靈敏度等等）或者采用頻率自適應(yīng)、短波寬帶跳頻技術(shù)。如果需要數(shù)傳，調(diào)制解調(diào)器性能也非常關(guān)鍵，帶有交織功能的串行體制短波高速調(diào)制解調(diào)器具有良好的抗干擾性能。

４．顯示的是根據(jù)用戶不同增益、仰角的要求選用天線表。

短波通信盲區(qū)及解決方法

盡管當(dāng)前新型無線通信系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，短波這一最古老和傳統(tǒng)的通信方式仍然受到全世界的普遍重視，在衛(wèi)星通信和移動(dòng)通信快速發(fā)展的今天，短波通信不僅沒有被淘汰，還在快速發(fā)展。其原因是：短波通信距離遠(yuǎn)、抗毀能力和自主通信能力強(qiáng)、運(yùn)行成本低。短波通信技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

近年來，短波通信技術(shù)在世界范圍內(nèi)獲得了長足進(jìn)步，出現(xiàn)了很多新電臺(tái)、新裝備和新技術(shù)。其主要特點(diǎn)是： 1.短波電臺(tái)

短波單邊帶電臺(tái)體積越來越小，功能越來越多，性能越來越好，兼容性越來越強(qiáng)。數(shù)字化是短波電臺(tái)的必然發(fā)展趨勢。2.短波天線

短波天線主要是向?qū)拵?、全向、無“盲區(qū)”、高增益方向發(fā)展。體積越來越小，效率越來越高。現(xiàn)推出了多款新型基站天線和車載天線。3.頻率選擇

在頻率選擇方面，除已廣泛使用的ASAPS測頻系統(tǒng)和ALE自適應(yīng)選頻方法外，又推出了短波全頻段實(shí)時(shí)自適應(yīng)選頻系統(tǒng)和頻率管理系統(tǒng)。4.噪聲消除

在抗噪聲方面推出了多種靜噪、消噪方式，尤其是美國SGC公司最近推出的ADSP2單端消噪器，可以串接在任何無線電臺(tái)的收信音頻放大電路中或做成消噪揚(yáng)聲器，消除信道中的背境噪聲，使短波電臺(tái)的收聽質(zhì)量，達(dá)到或接近超短波電臺(tái)的收聽水平。5.組網(wǎng)通信

在組網(wǎng)通信方面，除自適應(yīng)（ALE）功能中的選呼組網(wǎng)方式外，國外己推出了CCIR493數(shù)字選呼系，該系使每一部電臺(tái)分得一個(gè)不重復(fù)的ID碼（4~6位），通過它可組成萬臺(tái)級(jí)的大網(wǎng)，現(xiàn)在澳大利亞生產(chǎn)的短波電臺(tái)，歐、美生產(chǎn)的部份短波電臺(tái)，己作為常規(guī)功能，固化于整機(jī)中。CCIR493數(shù)字選呼系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)單呼、組呼、群呼，收發(fā)短信息，傳送GPS定位信號(hào)，傳送警報(bào)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)短波/市話網(wǎng)雙向自動(dòng)撥號(hào)等功能。短波通信盲區(qū)及解決方法

一、短波傳播方式

無線電廣播、無線電通信、電視、雷達(dá)等都要靠無線電波的傳播來實(shí)現(xiàn)。

電波在各種媒介質(zhì)及媒介質(zhì)分界面上傳播的過程，由于反射、折射、散射及繞射，其傳播方向經(jīng)歷各種變化，由于擴(kuò)散和媒介質(zhì)的吸收，其場強(qiáng)不斷減弱。為使接收點(diǎn)有足夠的場強(qiáng)，必須掌握電波傳播的途徑、特點(diǎn)和規(guī)律，才能達(dá)到良好的通信效果。

常見的傳播方式有：

地波（表面波）傳播，直射波（視距）傳播，天波傳播，散射傳播。

超短波適用直射波傳播方式進(jìn)通信。

短波的基本傳播途徑有兩種：

A、地波（表面波）傳播。

B、天波傳播。天波傳播是短波通信的主要傳輸方式。

1、地波傳播

沿大地與空氣的分界面?zhèn)鞑サ碾姴?，叫地面波或表面波，簡稱地波。地波的傳播途徑如圖1-1 所示。其傳播途徑主要取決于地面的電特性。地波在傳播過程中，由于部份能量被大地吸收，很快減弱，波長越短，減弱越快，因而傳播距離不遠(yuǎn)。但地波不受氣候影響，可靠性高。通常，超長波、長波、中波無線電通信，利用地波傳播。

2、天波傳播

天波是指由天線向高空輻射的電磁波受到天空電離層反射或折射后返回地面的無線電波。傳播途徑如圖 1-2所示。

天波是短波的主要傳播途徑。短波信號(hào)由天線發(fā)出后，經(jīng)電離層反射回地面，又由地面反射回電離層，可以多次反射，因而傳播距離很遠(yuǎn)（可上萬公里），而且不受地面障礙物阻擋。但天波傳播的最大弱點(diǎn)是信號(hào)很不穩(wěn)定的，處理不好會(huì)影響通信效果。隨著無線電通信新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，天波傳播弱點(diǎn)對短波通信的影響，正在逐步被克服。

3、通信盲區(qū)

上面已介紹了地波和天波兩種傳播方式。一般來說，地波的傳播距離可達(dá)20~30公里，而天波從電離層第一次反射落地（第一跳）的最短距離約為80~100公里，可見20至100公里之間這一段，地波和天波都?jí)虿坏?，形成了短波通信的“寂靜區(qū)”，也稱為盲區(qū)，如圖 1-3 所示。盲區(qū)內(nèi)的通信大多是比較困難的。車載 臺(tái)由于天線的限制，均存在通信盲區(qū)問題。

二、解決通信盲區(qū)的方法

1、常用方法：

一是加大電臺(tái)功率以延長地波傳播距離；二是常用的有效方法就是選用高仰角天線，也稱“高射天線”或“噴泉天線”，縮短天波第一跳落地的距離。仰角是指天線輻射波瓣與地面之間的夾角。仰角越高，電波第一跳落地的距離越短，盲區(qū)越少，當(dāng)仰角接近90°時(shí)，盲區(qū)基本上就不存在了。

在新式天線未出現(xiàn)之前，我們常用低架雙極天線來解決近距離通信盲區(qū)問題，效果也不錯(cuò)。

2、三線式天線是目前效果較好的短波基站無盲區(qū)天線

澳大利亞月光公司生產(chǎn)的FD-230系列三線式寬帶短波天線，已在我國推廣使用較長時(shí)間，據(jù)我們反復(fù)測試和用戶實(shí)際使用情況反映，該天線不用接天調(diào)，增益高，架設(shè)方便，通信效果好。水平架設(shè)使用，兼顧遠(yuǎn)、中、近距離通信（我們的用戶最遠(yuǎn)的通1萬3千公里）；倒V架設(shè)使用，實(shí)現(xiàn)中、近距離無盲區(qū)通信。該天線目前正在武警系統(tǒng)、陸?？杖娂岸?、公安系統(tǒng)、人防系統(tǒng)、林業(yè)部門、交通部門等單位大量推廣使用。國內(nèi)已有不少三線寬帶天線仿制品，但關(guān)鍵部件的質(zhì)量和性能與國外產(chǎn)品還有不少差距。

3、ML-90天線是目前國內(nèi)最好的車載無盲區(qū)短波天線

長期以來，近距離通信盲區(qū)一直困擾著短波車載通信。人們嘗試了各種天線，雖有不同程度的改善，但無法從根本上解決問題?，F(xiàn)在由澳大利亞科麥克公司發(fā)明的ML-90車載電磁環(huán)天線完全解決了近距離通信盲區(qū)問題。

ML-90天線采用單電磁環(huán)振子配合新式自動(dòng)天調(diào)，其特殊結(jié)構(gòu)和特殊調(diào)諧原理，使天線產(chǎn)生強(qiáng)力的垂直幅射分量，天波信號(hào)以噴泉方式向空中幅射，大大縮短了經(jīng)電離層第一次反射落地（第一跳）電波的最短距離，使天波傳播的最近距離與地波傳播的最遠(yuǎn)距離銜接，從而完全消除了近距離通信盲區(qū)。

ML-90天線在100公里范圍內(nèi)沒有通信盲區(qū)，信號(hào)等級(jí)可達(dá)3~5分；600公里范圍內(nèi)信號(hào)等級(jí)可達(dá)2~4分；1000公里范圍內(nèi)信號(hào)等級(jí)可達(dá)1~3分。4、7006寬帶軟天線是便攜式電臺(tái)理想的無盲區(qū)天線

7006天線結(jié)構(gòu)輕巧，便于攜帶，能快速架設(shè)和收集。不需天調(diào)，2~30MHZ范圍內(nèi)均能良好配諧。適合個(gè)人攜帶電臺(tái)、車載臺(tái)、野外臨時(shí)基站使用。它的全向通信半徑可達(dá)1000公里，在600公里范圍內(nèi)能進(jìn)行可靠通信。

短波通信新技術(shù)與新體制

短波無線電利用地波或低電離層進(jìn)行幾十公里到幾百公里的中、近距離通信，利用電離層反射進(jìn)行數(shù)千乃至上萬公里的遠(yuǎn)距離通信。短波電臺(tái)既可用于大型固定臺(tái)（站），也可用于車載、艦載、機(jī)載或背負(fù)移動(dòng)通信。短波通信設(shè)備簡單，造價(jià)低廉，使用靈活機(jī)動(dòng)，堅(jiān)固耐用是最基本的軍事通信手段，世界各國都不遺余力地進(jìn)行研究。由于電離層是一種典型的時(shí)變傳輸媒介，存在瑞利衰落、多徑效應(yīng)、多普勒頻移等復(fù)雜時(shí)變因素，使收端碼元在時(shí)間上展寬，包絡(luò)發(fā)生畸變，因而數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生碼間干擾和誤碼。短波信道是帶寬受限的信道，射頻頻譜非常擁擠，信道間互相干擾嚴(yán)重。傳統(tǒng)的短波通信以單邊帶（SSB）電話為主，兼容低速數(shù)據(jù)和電報(bào)。六十年代衛(wèi)星通信問世后，短波通信一度處于發(fā)展低潮。隨著微型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，促進(jìn)了短波通信技術(shù)的更新，八十年代以來，人們利用微處理器、數(shù)字信號(hào)處理（DSP）、自適應(yīng)技術(shù)、跳頻技術(shù)，不斷提高短波通信的質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率，增強(qiáng)自動(dòng)化、新業(yè)務(wù)功能，提高自適應(yīng)與抗干擾能力，使現(xiàn)代短波通信重新煥發(fā)青春。各國競相推出和裝備各種短波自適應(yīng)和跳頻電臺(tái)，我國也研制出了短波自適應(yīng)通信系統(tǒng)、頻率管理預(yù)報(bào)系統(tǒng)、跳頻系列電臺(tái)。為適應(yīng)信息時(shí)代數(shù)據(jù)信息量飛速增長、電磁環(huán)境進(jìn)一步惡化，短波通信必須提高數(shù)傳速率和抗干擾能力，有效利用短波頻率資源，提高頻帶利用率，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

實(shí)時(shí)選頻與自適應(yīng)技術(shù)實(shí)時(shí)選頻采用實(shí)時(shí)信道評估技術(shù)，探測電離層傳輸和噪聲干擾情況，即實(shí)時(shí)發(fā)射探測信號(hào)，根據(jù)收端對收到的探測信號(hào)處理結(jié)果進(jìn)行信道評估，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇最佳工作頻率。

一、實(shí)時(shí)選頻系統(tǒng)目前有兩類：

(1)自適應(yīng)頻率管理系統(tǒng)－在短時(shí)間內(nèi)，對全頻段快速掃描和探測，不斷預(yù)報(bào)各頻率可用情況。

(2)頻率自適應(yīng)系統(tǒng)－融探測與通信為一體，采用收發(fā)雙方可靠呼應(yīng)技術(shù)、線路質(zhì)量分析（LQA）技術(shù)和自動(dòng)線路建立（ALE）技術(shù)，使短波通信頻率隨信道條件變化而自適應(yīng)地改變，確保通信始終在質(zhì)量最佳信道上進(jìn)行。自適應(yīng)選頻能充分利用頻率資源、降低傳輸損耗、減少多徑影響，避開強(qiáng)噪聲與電臺(tái)干擾，提高通信鏈路的可靠性。短波模擬通信已普遍采用自適應(yīng)實(shí)時(shí)選頻。自適應(yīng)技術(shù)指實(shí)時(shí)或頻繁地利用各種探測技術(shù)，根據(jù)探測結(jié)果自動(dòng)調(diào)整設(shè)備參數(shù)，達(dá)到最佳通信效果。短波自適應(yīng)通信的核心是自動(dòng)選擇最佳的工作頻率，自動(dòng)選用無線電信道和自適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸。運(yùn)用自適應(yīng)選頻、收發(fā)、調(diào)制解調(diào)、編碼、均衡以及天線等多種自適應(yīng)技術(shù)，在嚴(yán)重干擾條件下，短波通信自動(dòng)改變工作頻率、數(shù)傳速率、調(diào)制方式、編碼和糾錯(cuò)編碼方式、最大限度地降低誤碼率。

跳頻（FH）是指載頻按照數(shù)字碼系統(tǒng)規(guī)定的時(shí)－頻圖形，使頻率相應(yīng)跳變的一種擴(kuò)頻技術(shù)，可以對抗多徑干擾、鄰道干擾、人為瞄準(zhǔn)式干擾，提高通信的保護(hù)性和可靠性，傳統(tǒng)的短波慢跳頻跳速為10-100H/S。自適應(yīng)技術(shù)與跳頻技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)跳頻，能在質(zhì)量良好的信道上進(jìn)行跳頻，跳頻信道駐留時(shí)間可隨意變動(dòng)。

二、短波跳頻有兩種自適應(yīng)方式：

(1)頻率自適應(yīng)跳頻：基于對信道參數(shù)的探測，并適應(yīng)信道質(zhì)量的變化，自動(dòng)在最佳頻率集上進(jìn)行。

(2)干擾自適應(yīng)跳頻：基于對信道中干擾信號(hào)參數(shù)的估計(jì)，采用干擾自適應(yīng)抑制和自動(dòng)躲避干擾的跳頻。完整的自適應(yīng)跳頻通信系統(tǒng)，包括頻率自適應(yīng)和功率自適應(yīng)控制，自適應(yīng)跳頻控制器完成跳頻序列產(chǎn)生、被干擾頻點(diǎn)的檢測與自動(dòng)更換、跳頻同步及跟蹤、信令協(xié)議及執(zhí)行；自適應(yīng)功率控制根據(jù)信道誤碼測量結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整輸出功率，實(shí)現(xiàn)以最小的發(fā)射功率獲得正常通信效果。

自適應(yīng)數(shù)據(jù)終端，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，運(yùn)用選擇自動(dòng)請求重發(fā)（ARQ），使數(shù)傳更可靠。自適應(yīng)控制數(shù)據(jù)吞吐量是通過實(shí)時(shí)選擇信道，調(diào)節(jié)幀長、調(diào)制解調(diào)速率、交織時(shí)延和發(fā)射功率量級(jí)，以獲得最大數(shù)據(jù)吞吐量。

窄帶高性能調(diào)制解調(diào)短波窄帶高速數(shù)傳，按調(diào)制方式分為多音并行和單音串行兩種體制。單音并行體制：在話音通帶內(nèi)，把高速串行信道分裂成多個(gè)低速并行信道，以若干個(gè)副載波在基帶有效帶寬內(nèi)并行傳輸信息，接收機(jī)輸出的多路數(shù)據(jù)信息，分路后分別進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)，得到多路低速數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)過重新組合恢復(fù)成高速數(shù)據(jù)流。每個(gè)副載波承載的數(shù)據(jù)率相當(dāng)?shù)?，碼元長度相對于多徑時(shí)延已足夠大，能抗多徑衰落影響。常用的多音有16、39、52音，每個(gè)單音受QPSK/8PSK調(diào)制。目前最高數(shù)據(jù)速率為2.4kb/s。新型多音并行調(diào)制解調(diào)器采用FEC、分集、多普勒頻移校正和DSP技術(shù)。單音串行體制：在一個(gè)話路帶寬內(nèi)，串行發(fā)送高速數(shù)據(jù)信號(hào)。發(fā)送端采用8PSK調(diào)制，接收端采用高效自適應(yīng)均衡、序列檢測和信道估值綜合技術(shù)，消除了多徑傳播和信道畸變引起的碼間制串?dāng)_，串行制不存在功率分散問題，在相同傳輸速率下，誤碼率比并行制改善1-2數(shù)量級(jí)，大大提高了傳輸質(zhì)量，數(shù)傳速率高達(dá)9.6kb/s。格狀編碼調(diào)制（TCM）是一種不犧牲帶寬有效性，而提供功率有效性，并與信道編碼相結(jié)合的調(diào)制技術(shù)。編碼器和調(diào)制器級(jí)聯(lián)后產(chǎn)生的編碼序列，具有最大的歐幾里德自由距離，使編碼對系統(tǒng)性能的改善達(dá)到最大；充分利用接收到的信道信息，在解調(diào)時(shí)，對接收信號(hào)進(jìn)行軟判決最大似然譯碼，從而得到系統(tǒng)的總體最佳性能。采用TCM技術(shù)的并行或串行調(diào)制解調(diào)器，明顯優(yōu)于糾錯(cuò)編碼與調(diào)制各自獨(dú)立的并行/串行解調(diào)器。

第二篇：優(yōu)化短波通信方法

1、改善短波信號(hào)質(zhì)量的三大要素 由于短波傳輸存在固有弱點(diǎn)，短波信號(hào)的質(zhì)量不如超短波。不過我們可以通過一些途徑改善短波信號(hào)質(zhì)量，使其盡可能接近超短波。改善短波信號(hào)質(zhì)量的三大要素是：正確選用工作頻率；正確選擇和架設(shè)天地線；選用先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的電臺(tái)和電源等設(shè)備。1.1 正確選用工作頻率

短波頻率和超短波頻率的使用性質(zhì)完全不同。超短波屬于視距通信，距離短，可以固定使用頻段內(nèi)的任何頻點(diǎn)；而短波頻率則受到電離層變化、通信距離和方向、海拔高度、天線類型等多種因素的影響和限制。用同一套電臺(tái)和天線，選用不同頻率，通信效果可能差異很大。對于有經(jīng)驗(yàn)的短波工作者來說，選頻并不困難，其中有明顯的規(guī)律性可循。一般來說：日頻高于夜頻（相差約一半）；遠(yuǎn)距離頻率高于近距離；夏季頻率高于冬季；南方地區(qū)使用頻率高于北方；等等。另外，在東西方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信時(shí)，因?yàn)槭艿厍蜃赞D(zhuǎn)影響，最好采用異頻收發(fā)才能取得良好通信效果。如果所用的工作頻率不能順暢通信時(shí)，可按照以下經(jīng)驗(yàn)變換頻率：

（1）接近日出時(shí)，若夜頻通信效果不好，可改用較高的頻率；（2）接近日落時(shí)，若日頻通信效果不好，可改用較低的頻率；

（3）在日落時(shí)，信號(hào)先逐漸增強(qiáng)，而后突然中斷，可改用較低頻率；（4）工作中如信號(hào)逐漸衰弱，以致消失，可提高工作頻率；（5）遇到磁暴時(shí)，可選用比平常低一些的頻率。計(jì)算機(jī)測頻

利用計(jì)算機(jī)測頻軟件預(yù)測可用頻率對短波通信很有幫助，是國外經(jīng)常采用的先進(jìn)技術(shù)手段。計(jì)算機(jī)測頻系統(tǒng)能夠根據(jù)太陽黑子活動(dòng)規(guī)律等因素，結(jié)合不同地區(qū)的歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測兩點(diǎn)之間在未來一段時(shí)期每天各時(shí)節(jié)的可用頻段，具有較高參考價(jià)值。

美國、歐盟、澳大利亞政府的計(jì)算機(jī)測頻系統(tǒng)數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，它們通過分布在全球的監(jiān)測點(diǎn)采集和跟蹤各種環(huán)境參數(shù)的變化提供頻率依據(jù)。其中澳大利亞的ASPAS系統(tǒng)面向全世界提供測頻服務(wù)，安裝和服務(wù)費(fèi)用不高，很有使用價(jià)值。1.2 正確選擇和架設(shè)天線地線

天線和地線是很多短波用戶容易忽視的問題。當(dāng)通信質(zhì)量不好時(shí)，很多人習(xí)慣于從電臺(tái)上找原因，而實(shí)際上信號(hào)不良常常源自天線或地線。

短波和超短波使用的天線是完全不同的。超短波通信因?yàn)槭褂妙l率高，波長短，天線可以做得很小，通常為直立鞭狀天線。而短波通信因使用的頻率較低，天線必須做得足夠大才能有效工作。簡單的規(guī)律是：天線的長度達(dá)到所使用頻率的1/2波長時(shí)，天線的效率最高。短波天線的理論原理比較高深。短波天線的種類繁多，用途各異，究竟應(yīng)該選購何種天線,怎樣安裝架設(shè)才能獲得良好的通信效果？根據(jù)我們了解和掌握的情況作如下簡要介紹：(1)了解天線的基本工作原理

短波天線分地波天線和天波天線兩大類。

地波天線包括鞭狀天線、倒L形天線、T形天線等。這類天線發(fā)射出的電磁波是全方向的，并且主要以地波的形式向四周傳播，故稱全向地波天線，常用于近距離通信。典型地波天線和

波瓣分布如圖3.1和圖3.2所示。地波天線的效率主要看天線的高度和地網(wǎng)的質(zhì)量。天線越高、地網(wǎng)質(zhì)量越好，發(fā)射效率越高，當(dāng)天線高度達(dá)到1/2 波長時(shí)，發(fā)射效率最高。

圖1.1 典型地波(T形)天線結(jié)構(gòu)示意圖

圖1.2 典型地波天線垂直波瓣分布圖 天波天線主要以天波形式發(fā)射電磁波，分為定向天線和全向天線兩類。典型的定向天波天線有：雙極天線、雙極籠形天線、對數(shù)周期天線、菱形天線等，它們以一個(gè)方向或兩個(gè)相反方向發(fā)射電磁波，用天線的架設(shè)高度來控制發(fā)射仰角，其典型波瓣分布如圖3.3、圖3.4和圖3.5所示。典型的全向天波天線有：角籠形天線、倒V形天線等。它們是以全方向發(fā)射電磁波，用天線的高度或斜度來控制發(fā)射仰角。

圖1.3 典型天波天線（雙極天線）結(jié)構(gòu)示意圖

圖1.4 典型天波天線水平波瓣分布圖

圖1.5 典型天波天線垂直波瓣分布圖

天波天線簡單的規(guī)律為：天線水平振子（一臂的）長度達(dá)到1/2波長時(shí)，水平波瓣主方向的效率最高；天線高度越高，發(fā)射仰角越低，通信距離越遠(yuǎn)；反之，天線高度越低，發(fā)射仰角越高，通信距離越近；天線高度與波長之比（H/λ）達(dá)到二分之一時(shí)，垂直波瓣主方向的效率最高。

(2)按用途選購天線

隨著短波通信技術(shù)的發(fā)展，短波天線出現(xiàn)了很多不同用途的新品種，例如用于短波跳頻的高效能寬帶天線；用于為了解決天線架設(shè)場地小和多部電臺(tái)共用一副天線的多饋多模天線等。選擇天線基本的著眼點(diǎn)應(yīng)該是用途。

近距離固定通信： 選擇地波天線或天波高仰角天線。

點(diǎn)對點(diǎn)通信或方向性通信：選擇天波方向性天線等。

組網(wǎng)通信或全向通信： 選擇天波全向天線。

車載通信或個(gè)人通信： 選擇小型鞭狀天線。(3)正確處理天線價(jià)格與質(zhì)量的關(guān)系

俗話講一分錢一分貨。首先同種用途的天線有不同種類，其增益有高低之分。此外同一種外形的天線，使用不同材料；不同制造工藝，其通信效果的差異是很大的。例如以特種不銹銅鋼復(fù)合絞線為振子的天線，比用塑包線為振子的天線高頻電磁轉(zhuǎn)換效率高得多。又例如匹配器所用的磁性材料優(yōu)劣，對電臺(tái)與天線的匹配狀態(tài)影響極大。高性能磁料能夠保證全頻段每個(gè)頻點(diǎn)都能良好匹配；劣質(zhì)磁料可能造成很多頻點(diǎn)甚至整段頻率匹配不好，駐波比過大。使用劣質(zhì)天線，電臺(tái)輸出的功率可能只送出去不到三分之一甚至更少，通信效果可想而知。在投資增加不多的前提下，盡量選用高質(zhì)量高增益的天線，能夠保證長期穩(wěn)定和優(yōu)良的通信效果和延長使用壽命，是很劃算的。

（4）介紹二種性能和價(jià)格兼優(yōu)的基站天線 根據(jù)多年的對比實(shí)驗(yàn)和實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為有兩種進(jìn)口天線在性能上能夠廣泛滿足我國大多數(shù)用戶的通信要求，而且價(jià)格不高，性能價(jià)格比好，以下分別介紹： ● 用于全方位通信的三角組合型全向全角天線

我國省級(jí)行政區(qū)，從省會(huì)到邊緣地區(qū)的距離多數(shù)在1200公里以內(nèi)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)組建全省或地區(qū)的通信網(wǎng)，中心基站選用這種天線是比較理想的。這種天線既能照顧360°全方位，又能照顧近中遠(yuǎn)各種距離，接收效果好，對改善通信盲區(qū)特別有效，此外它能兼顧垂直極化波和水平極化波，對區(qū)域內(nèi)各種臺(tái)站的不同種類天線的兼容性好。

● 兼顧全向和定向兩種用途的高增益三線式天線 三線式天線是國際上近年流行的新型多用途天線，它雖然屬于偶極天線類，但其性能是普通雙極天線無法相比的。與普通雙極天線相比它有以下優(yōu)點(diǎn)： 1.增益高，全頻段內(nèi)駐波比小，而且均勻輻射效率高；

2.水平架設(shè)時(shí)不僅在天線寬邊方向輻射強(qiáng)，而且在窄邊方向也有較強(qiáng)輻射； 3.架設(shè)狀態(tài)平穩(wěn)，抗風(fēng)抗毀能力強(qiáng)； 4.提供平行和倒V兩種架設(shè)方式，分別支持2500公里內(nèi)定向通信和2000公里半徑內(nèi)全向通信。

以上兩種天線的振子材質(zhì)都是不銹銅鋼復(fù)合絞線，電磁轉(zhuǎn)換效率高而且經(jīng)久耐用；其高性能磁性材料保證了全頻段匹配良好。（5）正確架設(shè)天線和連接饋線

選購好合適的天線后，還必須正確地安裝架設(shè)，才能發(fā)揮出最佳效果。天線的長度和架設(shè)規(guī)范是不能改變的，但對于某些天線而言，架設(shè)的方向和高度是靠用戶自己掌握的，應(yīng)嚴(yán)格按通信的方向和距離來確定方向和高度。天線的架設(shè)位置以開擴(kuò)的地面為好，沒有條件的單位也可以架在兩個(gè)樓房之間或樓頂。天線高度指天線發(fā)射體與地面或樓頂?shù)南鄬Ω叨?。架在樓頂時(shí)，高度應(yīng)以樓頂與天線發(fā)射體之間的距離計(jì)算，不是按樓頂與地面的高度計(jì)算。我們提醒用戶，切忌因?yàn)榧茉O(shè)場地不理想或怕麻煩，就隨便把天線架起來完事，這樣做通信效果很可能是不好的。

另一個(gè)要點(diǎn)是饋線的選用和布設(shè)。饋線是將電臺(tái)的輸出功率送到天線進(jìn)行發(fā)射的唯一通道，如果饋線不暢通，再好的電臺(tái)和天線，通信效果也是很差的。饋線分為明饋線和射頻電纜兩類。目前100W~150W電臺(tái)一般都使用射頻電纜饋電方式。選用射頻電纜時(shí)要注意兩項(xiàng)指標(biāo)：一是阻抗為50歐姆；二是對最高使用頻率的衰耗值要小。一般來講，射頻電纜直徑越粗，衰耗越小，傳輸功率越大。在實(shí)際使用中，100W級(jí)短波單邊帶電臺(tái)，常選用SYV-50-5或SYV-50-7的射頻電纜，必要時(shí)也可以選SYV-50-9的射頻電纜。

天線在進(jìn)行安裝選位和布設(shè)時(shí)，應(yīng)盡可能縮短饋線的長度，普通SYV-50-5饋線每1米造成信號(hào)衰減0.082dB，這意味著100W電臺(tái)功率通過50米饋線送達(dá)天線時(shí)，功率剩下不到40W。因此通常要求饋線長度控制在30米以內(nèi)。如果因?yàn)閳龅貤l件限制必須延長饋線，則應(yīng)采用大直徑低損耗電纜。另外在布設(shè)電纜，應(yīng)盡量減少彎曲，以降低對射頻功率的損耗，如果必需彎曲，則彎曲角度不得小于120度。（6）電臺(tái)和天線的匹配

天線、饋線、電臺(tái)三者之間的匹配必須引起高度重視，否則，雖然電臺(tái)、天線、饋線都選得很好，通信效果還是不好。

所謂“匹配”就是要求達(dá)到無損耗連接，只有電臺(tái)、饋線、天線三者保證高頻輸入輸出阻抗一致，才能實(shí)現(xiàn)無損耗連接。多數(shù)短波電臺(tái)的輸出/輸入阻抗為50歐姆，必須選用阻抗為50歐姆的射頻電纜與電臺(tái)匹配。天線的特性阻抗比較高，一般為600歐姆左右，只有寬帶天線的特性阻抗稍低一點(diǎn)，大約200~300歐姆，因此，天線不能直接與射頻電纜連接，中間必須加阻抗匹配器（也叫單/雙變換器）。阻抗匹配器的輸入端阻抗必須與射頻電纜的阻抗一致（50歐姆），輸出端阻抗必須與天線的輸入阻抗一致（600歐姆或200/300歐姆）。阻抗匹配器的最佳安裝位置是與天線連為一體。

自動(dòng)天線調(diào)諧器也是匹配天線和電臺(tái)阻抗用的。自動(dòng)天調(diào)的輸入端與電臺(tái)連接，輸出端與單極天線連接。自動(dòng)天調(diào)與偶極天線連接時(shí)要根據(jù)不同產(chǎn)品而定。有些天調(diào)要求加單/雙變換器，天調(diào)與單/雙變換器之間用50歐姆射頻電纜相連（芯線接天調(diào)輸出端，外皮接天調(diào)的地端），單/雙變換器的雙輸出端與天線連接；多數(shù)新型天調(diào)不用加單/雙變換器，用天調(diào)的輸出端和接地端分別連接偶極天線的兩臂，匹配效果更好，而且效率更高。（7）正確埋設(shè)接地體和連接地線

地線是很多用戶容易草率處理的問題。短波通信臺(tái)站的地線是至關(guān)重要的，地線實(shí)際上是整個(gè)天饋線系統(tǒng)的重要組成部分。我們所說的地線，不是交流供電系統(tǒng)中的電源地或保安地。這里所說的地線是信號(hào)地，也稱高頻地。信號(hào)地一般不能接到電源地或保安地上，必須單獨(dú)埋設(shè)。埋設(shè)接地體時(shí)，必須按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，接地電阻不應(yīng)大于4歐姆。電臺(tái)的接地柱和接地體之間，必須用多股線銅、編織銅線或大截面優(yōu)良導(dǎo)體連接，才能起到良好的高頻接地作用。而良好的高頻接地是減小發(fā)射駐波和減小接收噪聲的必要前提。1.3 選用先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的電臺(tái)和電源

工作頻率和天線地線搞好了，相當(dāng)于鋪了一條“好路”。好路上還要跑“好車”。好車就是先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的電臺(tái)和電源等設(shè)備。（1）選擇電臺(tái)的原則和標(biāo)準(zhǔn)

怎樣評價(jià)電臺(tái)的先進(jìn)性和優(yōu)質(zhì)呢？先進(jìn)性體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是電氣特性和工藝結(jié)構(gòu)，這方面先進(jìn)與否決定了性能指標(biāo)的優(yōu)劣和設(shè)備的可靠性；二是使用功能，具有多種先進(jìn)功能的電臺(tái)不僅用途更廣泛，而且也說明制造者的科技實(shí)力。

電氣特性涉及的內(nèi)容很多，這里只簡述三個(gè)方面：①頻率特性。好的電臺(tái)頻率穩(wěn)定性比差的電臺(tái)高幾倍、幾十倍甚至幾百倍。頻率穩(wěn)定性高的電臺(tái)，不但話音清晰，信號(hào)等級(jí)高，而且是支持高速數(shù)傳的必要條件。在評價(jià)頻率穩(wěn)定性時(shí)要注意兩點(diǎn)：一是全頻段各頻點(diǎn)的穩(wěn)定性要一致；二是要在很寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定，不能機(jī)器一發(fā)熱就產(chǎn)生頻漂。②通道特性。這一特性描述信號(hào)在通過高頻、中頻、低頻幾個(gè)通道后的畸變程度。當(dāng)進(jìn)行短波數(shù)傳時(shí)，這一問題非常突出。使用通道特性差的電臺(tái)，無論怎樣改造，數(shù)傳速率都上不去，原因之一就是高速數(shù)據(jù)脈沖通過不佳的通道后發(fā)生明顯畸變，使其難以被識(shí)別。③干擾和抗干擾特性。這方面的性能在技術(shù)說明書上都是以dB（分貝）值表示的，我們統(tǒng)稱為dB指標(biāo)。電臺(tái)發(fā)射方面的dB指標(biāo)不好，說明你傳給對方臺(tái)的信號(hào)不好，而且干擾其它臺(tái)；電臺(tái)接收方面的dB指標(biāo)不好，說明自身容易被別人干擾；二者都是不能容許的。

工藝結(jié)構(gòu)方面，主要看電路集成度和模塊化程度。集成度高，可靠性必然高。模塊化除了提高設(shè)備可靠性外，還使擴(kuò)展功能和維修十分便利，是當(dāng)今電臺(tái)工藝的主流趨勢。

再來看使用功能。社會(huì)需求的發(fā)展和科技的進(jìn)步，使短波通信日益向多功能化方向發(fā)展。像用于半自動(dòng)優(yōu)選頻率的自適應(yīng)功能和全自動(dòng)優(yōu)選頻率的自優(yōu)化功能，用于計(jì)算機(jī)和傳真機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸功能，用于保密和抗干擾的跳頻功能，用于組網(wǎng)通信的數(shù)字選呼功能，用于衛(wèi)星定位的GPS監(jiān)控功能，用于連接有線網(wǎng)的有線無線轉(zhuǎn)接功能，等等。在具有這些現(xiàn)代化功能的電臺(tái)面前，那些只能進(jìn)行簡單通話的電臺(tái)就顯得太原始了。目前在國內(nèi)有一種現(xiàn)象，就是很多單位致力于在一些單功能電臺(tái)上添加數(shù)傳、自適應(yīng)等功能。這固然是由于有大量舊式電臺(tái)要改造，可能還有造價(jià)方面的考慮。但可以肯定這種現(xiàn)象是過渡階段。正像現(xiàn)在大家都用GSM手機(jī)，再也沒有人使用土造的手持電話一樣，未來的短波領(lǐng)域也勢必普及先進(jìn)的多功能電臺(tái)。此外，先進(jìn)優(yōu)質(zhì)電臺(tái)的售價(jià)呈下降趨勢，也越來越接近我國用戶的經(jīng)濟(jì)承受能力。哪些電臺(tái)先進(jìn)而且優(yōu)質(zhì)，要具體分析，但有一點(diǎn)可以肯定：目前國內(nèi)常見的多數(shù)日本電臺(tái)，其電性能、可靠性、功能等與歐美和澳大利亞名牌產(chǎn)品不在一個(gè)等級(jí)上。澳大利亞柯頓公司首創(chuàng)的NGT自優(yōu)化短波電臺(tái)，正是先進(jìn)電臺(tái)的代表。（2）電源質(zhì)量與通信效果的關(guān)系

很多人認(rèn)為只要穩(wěn)壓電源的輸出電壓和電流的數(shù)值符合要求就可以用，這種認(rèn)識(shí)不夠全面。其實(shí)有些干擾可能來自電源，有些話音失真也可能是電源動(dòng)態(tài)范圍不足所致。數(shù)據(jù)傳輸對電源的要求更嚴(yán)格，如果電源的電磁屏蔽特性不好，輸出紋波大，將直接導(dǎo)致數(shù)傳工作不正常。功率容量和設(shè)計(jì)余量也是考核穩(wěn)壓電源優(yōu)劣的重要依據(jù)，有些電源為了降低生產(chǎn)成本，加強(qiáng)價(jià)格競爭能力，把功率容量設(shè)計(jì)在臨界狀態(tài)，并盡量簡化電路，選用低指標(biāo)元器件等等。這類電源的技術(shù)性能和可靠性肯定是做不高的。

好汽車要用好發(fā)動(dòng)機(jī)，好電臺(tái)要用好電源，道理是相同的。

在選購電源時(shí)，一定要挑選功率容量大、輸出電壓紋波小、電磁屏蔽特性好、電路設(shè)計(jì)余量大的靜化電源產(chǎn)品。

2、短波通信的常見難點(diǎn)及解決方法 2.1近距離盲區(qū)及解決方法

前節(jié)已介紹了天波和地波二種傳輸途徑。一般來說，地波最遠(yuǎn)可達(dá)30公里。而天波從電離層第一次反射落地（第一跳）的最短距離約為100公里?？梢?0至 100公里之間這一段，地波和天波都?jí)虿坏?，形成了短波通信的“寂靜區(qū)”，也稱為盲區(qū)，如圖 2.1 所示。盲區(qū)內(nèi)的通信大多是比較困難的。解決盲區(qū)通信主要有兩個(gè)方法：一是加大電臺(tái)功率以延長地波傳播距離；二是常用的有效方法就是選用高仰角天線，也稱 “高射天線”或“噴泉天線”。仰角是指天線輻射波辨與地面之間的夾角。仰角越高，電波第一跳落地的距離越短，盲區(qū)越少，當(dāng)仰角接近90°時(shí)，盲區(qū)基本上就不存在了。前文提到的三角組合型全向全角天線就屬于這一類。

圖 2.1 電波越距現(xiàn)象及盲區(qū)

2.2 車載臺(tái)的通信困難及解決方法

車載通信一直都是短波通信中的一個(gè)難題。車的體積就那么大，沒辦法架長天線，其輻射能力怎么也比不上固定臺(tái)。因此必須從合理設(shè)計(jì)天線形態(tài)和合理選擇架設(shè)位置等方面來彌補(bǔ)，盡可能利用車體的反射效應(yīng)，盡可能增加天線的“電長度”。車載天線有多種，現(xiàn)在國際上多認(rèn)為鞭狀天線更適合車輛運(yùn)動(dòng)中通信，而自動(dòng)天調(diào)應(yīng)該安裝在車外，最好是與天線鞭結(jié)合為一體，也就是常說的自調(diào)諧鞭狀天線，這種天線因天調(diào)輸出端與天線連接的饋線很短，故效率比較高。美軍現(xiàn)在就大量使用這種天線。鞭狀天線可選擇兩種架設(shè)形態(tài)：①遠(yuǎn)距離通信時(shí)多用直立形態(tài)，這時(shí)可以利用地面以下部分的“鏡象天線”效應(yīng)，使天線鞭的電長度比實(shí)際架高增加將近一倍。②近距離通信時(shí)通常將天線鞭拉彎俯臥，利用車頂?shù)姆瓷渥饔迷黾痈哐鼋禽椛浞至?，改善盲區(qū)通信效果。

不管采取何種措施，車載臺(tái)因天線長度的限制，發(fā)射效率肯定不如固定臺(tái)高，因此實(shí)際通信中常常發(fā)現(xiàn)車載臺(tái)收固定臺(tái)的信號(hào)好，而固定臺(tái)收車載臺(tái)的信號(hào)不好的現(xiàn)象，為了彌補(bǔ)這種差異，建議車載臺(tái)備份野外應(yīng)急軟天線供停車時(shí)使用。

國外目前還建議采用加大車載臺(tái)功率的方法延長地波通信距離，改善盲區(qū)。提高車載臺(tái)功率需要在原有100W電臺(tái)基礎(chǔ)上接續(xù)500W功率放大器，并相應(yīng)改用大功率車載天線和大功率車載電源，這種大功率車載系統(tǒng)是行之有效的。

比較而言，船載通信比車載通信困難少得多。一是因?yàn)榇w長，有圍桿，便于架設(shè)天、地波兼顧的斜天線；二是海面地波傳得遠(yuǎn)而且船離基地臺(tái)距離也較遠(yuǎn)，不容易形成通信盲區(qū)。但是船載天線要求抗風(fēng)強(qiáng)度高，抗腐蝕能力強(qiáng)。2.3 延長個(gè)人攜帶臺(tái)通信距離的方法

個(gè)人攜帶臺(tái)在行進(jìn)中通信時(shí)只能使用短的鞭狀天線。一副3米長的鞭天線配合25~50W電臺(tái)，一般最遠(yuǎn)只能通20公里。如果要求通得更遠(yuǎn)，必須換用野外快速型長天線。一種快速天線是20米斜拉型，以最簡潔的方法沿地面斜拉架設(shè)，最大通信距離可達(dá)1000公里以上。如果使用全長30米的三角形快速天線，通信距離更遠(yuǎn)。以上兩種天線也可以用作車載臺(tái)的備用天線，在停車時(shí)換用，能夠明顯改善盲區(qū)內(nèi)和遠(yuǎn)距離的通信效果。

3、短波噪聲及消除方法 3.1 插入噪聲

在兩段話音之間涌現(xiàn)的噪聲稱為插入噪聲，這種噪聲消除起來比較容易?，F(xiàn)在多數(shù)短波電臺(tái)和超短波電臺(tái)都提供可選用的“靜噪”功能。打開靜噪開關(guān)，插入噪聲就被抑制了。但是“靜噪”功能不能解決與有用信號(hào)混雜在一起的噪聲。3.2 背景混雜噪聲

與信號(hào)混雜在一起的背景噪聲是最令人頭痛的，消除起來也是最困難的，必須通過DSP數(shù)字消噪技術(shù)加以解決。從使用類型來看，DSP數(shù)字消噪分為對端消噪和單端消噪兩種。（1）對端消噪

所謂對端消噪，就是需要發(fā)方電臺(tái)和收方電臺(tái)互相配合進(jìn)行的消噪。其過程是：在發(fā)方，電臺(tái)對信號(hào)和噪聲進(jìn)行大倍率的平等壓縮；在收方，電臺(tái)對信號(hào)和噪聲進(jìn)行不平等的解壓，通過這一過程，強(qiáng)化了信號(hào)，弱化了噪聲，實(shí)際消噪效果是比較明顯的。但是對端消噪在實(shí)際用中遇到兩個(gè)困難：一是消噪器要單獨(dú)適配電臺(tái)，設(shè)備互換性差；二是不配消噪器的電臺(tái)參與通信比較困難。這兩個(gè)問題制約了對端消噪器的推廣。（2）單端消噪棗噪聲濾除技術(shù)

單端消噪只處理本機(jī)收到的信號(hào)，無須對方臺(tái)配合，因而完全克服了對端消噪的弊端，成為消噪技術(shù)的發(fā)展主流。單端消噪的原理是根據(jù)有用信號(hào)的聲譜對話音進(jìn)行數(shù)字化處理，從而濾除噪聲分量，因此也稱為濾噪。目前有單獨(dú)的濾噪器產(chǎn)品，還有像柯頓NGT電臺(tái)，已經(jīng)把濾噪器做成了電臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)功能，消噪效果比較理想，不但濾除了討厭的噪聲，還可以將幾乎被噪聲淹沒的微弱信號(hào)提升1~2個(gè)等級(jí)。3.3 附加噪聲

附加噪聲不是來自傳播路徑或電臺(tái)本身，而是由于安裝電臺(tái)的地點(diǎn)、位置、安裝條件等方面的原因所產(chǎn)生。例如設(shè)臺(tái)地點(diǎn)周邊電磁環(huán)境太亂，存在干擾源；地線不合格，導(dǎo)入本地噪聲；車載電臺(tái)因接地和屏蔽不良而引入本車噪聲源等等。附加噪聲種類很多，要具體問題具體解決。

第三篇：短波通信系統(tǒng)介紹

一、短波通信概述............................................................................................................2

二、短波通信的優(yōu)勢........................................................................................................2

三、短波通信的一般原理.................................................................................................3 3.1.無線電波傳播......................................................................................................3 3.2 電離層的作用.....................................................................................................4 3.3 短波頻率范圍.....................................................................................................4 3.4 短波傳播途徑.....................................................................................................5

四、單邊帶概念...............................................................................................................5 4.1 單邊帶的定義.....................................................................................................6 4.2 單邊帶的優(yōu)點(diǎn).....................................................................................................6

五、優(yōu)化短波通信的方法.................................................................................................6 5.1 正確選用工作頻率..............................................................................................6 5.2計(jì)算機(jī)測頻..........................................................................................................7 5.3 正確選擇和架設(shè)天線地線....................................................................................7

六、短波電臺(tái)天線知識(shí).....................................................................................................8 6.1了解天線的基本工作原理.....................................................................................8 6.2正確選擇電臺(tái)天線...............................................................................................8 6.3正確處理天線價(jià)格與質(zhì)量的關(guān)系..........................................................................9 6.4常用的天線..........................................................................................................9 6.4.1用于全方位通信的三角組合型全向全角天線...............................................9 6.4.2兼顧全向和定向兩種用途的高增益三線式天線............................................9

七、工程施工要點(diǎn)..........................................................................................................10 7.1正確架設(shè)天線和連接饋線...................................................................................10 7.2電臺(tái)和天線的匹配..............................................................................................11 7.3正確埋設(shè)接地體和連接地線................................................................................11 7.4選用先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的電臺(tái)和電源...............................................................................12

八、短波電臺(tái)的應(yīng)用......................................................................................................13 9.1近距離盲區(qū)及解決方法............................................................................................14 小知識(shí)：........................................................................................................................15

一、衡量天線性能因素............................................................................................15

二、幾種常用的短波天線........................................................................................15

一、短波通信概述

短波通信是利用波長為100-10米(3-30兆赫茲)的電磁波進(jìn)行的無線電通信，也稱高頻通信，主要靠天波傳播，可經(jīng)電離層一次或數(shù)次反射，最遠(yuǎn)可傳至上萬公里，如按氣候、電離層的電子密度和高度的日變化，以及通信距離等因素選擇合適的頻率，就可用較小功率進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。但是由于電離層的高度和密度容易受晝夜、季節(jié)、氣候等因素的影響，所以短波通信的穩(wěn)定性較差，噪聲較大。目前，它廣泛應(yīng)用于電報(bào)、電話、低速傳真通信和廣播等方面。

由于采用大氣空間及電離層為傳輸媒介無需投資，僅需配置短波收發(fā)信機(jī)和天線、饋線系統(tǒng)即可組成短波通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)通信設(shè)備較簡單，機(jī)動(dòng)性大，因此，可用于電話、電報(bào)、傳真和廣播等業(yè)務(wù)，特別適合應(yīng)急通信和抗災(zāi)通信。

短波通信載頻低，可用頻帶窄，容量不大，并且穩(wěn)定性較差，所以較少用于民用通信。但近幾年，隨著新技術(shù)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)測量傳播參數(shù)和自動(dòng)選擇最佳通信頻率的高頻自適應(yīng)通信，不但使電報(bào)電話短波通信可隨時(shí)保持暢通，而且還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)速率達(dá)4800比特/秒的低速數(shù)據(jù)通信。

二、短波通信的優(yōu)勢

盡管當(dāng)前新型無線電通信系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，短波這一古老和傳統(tǒng)的通信方式仍然受到全世界普遍重視，不僅沒有被淘太，還在快速發(fā)展。其原因主要有三：

1、短波是唯一不受網(wǎng)絡(luò)樞鈕和有源中繼體制約的遠(yuǎn)程通信手段，一但發(fā)生戰(zhàn)爭或?yàn)?zāi)害，各種通信網(wǎng)絡(luò)都可能受到破壞，衛(wèi)星也可能受到攻擊。無論哪種通信方式，其抗毀能力和自主通信能力與短波無可相比；

2、在山區(qū)、戈壁、海洋等地區(qū)，超短波覆蓋不到，主要依靠短波；

3、與衛(wèi)星通信相比，短波通信不用支付話費(fèi)，運(yùn)行成本低。

三、短波通信的一般原理

3.1.無線電波傳播

無線電廣播、無線電通信、衛(wèi)星、雷達(dá)等都依靠無線電波的傳播來實(shí)現(xiàn)。

無線電波一般指波長由100,000米到0.75毫米的電磁波。根據(jù)電磁波傳播的特性，又分為超長波、長波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超長波的波長為100,000米~10,000米，頻率3~30千赫；長波的波長為10,000米~1,000米，頻率30~300千赫；中波的波長為1,000米~100米，頻率300千赫~1.6兆赫；短波的波長為100米~10米，頻率為1.6~30兆赫；超短波的波長為10米~1毫米，頻率為30~300,000兆赫（注：波長在1米以下的超短波又稱為微波）。頻率與波長的關(guān)系為：頻率=光速／波長。

常見的傳播方式有： ? 地波（地表面波）傳播

沿大地與空氣的分界面?zhèn)鞑サ碾姴ń械乇砻娌?，簡稱地波。其傳播途徑主要取決于地面的電特性。地波在傳播過程中，由于能量逐漸被大地吸收，很快減弱（波長越短，減弱越快），因而傳播距離不遠(yuǎn)。但地波不受氣候影響，可靠性高。超長波、長波、中波無線電信號(hào)，都是利用地波傳播的。短波近距離通信也利用地波傳播。

? 直射波傳播

直射波又稱為空間波，是由發(fā)射點(diǎn)從空間直線傳播到接收點(diǎn)的無線電波。直射波傳播距離一般限于視距范圍。在傳播過程中，它的強(qiáng)度衰減較慢，超短波和微波通信就是利用直射波傳播的。

在地面進(jìn)行直射波通信，其接收點(diǎn)的場強(qiáng)由兩路組成：一路由發(fā)射天線直達(dá)接收天線，另一路由地面反射后到達(dá)接收天線，如果天線高度和方向架設(shè)不當(dāng)，容易造成相互干擾（例如電視的重影）。

限制直射波通信距離的因素主要是地球表面弧度和山地、樓房等障礙物，因此超短波和微波天線要求盡量高架。

? 天波傳播 天波是由天線向高空輻射的電磁波遇到大氣電離層折射后返回地面的無線電波。電離層只對短波波段的電磁波產(chǎn)生反射作用，因此天波傳播主要用于短波遠(yuǎn)距離通信。

? 散射傳播

散射傳播是由天線輻射出去的電磁波投射到低空大氣層或電離層中不均勻介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生散射，其中一部份到達(dá)接收點(diǎn)。散射傳播距離遠(yuǎn)，但是效率低，不易操作，使用并不廣泛。

3.2 電離層的作用

電離層對短波通信起著主要作用，因此是我們研究的重點(diǎn)。

電離層是指從距地面大約60公里到2000公里處于電離狀態(tài)的高空大氣層。上疏下密的高空大氣層，在太陽紫外線、太陽日冕的軟X射線和太陽表面噴出的微粒流作用下，大氣氣體分子或原子中的電子分裂出來，形成離子和自由電子，這個(gè)過程叫電離。產(chǎn)生電離的大氣層稱為電離層。電離層分為D、E、F1、F2四層。D層高度60~90公里，白天可反射2~9MHz的頻率。E層高度85~150公里，這一層對短波的反射作用較小。F層對短波的反射作用最大，分為F1和F2兩層。F1層高度150~200公里，只在日間起作用，F(xiàn)2層高度大于200公里，是F層的主體，日間夜間都支持短波傳播。

電離層的濃度對工作頻率的影響很大，濃度高時(shí)反射的頻率高，濃度低時(shí)反射的頻率低。電離的濃度以單位體積的自由電子數(shù)（即電密度）來表示。電離層的高度和濃度隨地區(qū)、季節(jié)、時(shí)間、太陽黑子活動(dòng)等因素的變化而變化，這決定了短波通信的頻率也必須隨之改變。

3.3 短波頻率范圍

電離層最高可反射40MHz的頻率，最低可反射1.5MHz的頻率。根據(jù)這一特性，短波工作頻段被確定為1.6MHz-30MHz。3.4 短波傳播途徑

短波的基本傳播途徑有兩個(gè)：一個(gè)是地波，一個(gè)是天波。

地波沿地球表面?zhèn)鞑ィ鋫鞑ゾ嚯x取決于地表介質(zhì)特性。海面介質(zhì)的電導(dǎo)特性對于電波傳播最為有利，短波地波信號(hào)可以沿海面?zhèn)鞑?000公里左右；陸地表面介質(zhì)電導(dǎo)特性差，對電波衰耗大，而且不同的陸地表面介質(zhì)對電波的衰耗程度不一樣（潮濕土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大）。短波信號(hào)沿地面最多只能傳播幾十公里。地波傳播不需要經(jīng)常改變工作頻率，但要考慮障礙物的阻擋，這與天波傳播是不同的。

短波的主要傳播途徑是天波。短波信號(hào)由天線發(fā)出后，經(jīng)電離層反射回地面，又由地面反射回電離層，可以反射多次，因而傳播距離很遠(yuǎn)（幾百至上萬公里），而且不受地面障礙物阻擋。但天波是很不穩(wěn)定的。在天波傳播過程中，路徑衰耗、時(shí)間延遲、大氣噪聲、多徑效應(yīng)、電離層衰落等因素，都會(huì)造成信號(hào)的弱化和畸變，影響短波通信的效果。

四、單邊帶概念

在無線電通信中，傳送信息的載體是特定頻率的載波（也稱為主頻）。那么信息又是如何放到載波上的呢？這就引出了“調(diào)制”的概念。調(diào)制就是將信息的動(dòng)態(tài)波形通過一定形式加到載波上發(fā)送出去，接收臺(tái)收到被調(diào)制的載頻信后，再還原信息。調(diào)制分為幅度調(diào)制（簡稱“調(diào)幅”）、頻率調(diào)制（簡稱“調(diào)頻”）、相位調(diào)制（簡稱“調(diào)相”）三種。中波、短波一般采用調(diào)幅方式，超短波一般采用調(diào)頻方式。

根據(jù)國際協(xié)議，短波通信必須使用單邊帶調(diào)幅方式（SSB），只有短波廣播節(jié)目可以使用雙邊帶調(diào)幅方式（AM）。因此，國內(nèi)外使用的短波電臺(tái)都是單邊帶電臺(tái)。4.1 單邊帶的定義

調(diào)幅信號(hào)的頻譜是由中央載頻和上下兩個(gè)邊帶組成的。將載頻和其中一個(gè)邊帶加以抑制，剩下的一個(gè)邊帶就成為單邊帶信號(hào)。如果用一個(gè)邊帶再加上部份載頻或全部載頻，就成為兼容式調(diào)幅信號(hào)。下面用圖示的方法說明單邊帶信號(hào)是怎樣產(chǎn)生的。

4.2 單邊帶的優(yōu)點(diǎn)

單邊帶的優(yōu)點(diǎn)是：

? 提高了頻譜利用率，減少信道擁擠； ? 節(jié)省發(fā)射功率約四分之三； ? 減少信道互擾；

? 抗選擇性衰落能力強(qiáng)。一部100W單邊帶電臺(tái)的實(shí)際通話效果，相當(dāng)于過去1000W以上雙邊帶電臺(tái)。

五、優(yōu)化短波通信的方法

由于短波傳輸存在固有弱點(diǎn)，短波信號(hào)的質(zhì)量不如超短波。不過我們可以通過一些途徑改善短波信號(hào)質(zhì)量，使其盡可能接近超短波。改善短波信號(hào)質(zhì)量的三大要素是：正確選用工作頻率；正確選擇和架設(shè)天地線；選用先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的電臺(tái)和電源等設(shè)備。

5.1 正確選用工作頻率

短波頻率和超短波頻率的使用性質(zhì)完全不同。超短波屬于視距通信，距離短，可以固定使用頻段內(nèi)的任何頻點(diǎn)；而短波頻率則受到電離層變化、通信距離和方向、海拔高度、天線類型等多種因素的影響和限制。用同一套電臺(tái)和天線，選用不同頻率，通信效果可能差異很大。對于有經(jīng)驗(yàn)的短波工作者來說，選頻并不困難，其中有明顯的規(guī)律性可循。一般來說：日頻高于夜頻（相差約一半）；遠(yuǎn)距離頻率高于近距離；夏季頻率高于冬季；南方地區(qū)使用頻率高于北方；等等。另外，在東西方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信時(shí)，因?yàn)槭艿厍蜃赞D(zhuǎn)影響，最好采用異頻收發(fā)才能取得良好通信效果。如果所用的工作頻率不能順暢通信時(shí)，可按照以下經(jīng)驗(yàn)變換頻率：

（1）接近日出時(shí)，若夜頻通信效果不好，可改用較高的頻率；（2）接近日落時(shí)，若日頻通信效果不好，可改用較低的頻率；（3）在日落時(shí)，信號(hào)先逐漸增強(qiáng)，而后突然中斷，可改用較低頻率；（4）工作中如信號(hào)逐漸衰弱，以致消失，可提高工作頻率；（5）遇到磁暴時(shí)，可選用比平常低一些的頻率。

5.2計(jì)算機(jī)測頻

利用計(jì)算機(jī)測頻軟件預(yù)測可用頻率對短波通信很有幫助，是國外經(jīng)常采用的先進(jìn)技術(shù)手段。計(jì)算機(jī)測頻系統(tǒng)能夠根據(jù)太陽黑子活動(dòng)規(guī)律等因素，結(jié)合不同地區(qū)的歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測兩點(diǎn)之間在未來一段時(shí)期每天各時(shí)節(jié)的可用頻段，具有較高參考價(jià)值。

美國、歐盟、澳大利亞政府的計(jì)算機(jī)測頻系統(tǒng)數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，它們通過分布在全球的監(jiān)測點(diǎn)采集和跟蹤各種環(huán)境參數(shù)的變化提供頻率依據(jù)。其中澳大利亞的ASPAS系統(tǒng)面向全世界提供測頻服務(wù)，安裝和服務(wù)費(fèi)用不高，很有使用價(jià)值。

5.3 正確選擇和架設(shè)天線地線

天線和地線是很多短波用戶容易忽視的問題。當(dāng)通信質(zhì)量不好時(shí)，很多人習(xí)慣于從電臺(tái)上找原因，而實(shí)際上信號(hào)不良常常源自天線或地線。

短波和超短波使用的天線是完全不同的。超短波通信因?yàn)槭褂妙l率高，波長短，天線可以做得很小，通常為直立鞭狀天線。而短波通信因使用的頻率較低，天線必須做得足夠大才能有效工作。簡單的規(guī)律是：天線的長度達(dá)到所使用頻率的1/2波長時(shí)，天線的效率最高。

六、短波電臺(tái)天線知識(shí)

6.1了解天線的基本工作原理

短波天線分地波天線和天波天線兩大類。

地波天線包括鞭狀天線、倒L形天線、T形天線等。這類天線發(fā)射出的電磁波是全方向的，并且主要以地波的形式向四周傳播，故稱全向地波天線，常用于近距離通信。地波天線的效率主要看天線的高度和地網(wǎng)的質(zhì)量。天線越高、地網(wǎng)質(zhì)量越好，發(fā)射效率越高，當(dāng)天線高度達(dá)到1/2 波長時(shí)，發(fā)射效率最高。

天波天線主要以天波形式發(fā)射電磁波，分為定向天線和全向天線兩類。典型的定向天波天線有：雙極天線、雙極籠形天線、對數(shù)周期天線、菱形天線等，它們以一個(gè)方向或兩個(gè)相反方向發(fā)射電磁波，用天線的架設(shè)高度來控制發(fā)射仰角。典型的全向天波天線有：角籠形天線、倒V形天線等。它們是以全方向發(fā)射電磁波，用天線的高度或斜度來控制發(fā)射仰角。

天波天線簡單的規(guī)律為：天線水平振子（一臂的）長度達(dá)到1/2波長時(shí)，水平波瓣主方向的效率最高；天線高度越高，發(fā)射仰角越低，通信距離越遠(yuǎn)；反之，天線高度越低，發(fā)射仰角越高，通信距離越近；天線高度與波長之比（H/λ）達(dá)到二分之一時(shí)，垂直波瓣主方向的效率最高。

6.2正確選擇電臺(tái)天線

隨著短波通信技術(shù)的發(fā)展，短波天線出現(xiàn)了很多不同用途的新品種，例如用于短波跳頻的高效能寬帶天線；用于為了解決天線架設(shè)場地小和多部電臺(tái)共用一副天線的多饋多模天線等。選擇天線基本的著眼點(diǎn)應(yīng)該是用途。

?近距離固定通信：選擇地波天線或天波高仰角天線。? 點(diǎn)對點(diǎn)通信或方向性通信：選擇天波方向性天線等。? 組網(wǎng)通信或全向通信： 選擇天波全向天線。? 車載通信或個(gè)人通信： 選擇小型鞭狀天線。6.3正確處理天線價(jià)格與質(zhì)量的關(guān)系

首先同種用途的天線有不同種類，其增益有高低之分。此外同一種外形的天線，使用不同材料；不同制造工藝，其通信效果的差異是很大的。例如以特種不銹銅鋼復(fù)合絞線為振子的天線，比用塑包線為振子的天線高頻電磁轉(zhuǎn)換效率高得多。又例如匹配器所用的磁性材料優(yōu)劣，對電臺(tái)與天線的匹配狀態(tài)影響極大。高性能磁料能夠保證全頻段每個(gè)頻點(diǎn)都能良好匹配；劣質(zhì)磁料可能造成很多頻點(diǎn)甚至整段頻率匹配不好，駐波比過大。

在投資增加不多的前提下，盡量選用高質(zhì)量高增益的天線，能夠保證長期穩(wěn)定和優(yōu)良的通信效果和延長使用壽命，是很劃算的。

6.4常用的天線

根據(jù)多年的對比實(shí)驗(yàn)和實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為有兩種進(jìn)口天線在性能上能夠廣泛滿足我國大多數(shù)用戶的通信要求，而且價(jià)格不高，性能價(jià)格比好，以下分別介紹：

6.4.1用于全方位通信的三角組合型全向全角天線

我國省級(jí)行政區(qū)，從省會(huì)到邊緣地區(qū)的距離多數(shù)在1200公里以內(nèi)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)組建全省或地區(qū)的通信網(wǎng)，中心基站選用這種天線是比較理想的。

這種天線既能照顧360°全方位，又能照顧近中遠(yuǎn)各種距離，接收效果好，對改善通信盲區(qū)特別有效，此外它能兼顧垂直極化波和水平極化波，對區(qū)域內(nèi)各種臺(tái)站的不同種類天線的兼容性好。

6.4.2兼顧全向和定向兩種用途的高增益三線式天線

三線式天線是國際上近年流行的新型多用途天線，它雖然屬于偶極天線類，但其性能是普通雙極天線無法相比的。與普通雙極天線相比它有以下優(yōu)點(diǎn)：

? 增益高，全頻段內(nèi)駐波比小，而且均勻輻射效率高； ? 水平架設(shè)時(shí)不僅在天線寬邊方向輻射強(qiáng)，而且在窄邊方向也有較強(qiáng)輻射；

? 架設(shè)狀態(tài)平穩(wěn)，抗風(fēng)抗毀能力強(qiáng)；

? 提供平行和倒V兩種架設(shè)方式，分別支持2500公里內(nèi)定向通信和2000公里半徑內(nèi)全向通信。

以上兩種天線的振子材質(zhì)都是不銹銅鋼復(fù)合絞線，電磁轉(zhuǎn)換效率高而且經(jīng)久耐用；其高性能磁性材料保證了全頻段匹配良好。

七、工程施工要點(diǎn)

7.1正確架設(shè)天線和連接饋線

選購好合適的天線后，還必須正確地安裝架設(shè)，才能發(fā)揮出最佳效果。天線的長度和架設(shè)規(guī)范是不能改變的，但對于某些天線而言，架設(shè)的方向和高度是靠用戶自己掌握的，應(yīng)嚴(yán)格按通信的方向和距離來確定方向和高度。天線的架設(shè)位置以開擴(kuò)的地面為好，沒有條件的單位也可以架在兩個(gè)樓房之間或樓頂。天線高度指天線發(fā)射體與地面或樓頂?shù)南鄬Ω叨?。架在樓頂時(shí)，高度應(yīng)以樓頂與天線發(fā)射體之間的距離計(jì)算，不是按樓頂與地面的高度計(jì)算。我們提醒用戶，切忌因?yàn)榧茉O(shè)場地不理想或怕麻煩，就隨便把天線架起來完事，這樣做通信效果很可能是不好的。

另一個(gè)要點(diǎn)是饋線的選用和布設(shè)。饋線是將電臺(tái)的輸出功率送到天線進(jìn)行發(fā)射的唯一通道，如果饋線不暢通，再好的電臺(tái)和天線，通信效果也是很差的。饋線分為明饋線和射頻電纜兩類。目前100W~150W電臺(tái)一般都使用射頻電纜饋電方式。選用射頻電纜時(shí)要注意兩項(xiàng)指標(biāo)：一是阻抗為50歐姆；二是對最高使用頻率的衰耗值要小。一般來講，射頻電纜直徑越粗，衰耗越小，傳輸功率越大。在實(shí)際使用中，100W級(jí)短波單邊帶電臺(tái)，常選用SYV-50-5或SYV-50-7的射頻電纜，必要時(shí)也可以選SYV-50-9的射頻電纜。

天線在進(jìn)行安裝選位和布設(shè)時(shí)，應(yīng)盡可能縮短饋線的長度，普通SYV-50-5饋線每1米造成信號(hào)衰減0.082dB，這意味著100W電臺(tái)功率通過50米饋線送達(dá)天線時(shí)，功率剩下不到40W。因此通常要求饋線長度控制在30米以內(nèi)。如果因?yàn)閳龅貤l件限制必須延長饋線，則應(yīng)采用大直徑低損耗電纜。另外在布設(shè)電纜，應(yīng)盡量減少彎曲，以降低對射頻功率的損耗，如果必需彎曲，則彎曲角度不得小于120度。

7.2電臺(tái)和天線的匹配

天線、饋線、電臺(tái)三者之間的匹配必須引起高度重視，否則，雖然電臺(tái)、天線、饋線都選得很好，通信效果還是不好。

所謂“匹配”就是要求達(dá)到無損耗連接，只有電臺(tái)、饋線、天線三者保證高頻輸入輸出阻抗一致，才能實(shí)現(xiàn)無損耗連接。多數(shù)短波電臺(tái)的輸出/輸入阻抗為50歐姆，必須選用阻抗為50歐姆的射頻電纜與電臺(tái)匹配。天線的特性阻抗比較高，一般為600歐姆左右，只有寬帶天線的特性阻抗稍低一點(diǎn)，大約200~300歐姆，因此，天線不能直接與射頻電纜連接，中間必須加阻抗匹配器（也叫單/雙變換器）。阻抗匹配器的輸入端阻抗必須與射頻電纜的阻抗一致（50歐姆），輸出端阻抗必須與天線的輸入阻抗一致（600歐姆或200/300歐姆）。阻抗匹配器的最佳安裝位置是與天線連為一體。

自動(dòng)天線調(diào)諧器也是匹配天線和電臺(tái)阻抗用的。自動(dòng)天調(diào)的輸入端與電臺(tái)連接，輸出端與單極天線連接。自動(dòng)天調(diào)與偶極天線連接時(shí)要根據(jù)不同產(chǎn)品而定。有些天調(diào)要求加單/雙變換器，天調(diào)與單/雙變換器之間用50歐姆射頻電纜相連（芯線接天調(diào)輸出端，外皮接天調(diào)的地端），單/雙變換器的雙輸出端與天線連接；多數(shù)新型天調(diào)不用加單/雙變換器，用天調(diào)的輸出端和接地端分別連接偶極天線的兩臂，匹配效果更好，而且效率更高。

7.3正確埋設(shè)接地體和連接地線

地線是很多用戶容易草率處理的問題。短波通信臺(tái)站的地線是至關(guān)重要的，地線實(shí)際上是整個(gè)天饋線系統(tǒng)的重要組成部分。我們所說的地線，不是交流供電系統(tǒng)中的電源地或保安地。這里所說的地線是信號(hào)地，也稱高頻地。信號(hào)地一般不能接到電源地或保安地上，必須單獨(dú)埋設(shè)。埋設(shè)接地體時(shí)，必須按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，接地電阻不應(yīng)大于4歐姆。電臺(tái)的接地柱和接地體之間，必須用多股線銅、編織銅線或大截面優(yōu)良導(dǎo)體連接，才能起到良好的高頻接地作用。而良好的高頻接地是減小發(fā)射駐波和減小接收噪聲的必要前提。

7.4選用先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的電臺(tái)和電源

工作頻率和天線地線搞好了，相當(dāng)于鋪了一條“好路”。好路上還要跑“好車”。好車就是先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的電臺(tái)和電源等設(shè)備。

7.4.1選擇電臺(tái)的原則和標(biāo)準(zhǔn)

怎樣評價(jià)電臺(tái)的先進(jìn)性和優(yōu)質(zhì)呢？先進(jìn)性體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是電氣特性和工藝結(jié)構(gòu)，這方面先進(jìn)與否決定了性能指標(biāo)的優(yōu)劣和設(shè)備的可靠性；二是使用功能，具有多種先進(jìn)功能的電臺(tái)不僅用途更廣泛，而且也說明制造者的科技實(shí)力。

電氣特性涉及的內(nèi)容很多，這里只簡述三個(gè)方面：

1、頻率特性

好的電臺(tái)頻率穩(wěn)定性比差的電臺(tái)高幾倍、幾十倍甚至幾百倍。頻率穩(wěn)定性高的電臺(tái)，不但話音清晰，信號(hào)等級(jí)高，而且是支持高速數(shù)傳的必要條件。在評價(jià)頻率穩(wěn)定性時(shí)要注意兩點(diǎn)：一是全頻段各頻點(diǎn)的穩(wěn)定性要一致；二是要在很寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定，不能機(jī)器一發(fā)熱就產(chǎn)生頻漂。

2、通道特性

這一特性描述信號(hào)在通過高頻、中頻、低頻幾個(gè)通道后的畸變程度。當(dāng)進(jìn)行短波數(shù)傳時(shí)，這一問題非常突出。使用通道特性差的電臺(tái)，無論怎樣改造，數(shù)傳速率都上不去，原因之一就是高速數(shù)據(jù)脈沖通過不佳的通道后發(fā)生明顯畸變，使其難以被識(shí)別。

3、干擾和抗干擾特性

這方面的性能在技術(shù)說明書上都是以dB（分貝）值表示的，我們統(tǒng)稱為dB指標(biāo)。電臺(tái)發(fā)射方面的dB指標(biāo)不好，說明你傳給對方臺(tái)的信號(hào)不好，而且干擾其它臺(tái)；電臺(tái)接收方面的dB指標(biāo)不好，說明自身容易被別人干擾；二者都是不能容許的。

工藝結(jié)構(gòu)方面，主要看電路集成度和模塊化程度。集成度高，可靠性必然高。模塊化除了提高設(shè)備可靠性外，還使擴(kuò)展功能和維修十分便利，是當(dāng)今電臺(tái)工藝的主流趨勢。

八、短波電臺(tái)的應(yīng)用

社會(huì)需求的發(fā)展和科技的進(jìn)步，使短波通信日益向多功能化方向發(fā)展。像用于半自動(dòng)優(yōu)選頻率的自適應(yīng)功能和全自動(dòng)優(yōu)選頻率的自優(yōu)化功能，用于計(jì)算機(jī)和傳真機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸功能，用于保密和抗干擾的跳頻功能，用于組網(wǎng)通信的數(shù)字選呼功能，用于衛(wèi)星定位的GPS監(jiān)控功能，用于連接有線網(wǎng)的有線無線轉(zhuǎn)接功能，等等。在具有這些現(xiàn)代化功能的電臺(tái)面前，那些只能進(jìn)行簡單通話的電臺(tái)就顯得太原始了。目前在國內(nèi)有一種現(xiàn)象，就是很多單位致力于在一些單功能電臺(tái)上添加數(shù)傳、自適應(yīng)等功能。這固然是由于有大量舊式電臺(tái)要改造，可能還有造價(jià)方面的考慮。但可以肯定這種現(xiàn)象是過渡階段。正像現(xiàn)在大家都用GSM手機(jī)，再也沒有人使用土造的手持電話一樣，未來的短波領(lǐng)域也勢必普及先進(jìn)的多功能電臺(tái)。此外，先進(jìn)優(yōu)質(zhì)電臺(tái)的售價(jià)呈下降趨勢，也越來越接近我國用戶的經(jīng)濟(jì)承受能力。

哪些電臺(tái)先進(jìn)而且優(yōu)質(zhì)，要具體分析，但有一點(diǎn)可以肯定：目前國內(nèi)常見的多數(shù)日本電臺(tái)，其電性能、可靠性、功能等與歐美和澳大利亞名牌產(chǎn)品不在一個(gè)等級(jí)上。

澳大利亞柯頓公司首創(chuàng)的NGT自優(yōu)化短波電臺(tái)，正是先進(jìn)電臺(tái)的代表。很多人認(rèn)為只要穩(wěn)壓電源的輸出電壓和電流的數(shù)值符合要求就可以用，這種認(rèn)識(shí)不夠全面。其實(shí)有些干擾可能來自電源，有些話音失真也可能是電源動(dòng)態(tài)范圍不足所致。數(shù)據(jù)傳輸對電源的要求更嚴(yán)格，如果電源的電磁屏蔽特性不好，輸出紋波大，將直接導(dǎo)致數(shù)傳工作不正常。功率容量和設(shè)計(jì)余量也是考核穩(wěn)壓電源優(yōu)劣的重要依據(jù)，有些電源為了降低生產(chǎn)成本，加強(qiáng)價(jià)格競爭能力，把功率容量設(shè)計(jì)在臨界狀態(tài)，并盡量簡化電路，選用低指標(biāo)元器件等等。這類電源的技術(shù)性能和可靠性肯定是做不高的。

在選購電源時(shí)，一定要挑選功率容量大、輸出電壓紋波小、電磁屏蔽特性好、電路設(shè)計(jì)余量大的靜化電源產(chǎn)品。

九、短波通信的常見難點(diǎn)及解決方法 9.1近距離盲區(qū)及解決方法

前節(jié)已介紹了天波和地波二種傳輸途徑。一般來說，地波最遠(yuǎn)可達(dá)30公里。而天波從電離層第一次反射落地（第一跳）的最短距離約為100公里。可見30至100公里之間這一段，地波和天波都?jí)虿坏?，形成了短波通信的“寂靜區(qū)”，也稱為盲區(qū)。盲區(qū)內(nèi)的通信大多是比較困難的。解決盲區(qū)通信主要有兩個(gè)方法：一是加大電臺(tái)功率以延長地波傳播距離；二是常用的有效方法就是選用高仰角天線，也稱“高射天線”或“噴泉天線”。仰角是指天線輻射波辨與地面之間的夾角。仰角越高，電波第一跳落地的距離越短，盲區(qū)越少，當(dāng)仰角接近90°時(shí)，盲區(qū)基本上就不存在了。

車載通信一直都是短波通信中的一個(gè)難題。車的體積就那么大，沒辦法架長天線，其輻射能力怎么也比不上固定臺(tái)。因此必須從合理設(shè)計(jì)天線形態(tài)和合理選擇架設(shè)位置等方面來彌補(bǔ)，盡可能利用車體的反射效應(yīng)，盡可能增加天線的“電長度”。

車載天線有多種，現(xiàn)在國際上多認(rèn)為鞭狀天線更適合車輛運(yùn)動(dòng)中通信，而自動(dòng)天調(diào)應(yīng)該安裝在車外，最好是與天線鞭結(jié)合為一體，也就是常說的自調(diào)諧鞭狀天線，這種天線因天調(diào)輸出端與天線連接的饋線很短，故效率比較高。美軍現(xiàn)在就大量使用這種天線。

不管采取何種措施，車載臺(tái)因天線長度的限制，發(fā)射效率肯定不如固定臺(tái)高，因此實(shí)際通信中常常發(fā)現(xiàn)車載臺(tái)收固定臺(tái)的信號(hào)好，而固定臺(tái)收車載臺(tái)的信號(hào)不好的現(xiàn)象，為了彌補(bǔ)這種差異，建議車載臺(tái)備份野外應(yīng)急軟天線供停車時(shí)使用。

國外目前還建議采用加大車載臺(tái)功率的方法延長地波通信距離，改善盲區(qū)。提高車載臺(tái)功率需要在原有100W電臺(tái)基礎(chǔ)上接續(xù)500W功率放大器，并相應(yīng)改用大功率車載天線和大功率車載電源，這種大功率車載系統(tǒng)是行之有效的。

小知識(shí)：

一、衡量天線性能因素

天線是無線通信系統(tǒng)最基本部件，決定了通信系統(tǒng)的特性。不同的天線有不同的輻射類型、極性、增益以及阻抗。

1、輻射類型：決定了輻射能量的分配，是天線所有特性中最重要的因素，它包括全向型和方向型。

2、極性：極性定義了天線最大輻射方向電氣矢量的方向。垂直或單極性天線（鞭天線）具有垂直極性，水平天線具有水平極性。

3、增益：天線的增益是天線的基本屬性，可以衡量天線的優(yōu)劣。增益是指定方向上的最大輻射強(qiáng)度與天線最大輻射強(qiáng)度的比值，通常使用半波雙極天線作為參考天線，其它類型天線最大方向上的輻射強(qiáng)度可以與參考天線進(jìn)行比較，得出天線增益。一般高增益天線的帶寬較窄。

4、阻抗和駐波比（ＶＳＷＲ）：天線系統(tǒng)的輸入阻抗直接影響天線發(fā)射效率。當(dāng)駐波比（ＶＳＷＲ）１：１時(shí)沒有反射波，電壓反射比為１。當(dāng)ＶＳＷＲ大于１時(shí)，反射功率也隨之增加。發(fā)射天線給出的駐波比值是最大允許值。例如：ＶＳＷＲ為２：１時(shí)意味著，反射功率消耗總發(fā)射功率的１１％，信號(hào)損失０．５ｄＢ。ＶＳＷＲ為１．５：１時(shí)，損失４％功率，信號(hào)降低０．１８ｄＢ。

二、幾種常用的短波天線

1、八木天線

八木天線在短波通信中通常用于大于６ＭＨｚ以上頻段，八木天線在理想情況下增益可達(dá)到１９ｄＢ，八木天線應(yīng)用于窄帶和高增益短波通信，可架設(shè)安裝在鐵塔上具有很強(qiáng)的方向性。在一個(gè)鐵塔上可同時(shí)架設(shè)幾個(gè)八木天線，八木天線的主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜。

2、對數(shù)周期天線 對數(shù)周期天線價(jià)格昂貴，但可以使用在多種頻率和仰角上。對數(shù)周期天線適合于中、短波通信，利用天波信號(hào)，效率高，接近于發(fā)射期望值。與其它高增益天線相比，對數(shù)周期天線方向性更強(qiáng)，對無用方向信號(hào)的衰減更大。

3、長線天線

長線天線優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低，增益適中。與八木天線和對極周期天線比，長線天線長度方向性和增益低。但其優(yōu)勢在于，由于其增益與線長度有關(guān)，用戶可以找到最佳接收線的長度和角度。通過比較信號(hào)波長，計(jì)算出線的長度，非常適合于遠(yuǎn)距離通信。當(dāng)線長４倍波長在仰角為２５度時(shí)與雙極天線比增益高３ｄＢ，當(dāng)線長８倍于波長時(shí)，增益高６ｄＢ，仰角下降到１８度

4、車載移動(dòng)天線（Ｍｏｂｉｌｅ Ａｎｔｅｎｎａｓ）

移動(dòng)天線一般工作在２．０～２５ＭＨｚ頻段上，為垂直極性天線，性能與機(jī)械特性有關(guān)，天線長度較短，在低仰角工作時(shí)，發(fā)射效率適中。在通常情況下，車載天線仰角應(yīng)大于４５度，因?yàn)樘炀€長度較短，是低效天線。在汽車上，機(jī)械特性限制了天線的選擇，但天線可以放置為倒“Ｌ”型，這樣增加了天線的垂直輻射面，可以提高發(fā)射效率，倒“Ｌ”天線適宜用于中短波通信。

第四篇：民航的短波通信探討

民航的短波通信探討

1、短波的傳播方式

民航通信中使用到的短波實(shí)質(zhì)為無線電波，主要用于地面與飛機(jī)間的通信，其通信傳播方式主要有以下三種：

1.1地面波。地面波是沿著地球表面?zhèn)鞑サ牟?，它沿著半?dǎo)電性質(zhì)和起伏不平的地表面進(jìn)行傳播，一方面使電波的場結(jié)構(gòu)不同于自由空間傳播的情況而發(fā)生變化并引起電波吸收，另一方面使電波不像在均勻媒質(zhì)中那樣以一定的速度沿著直線路徑傳播，而是由于地球表面呈現(xiàn)球形使電波傳播的路徑按繞射的方式進(jìn)行。

1.2天波。天波是經(jīng)過地面上空40~800公里高度含有大量自由電子離子的電離層的反射或折射后返回地面的電波傳輸方式。天波是短波的主要傳播途徑，可實(shí)現(xiàn)長距離的傳播，短波信號(hào)由天線發(fā)出后，經(jīng)電離層的多次反射，傳播距離可以由幾百公里達(dá)到上萬公里，且不受地面障礙物阻擋。在天波傳播的過程中，路徑衰耗、大氣噪聲、時(shí)間延遲、電離層衰落、多徑效應(yīng)等因素，都會(huì)造成信號(hào)的畸變與弱化，影響短波通信的效果。

1.3直接波。直接波是從發(fā)射天線到接收天線之間，不經(jīng)過任何發(fā)射，直接到達(dá)，電波就象一束光一樣，所以有人稱它為視線傳播。由于民航中，飛機(jī)大多數(shù)時(shí)間都是在飛行，所以有些時(shí)候地、空之間的短波通信，實(shí)際上是可以靠直接波完成的。

2、短波通信的特點(diǎn)

與衛(wèi)星通信、地面短波等通信手段相比，無線電短波通信有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)：(1)短波通信無需建立中繼站即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，(2)短波通信元器件要求低、技術(shù)成熟、制造簡單、設(shè)備體積小、價(jià)格便宜，建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用低;(3)設(shè)備簡單，目標(biāo)小、架設(shè)容易、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，即使遭到損壞也容易修理，由于其造價(jià)相對較低，可以大量裝備，因而系統(tǒng)頑存性強(qiáng)。(4)電路調(diào)度容易，靈活性強(qiáng)，可以使用固定設(shè)置，進(jìn)行定點(diǎn)固定通信，也可背負(fù)或裝入車輛，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)中的通信。這些優(yōu)點(diǎn)是短波通信被長期保留、至今仍被廣泛應(yīng)用的主要原因。同時(shí)，短波通信也存在著一些明顯的缺點(diǎn)：(1)信道擁擠、頻帶窄;(2)短波的天波信道是變參信道，故信號(hào)傳輸不穩(wěn)定;(3)大氣和工業(yè)無線電噪聲干擾嚴(yán)重;(4)天線匹配困難。

3、短波通信在民航中的應(yīng)用

短波通信系統(tǒng)的主要用途是使飛機(jī)在飛行的各階段中和地面的航行管制人員、簽派、維修等相關(guān)人員保持雙向的語音和信號(hào)聯(lián)系，當(dāng)然這個(gè)系統(tǒng)也提供了飛機(jī)內(nèi)部人員之間和與旅客的聯(lián)絡(luò)服務(wù)。

3.1民航短波通信基本設(shè)備

民航短波地空通信設(shè)備由短波單邊帶發(fā)信機(jī)、短波單邊帶收信機(jī)、遙控器及地空選擇呼叫器組成，設(shè)備一律使用單邊帶抑制載波、模擬單信道無線電話工作方式。短波單邊帶發(fā)、收信機(jī)均采用全固態(tài)電路及頻率合成技術(shù)，頻率范圍為2.8～22MHz，發(fā)信機(jī)功率不大于6KW。

3.2民航短波通信地面站

民航短波通信地面站系統(tǒng)由三部分組成：短波機(jī)房設(shè)備、天線和饋線以及操作臺(tái)設(shè)備。短波機(jī)房設(shè)備作為大功率發(fā)射設(shè)備，通常設(shè)置在遠(yuǎn)端，以減少對其他電子設(shè)備的干擾以及對操作員健康的影響。操作臺(tái)設(shè)備設(shè)置在操作終端附近，便于操作與管理。

3.2.1短波機(jī)房設(shè)備。短波機(jī)房設(shè)備的主要設(shè)備包括短波通信電臺(tái)、功放、預(yù)后選器、交流穩(wěn)壓電源、光端機(jī)及一整套控制電纜，主要功能是傳送選呼信號(hào)和語音信號(hào)。短波電臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的核心設(shè)備，地面與航空器上均有配備，用于收發(fā)信號(hào)，包括選呼信號(hào)和音頻信號(hào)。電臺(tái)的性能直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能，電臺(tái)選型依據(jù)主要有兩點(diǎn)：符合用戶需求并且與飛機(jī)上電臺(tái)匹配。預(yù)后選器是為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力而選擇的設(shè)備。光端機(jī)是地面站系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的接口設(shè)備，起著連接短波機(jī)柜和操作臺(tái)的作用。

3.2.2 操作臺(tái)設(shè)備。操作臺(tái)設(shè)備由操作終端及監(jiān)控軟件、選呼器、選呼控制器和光端機(jī)組成。操作員的所有操作都在監(jiān)控軟件上進(jìn)行。監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對選呼器和短波電臺(tái)的遠(yuǎn)程遙控，控制選呼器產(chǎn)生選呼代碼，呼叫對應(yīng)的飛機(jī)，控制電臺(tái)的調(diào)制方式轉(zhuǎn)換和音頻信號(hào)收發(fā)，同時(shí)監(jiān)測電臺(tái)的工作狀態(tài)。選呼器的功能是通過發(fā)射4個(gè)單音信號(hào)選擇通知某個(gè)飛機(jī)。選呼器提供了一個(gè)7針的音頻接口，包括一對平衡的選呼音頻輸出口、一個(gè)PTT輸出口和一個(gè)地線，其余3個(gè)口經(jīng)改造用于同選呼控制器通信。選呼控制器作為選呼器、電臺(tái)和控制終端的中間設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化的關(guān)鍵，其基本作用是實(shí)現(xiàn)對電臺(tái)、選呼器、控制終端、音頻設(shè)備的信號(hào)轉(zhuǎn)接、電平匹配、遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)感知，并自動(dòng)轉(zhuǎn)換調(diào)制方式。

3.2.3天線。天線的選擇具體根據(jù)用途來確定：近距離固定通信：選擇地波天線或天波高仰角天線。點(diǎn)對點(diǎn)通信或方向性通信：選擇天波方向性天線等。組網(wǎng)通信或全向通信：選擇天波全向天線。車載通信或個(gè)人通信：選擇小型鞭狀天線。3.3短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng) 在民用航空領(lǐng)域，由于我國地理復(fù)雜、疆域遼闊、超短波網(wǎng)絡(luò)尚不能實(shí)現(xiàn)完全覆蓋，短波依然是地空通信的主要手段。短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)作為民航數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的子系統(tǒng)，在當(dāng)前興起的極地飛行中，有效解決了飛行盲區(qū)問題，對飛行安全起著非常重要的保障作用。短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)用于航空器飛行中保持與基地和遠(yuǎn)方航站的聯(lián)絡(luò)。其系統(tǒng)構(gòu)造由短波/超短波通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信站、地空數(shù)據(jù)網(wǎng)及機(jī)載通信系統(tǒng)組成，短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)通過短波、超短波與衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了近、中、遠(yuǎn)程地空實(shí)時(shí)話音和數(shù)據(jù)通信。

4、結(jié)束語

近年來，隨著微型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，短波通信技術(shù)有了新的突破性進(jìn)展，出現(xiàn)了實(shí)時(shí)選頻、自適應(yīng)、跳頻、差錯(cuò)控制、多載波正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制及軟件無線電等新技術(shù)，使短波通信很好地彌補(bǔ)了它的缺點(diǎn)，還使短波通信的設(shè)備更加小型化、更加靈活方便，進(jìn)一步發(fā)揮了短波通信設(shè)備簡單、造價(jià)低廉、機(jī)動(dòng)靈活等固有的優(yōu)點(diǎn)。短波通信必將在應(yīng)急通信、抗災(zāi)通信、特別是在軍事通信中發(fā)揮更重要、更廣泛的作用。因此。短波通信作為民航內(nèi)部通信的重要手段，必將在今后較長時(shí)間內(nèi)得到保持和發(fā)展。

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[4] 中國人民解放軍總裝備部.短波通信技術(shù).國防工業(yè)出版社，2002

第五篇：短波通信系統(tǒng)（范文模版）

短波通信系統(tǒng)

省內(nèi)部分邊遠(yuǎn)地區(qū)等特殊情況下可能仍然采用短波通信系統(tǒng)進(jìn)行語音通信，省應(yīng)急平臺(tái)就需要建設(shè)短波通信系統(tǒng)，作為通信的補(bǔ)充手段，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的點(diǎn)對點(diǎn)語音通信業(yè)務(wù)。具體要求如下：

? 使用3M-30M的頻段，頻點(diǎn)按規(guī)定申請；

? 固定和車載短波電臺(tái)應(yīng)具有自適應(yīng)選頻功能；

? 固定短波電臺(tái)能實(shí)現(xiàn)與公眾電話網(wǎng)、集群通信網(wǎng)的互通功能； ? 車載臺(tái)與便攜式短波電臺(tái)之間的通信距離應(yīng)達(dá)到30KM以上；

? 短波通信的電磁發(fā)射和敏感度要求應(yīng)符合GJB151.4和GJB151.5的要求； ? 設(shè)備外部接口符合GJB880的規(guī)定；

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

? GB/T 16946-1997《短波單邊帶通信設(shè)備通用規(guī)范》

? SJ 20492-95《便攜式短波單邊帶電臺(tái)通用規(guī)范》

? SJ 20491-95《車載短波單邊帶通信設(shè)備通用規(guī)范》

? SJ/T 10652-95《短波單邊帶通信設(shè)備通用技術(shù)條件》