短波基礎知識和電臺組成

1、短波基礎知識短波基礎知識北京新維科麥電信設備有限公司北京新維科麥電信設備有限公司波段名稱波段名稱波長范圍波長范圍頻段名稱頻段名稱頻率范圍頻率范圍主要用途主要用途長波長波LWLW10103 310104 4m m低頻低頻(LF)(LF)30300kHz30300kHz長距離點與點通信長距離點與點通信中波中波MWMW10102 210103 3m m中頻中頻(MF)(MF)3003000kHz3003000kHz廣播、船舶、飛行通信廣播、船舶、飛行通信短波短波SWSW101010102 2m m高頻高頻(HF)(HF)330kHz330kHz短波廣播、軍事通信短波廣播、軍事通信米波米波110m11

2、0m甚高頻甚高頻(VHF)(VHF)30300MHz30300MHz電視、調(diào)頻廣播、雷達電視、調(diào)頻廣播、雷達分米波分米波110dm110dm特高頻特高頻(UHF)(UHF)3003000MHz3003000MHz電視、雷達、移動通信電視、雷達、移動通信厘米波厘米波110cm110cm超高頻超高頻(SHF)(SHF)330GHz330GHz雷達、中繼、衛(wèi)星通信雷達、中繼、衛(wèi)星通信毫米波毫米波110mm110mm極高頻極高頻(EHF)(EHF)30300GHz30300GHz射電天文、衛(wèi)星、雷達射電天文、衛(wèi)星、雷達一、無線電波的波段劃分一、無線電波的波段劃分 短波按照國際無線電咨詢委員會（CCIR

3、，現(xiàn)在的ITU-R），的劃分是指波長在l00ml0m，頻率為3MHz30MHz的電磁波。 利用短波進行的無線電通信稱為短波通信，又稱高頻（HF）通信。 實際上，為了充分利用短波近距離通信的優(yōu)點，短波通信實際使用的頻率范圍為1.5MHz30MHz。 二、短波通信的特點短波通信的優(yōu)點：短波通信的優(yōu)點： 與衛(wèi)星通信、地面微波、同軸電纜、光纜等通信手段相比，短波通信也有著許多顯著的優(yōu)點： 1）短波通信不需要建立中繼站不需要建立中繼站即可實現(xiàn)遠距離通信，因而建設和維護費用低，建設周期短； 2）設備簡單設備簡單，可以根據(jù)使用要求固定設置，進行定點固定通信。也可以背負或裝入車輛、艦船、飛行器中進行移動通信；

4、 3）控制調(diào)度容易控制調(diào)度容易，臨時組網(wǎng)方便、迅速，具有很大的使用靈活性使用靈活性； 4）對自然災害或戰(zhàn)爭的抗毀能力強抗毀能力強。通信設備體積小，容易隱蔽，便于改變工作頻率以躲避敵人干擾和竊聽，破壞后容易恢復。二、短波通信的特點短波通信的缺點：短波通信的缺點：1）可供使用的頻段窄，通信容量小可供使用的頻段窄，通信容量小。按照國際規(guī)定，每個短波電臺占用3.7kHz的頻率寬度，而整個短波頻段可利用的頻率范圍只有28.5MHz。為了避免相互間的干擾，全球只能容納7700多個可通信道，通信空間十分擁擠。并且3kHz通信頻帶寬度，在很大程度上限制了通信的容量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?。二、短波通信的特點2）短波的

5、天波信道是變參信道，信號傳輸穩(wěn)定性差短波的天波信道是變參信道，信號傳輸穩(wěn)定性差。短波無線電通信主要是依賴電離層進行遠距離信號傳輸?shù)?，電離層作為信號反射媒質的弱點是參量的可變性很大。 它的特點是路徑損耗、延時散步、噪聲和干擾，都隨晝夜、頻率、地點而不斷變化著。一方面電離層的變化使信號產(chǎn)生衰落，衰落的幅度和頻次不斷變化。另一方面天波信道存在著嚴重的多徑效應，造成頻率選擇性衰落和多徑延時。 選擇性衰落使信號失真，多徑延時使接收信號在時間上擴散，成為短波鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕拗啤?）大氣和工業(yè)無線電噪聲干擾嚴重大氣和工業(yè)無線電噪聲干擾嚴重。 二、短波通信的特點 電離層是指從距地面大約60公里到2000公

6、里處于電離狀態(tài)的高空大氣層。 電離層分為電離層分為D D、E E、F1F1、F2F2四層四層。 電離層最高可反射40MHz的頻率，最低可反射1.5MHz的頻率。因此短波工作頻短波工作頻段被確定為段被確定為1.6MHz - 1.6MHz - 30MHz30MHz。二、短波通信的特點發(fā)射端發(fā)射端接收端接收端地波地波反射波反射波穿透穿透空間波空間波電離層電離層無線電波的傳播方式無線電波的傳播方式：地波：地波：這是沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o線電波。天波：天波：也即電離層波。我們把這種經(jīng)電離層反射而折回地面的無線電波稱為“天波”。 空間波：空間波：由發(fā)射天線直接到達接收點的電波，被稱為直射波。直射波和反射波合稱

7、為空間波。散射波：散射波：當大氣層或電離層出現(xiàn)不均勻團塊時，無線電波有可能被這些不均勻媒質向四面八方反射，使一部分能量到達接收點，這就是散射波。 電離層概況：電離層概況：電離層形成了四個具有不同電子密度和厚度的分層，每個分層的密度都是中間大兩邊小。 D D層：層：離地面5090公里。D層白天存在，晚上消失。D層的密度最小，對電波不易反射。當電波穿過口層時，頻率較低的被吸收得較多。 E E層：層：高空90公里140公里。通常情況下E層的密度也較小，只有對中波可以反射。F1F1層：層：高空200300公里，F(xiàn)2F2層：層：高空300400公里。二、短波通信的特點2)2)電離層對電波傳播的影響電離層

8、對電波傳播的影響 ： F2F2層的密度最大層的密度最大。對電波的反射能力最強，它的存在是短波能夠進行遠距離通信的主要條件。 電離層對電波的反射作用和電波的頻率以及電離層本身的密度有關，電波的頻率越低越容易被反射：長波、中波、短波可以被反射，超短波、微波在一般情況下只能穿透電離層而不返回地面。 電離層的高度和濃度隨地區(qū)電離層的高度和濃度隨地區(qū)、季節(jié)季節(jié)、時間時間、太陽黑子太陽黑子活動等因素的變化而變化活動等因素的變化而變化，這決定了短波通信的頻率也必這決定了短波通信的頻率也必須隨之改變須隨之改變。 二、短波通信的特點三、短波單邊帶的概念 在無線電通信中，將信號通過調(diào)制加到載波上發(fā)送出去，接收臺收

9、到被調(diào)制的載頻信號后再解調(diào)還原信號。這樣才能達到遠距離傳輸信號的目的。調(diào)制分為幅度調(diào)制（簡稱“調(diào)幅調(diào)幅”）、頻率調(diào)制（簡稱“調(diào)頻調(diào)頻”）、相位調(diào)制（簡稱“調(diào)相調(diào)相”）三種。 根據(jù)國際協(xié)議，短波通信必須使用單邊帶調(diào)相方式（SSBSSB）。單邊帶的優(yōu)點是顯而易見的：單邊帶的優(yōu)點是顯而易見的： 單邊發(fā)射(USB/LSB)，提高頻譜利用率； 節(jié)省發(fā)射功率約四分之三； 抗選擇性,抗衰落能力強。 四、優(yōu)化短波通信的方法改善短波信號質量的幾大要素改善短波信號質量的幾大要素： 正確選用工作頻率；正確選擇和架設天地線；選用先進優(yōu)質的電臺和電源等設備。1 1） 正確選用工作頻率正確選用工作頻率： 一般來說日頻高于

10、夜頻（相差約一半）；遠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。 另外，在東西方向進行遠距離通信時，因為受地球自轉影響，最好采用異頻收發(fā)才能取得良好通信效果。 （1）接近日出時，若夜頻通信效果不好，可改用較高的頻率； （2）接近日落時，若日頻通信效果不好，可改用較低的頻率； （3）在日落時，信號先逐漸增強，而后突然中斷，可改用較低頻率； （4）工作中如信號逐漸衰弱，以致消失，可提高工作頻率； （5）遇到磁暴時，可選用比平常低一些的頻率。 選頻原則選頻原則：避開國家廣播頻率、民航頻率、干擾頻率！ 從距離上說，通訊距離越遠使用的頻率越高，距離越近使用頻率越低；從通訊的時間上說

11、，越靠近正中午的時間使用頻率越高，越遠離中午時間，使用的頻率越低。夜間頻率使用最低，有可能會用到最低段，例如3M左右的頻率。 如有動中通信的需要，則出發(fā)前選定一組通信頻率，出發(fā)后根據(jù)通信距離，先選用一個常用頻點試通一下，然后試用一下比它高的頻率聽聽信號強度，再試用一下比它低的頻率聽聽信號強度從中找出最佳通信頻率。以上是定頻通信常見的選頻方式以上是定頻通信常見的選頻方式。 寶麗電臺，可利用CCIR493CCIR493信令信令即選呼功能選呼功能，使用方法是：出發(fā)前選定一組通信頻率，基站電臺處于自動掃描狀態(tài)，出發(fā)后移動臺根據(jù)通信距離，選擇一個頻率對基站進行測試呼叫，當基站電臺接收到移動臺的測試呼叫后

12、會發(fā)出長音供移動臺操作者判決。這種情況下多試這種情況下多試幾個頻率以確定用那個頻率更好幾個頻率以確定用那個頻率更好。四、優(yōu)化短波通信的方法2 2） 正確選擇和架設天地線正確選擇和架設天地線： 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。下面只介紹基站用兼顧全向和定向兩種用途的高增益三線式天線和車載用2019全向鞭狀天線安裝。三線式基站天線架設三線式基站天線架設： 增益高，全頻段內(nèi)駐波比小，而且均勻輻射效率高； 水平架設時不僅在天線寬邊方向輻射強，而且在窄邊方向也有較強輻射；四、優(yōu)化短波通信的方法四、優(yōu)化短波通信的方法 架設狀態(tài)平穩(wěn)，抗風抗毀能力強； 選擇空曠地帶架設天線，避開鐵塔

13、和鐵皮房頂。 基站天線架設牢固，注意防雷！ 基站天線所測駐波比(SWR)小于2.4以下。 基站天線饋線長度應少于50米。2019車載天線架設車載天線架設： 車載天線架設要求天調(diào)地線與車體大梁良好接觸，棒狀天線主體上部三分之一高于車體，所測駐波比(SWR)小于2.0以下。 射頻饋線應選用低損耗射頻饋線應選用低損耗，標準標準RG58RG58阻抗為阻抗為5050歐歐姆的射頻電纜姆的射頻電纜。3 3）選用先進優(yōu)質的電臺選用先進優(yōu)質的電臺： 評價一部短波電臺的好壞主要是考察它的電氣特性和工藝結構。這兩方面先進與否決定了性能指標的優(yōu)劣和設備的可靠性；還有它的使用功能智能化和具備多種擴充功能。 頻率特性頻率

14、特性。好的電臺頻率穩(wěn)定性高，不但話音清晰，信號等級高，而且是支持高速數(shù)傳的必要條件。 通道特性通道特性。這一特性描述信號在通過高頻、中頻、低頻幾個通道后的畸變程度。 干擾和抗干擾特性干擾和抗干擾特性。這方面的性能在技術說明書上都是以dB（分貝）值表示的，我們統(tǒng)稱為dB指標。 工藝結構方面，主要看電路集成度和模塊化程度電路集成度和模塊化程度。集成度高，可靠性必然高。模塊化除了提高設備可靠性外，還使擴展功能和維修十分便利。 四、優(yōu)化短波通信的方法四、優(yōu)化短波通信的方法4 4）選用優(yōu)質的電源和設備良好接地選用優(yōu)質的電源和設備良好接地： 好電臺要用好電源，在選購電源變換器時，一定要挑選功率容量大、輸出

15、電壓紋波小、電磁屏蔽特性好、電路設計余量大的靜化電源產(chǎn)品。原因是有些干擾可能來自電源有些干擾可能來自電源，抬高接收噪聲電平，使真正的有用信號被淹沒；有些話音失真也可能是電源動態(tài)范圍不足所致。 無論基站電臺還是車載電臺都要有一個良好的接地?；就ㄐ沤拥仉娮钁恍∮? 1歐姆歐姆，車載電臺通信接地電阻應不小于0.40.4歐姆歐姆。原因是任何天線都需要有邏輯回路，換取最大功率輸出，最小反射功率。 短波電臺的組網(wǎng)方式主要有兩種，一種為星型結構，另一種為網(wǎng)狀結構。 星型結構：集中調(diào)度、廣播系統(tǒng)。適合語音鏈路，上傳下達； 網(wǎng)狀結構：相互服務，廣泛兼容。適合數(shù)據(jù)交換，多網(wǎng)互通。五、短波電臺的組網(wǎng)方法市固定基站市固定基站省固定基站通信指揮車背負臺背負臺前指基站六、短波電臺的網(wǎng)絡結構七、寶麗基站短波電臺基站供電要求為交流220伏，電源插頭左零右火所有設備都要進行接地連接，通信地接地電阻應小于1歐姆八、寶麗車載短波電臺車臺供電可直接將電源線連至汽車電瓶所有設備都要進行接地連接，與車體地接電阻應小于0.4歐姆九、寶麗短波電臺的特點 澳大利亞Barrett公司的電臺在國內(nèi)市場上處于高端市場。它與其它的電臺比較起來具有如下的優(yōu)點： 兩個天線口，便于基站不同方向通信，節(jié)約設備投入。 2050電臺在增加了數(shù)字消噪功能后，有效地濾除了背景噪聲，提高了話音等級，聲音變得清晰，保真度高，操