短波通信盲區(qū)及解決方法

短波通信的發(fā)展前景

　　盡管當(dāng)前新型無(wú)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(méi)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(lái)，短波通信技術(shù)在世界范圍內(nèi)獲得了長(zhǎng)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(lái)越小，功能越來(lái)越多，性能越來(lái)越好，兼容性越來(lái)越強(qiáng)。數(shù)字化是短波電臺(tái)的必然發(fā)展趨勢(shì)。

　　2、短波天線

　　短波天線主要是向?qū)拵А⑷�向、無(wú)“盲區(qū)”、高增益方向發(fā)展。體積越來(lái)越小，效率越來(lái)越高�，F(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(cè)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(guó)SGC公司最近推出的ADSP2單端消噪器，可以串接在任何無(wú)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(tīng)質(zhì)量，達(dá)到或接近超短波電臺(tái)的收聽(tīng)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(guó)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(guò)它可組成萬(wàn)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(wú)線電廣播、無(wú)線電通信、電視、雷達(dá)等都要靠無(wú)線電波的傳播來(lái)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(guò)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(chǎng)強(qiáng)不斷減弱。為使接收點(diǎn)有足夠的場(chǎng)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(jiàn)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，�?jiǎn)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(guò)程中，由于部份能量被大地吸收，很快減弱，波長(zhǎng)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(zhǎng)波、長(zhǎng)波、中波無(wú)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(wú)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(wàn)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(wú)線電通信新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，天波傳播弱點(diǎn)對(duì)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(lái)說(shuō)，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(jiàn)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(wèn)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(zhǎng)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(lái)解決近距離通信盲區(qū)問(wèn)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(wú)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(guó)推廣使用較長(zhǎng)時(shí)間，據(jù)我們反復(fù)測(cè)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(wàn)3千公里）；倒V架設(shè)使用，實(shí)現(xiàn)中、近距離無(wú)盲區(qū)通信。該天線目前正在武警系統(tǒng)、陸�？杖�軍及二炮、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(guó)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(guó)外產(chǎn)品還有不少差距。

　　3、ML-90天線是目前國(guó)內(nèi)最好的車載無(wú)盲區(qū)短波天線

　　長(zhǎng)期以來(lái)，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(wú)法從根本上解決問(wèn)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(wèn)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(méi)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(wú)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。