短波和超短波

1、 短波通信系統(tǒng)和超短波通信系統(tǒng)一、 無線電通信二、 短波通信系統(tǒng)三、 超短波通信系統(tǒng)定義：無線電通信是指利用無線電波傳播信息的通信方式優(yōu)點(diǎn)：與有線通信方式相比，無線電通信具有通信建立迅速、 通信距離遠(yuǎn)、機(jī)動(dòng)靈活和組網(wǎng)容易等優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)：衰落嚴(yán)重，易受天電等外界干擾，容易被截獲和竊聽等應(yīng)用：主要用于電報(bào)、電話、傳真、廣播和電視等各種信息 傳輸系統(tǒng)，廣泛地應(yīng)用于地面、空中、海上和空間通 信。一、無線電通信無線電通信的分類：按工作頻段劃分為12個(gè)波段 極長(zhǎng)波、超長(zhǎng)波、特長(zhǎng)波、甚長(zhǎng)波、長(zhǎng)波、中波、短波、超短波和微波 。根據(jù)無線電波的不同波段和傳播模式 無線電通信主要分為短波通信、超短波通信、微 波中繼通信

2、、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信等。序號(hào)頻段名稱頻率范圍波段名稱波長(zhǎng)范圍1極低頻（ELF）330Hz極長(zhǎng)波10010Mm2超低頻（SLF）30300Hz超長(zhǎng)波101Mm3特低頻（ULF）3003000Hz特長(zhǎng)波1000100km4甚低頻（VLF）330KHz甚長(zhǎng)波（萬米波） 10010km5低頻（LF）30300KHz長(zhǎng)波（千米波）101km6中頻（MF）3003000KHz中波（百米波）1000100m7高頻（HF）330MHz短波（十米波）10010m8甚高頻（VHF）30300MHz超短波（米波）101m9特高頻（UHF）3003000MHz分米波微波101dm10超高頻（SHF）330GHz厘米波

3、101cm11極高頻（EHF）30300GHz毫米波101mm12至高頻3003000GHz絲米波101絲米u(yù)短波通信（又稱高頻通信，HF）:是利用頻率在3-30MHz的電磁波進(jìn)行的無線電通信，實(shí)際上，人們也把中波的高頻頻段1.5-3MHz歸到短波波段，所以現(xiàn)有的許多短波通信設(shè)備，其頻段范圍往往擴(kuò)展到1.5-30MHz。 u超短波通信：是指利用波長(zhǎng)為10-1m（頻率為30-300MHz）的電磁波進(jìn)行的無線電通信。由于超短波的波長(zhǎng)在1-10m之間，所以也稱為米波通信。整個(gè)超短波的頻帶寬度是270MHz，是短波頻帶寬度的將近10倍。由于頻帶相對(duì)較寬，被廣泛應(yīng)用于電視、調(diào)頻廣播、雷達(dá)探測(cè)、導(dǎo)航、移動(dòng)

4、通信、軍事通信等領(lǐng)域。u微波中繼通信：是利用300MHz以上頻段的電磁波進(jìn)行無線電通信的一種方式。使用的是分米波和厘米波波段，這種通信方式采用的是視距傳輸方式，受地形和天線高度的限制，相鄰兩站之間的通信距離有限（一般在30公里左右）。利用這種通信方式進(jìn)行遠(yuǎn)距離的通信，必須建立一系列的中繼站，這也是中繼（接力）通信的由來。u衛(wèi)星通信：是利用通信衛(wèi)星作為中繼站實(shí)現(xiàn)地球上各點(diǎn)之間的通信。主要通信業(yè)務(wù)是電話、電報(bào)、電視、傳真和數(shù)據(jù)傳輸。衛(wèi)星通信可以只經(jīng)過一顆衛(wèi)星，由衛(wèi)星通信地球站向衛(wèi)星傳輸?shù)纳闲芯€路和衛(wèi)星向地球站傳輸?shù)南滦芯€來完成，也可以經(jīng)過多顆衛(wèi)星和多條上、下行線路。衛(wèi)星通信是20世紀(jì)60年代中期航

5、天技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的新的通信手段。u移動(dòng)通信：是指通信的雙方或至少一方在移動(dòng)中進(jìn)行的信息交換和傳輸方式。工作在超短波或微波波段。u散射通信：是指利用大氣層不均勻介質(zhì)對(duì)電磁波的再輻射（散射或反射）作用進(jìn)行的超視距無線電通信。散射通信包括對(duì)流層散射通信、電離層散射通信和流星余跡通信。 在很早以前，3G網(wǎng)絡(luò)還沒在大陸使用的時(shí)候，那時(shí)我們用的都是2G的網(wǎng)絡(luò)，那時(shí)的電信還只有小靈通，那時(shí)的CDMA還是屬于聯(lián)通公司的，但后來聯(lián)通因?yàn)闆]把CDMA業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)好，所以就將其賣給了中國(guó)電信，于是乎，中國(guó)電信的手機(jī)業(yè)務(wù)開始慢慢的發(fā)展起來了。 就在3年前，中國(guó)大陸開始發(fā)放3G牌照后，中國(guó)的3大運(yùn)營(yíng)商出現(xiàn)了這樣一

6、個(gè)局面:中國(guó)移動(dòng)：GSM、TD-SCDMA中國(guó)聯(lián)通：GSM、WCDMA中國(guó)電信：CDMA、CDMA2000GSM： 也就是我們常說的2G模式，屬于第2代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，其使用頻率在800MHz1800MHz左右。因?yàn)?G時(shí)代的中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通都是使用的GSM通信技術(shù)，所以這也是為什么你的一部支持GSM的手機(jī)可以同時(shí)使用中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通這兩家運(yùn)營(yíng)商的2G手機(jī)號(hào)碼。TD-SCDMA： 這是中國(guó)移動(dòng)自家研發(fā)的3G通信技術(shù)，不過因?yàn)橄M(fèi)者接受度較低，不知道是因?yàn)榧夹g(shù)的原因，還是因?yàn)槭菄?guó)產(chǎn)的原因，總之市場(chǎng)反響不是很強(qiáng)烈，而這也導(dǎo)至了3G市場(chǎng)上面，中國(guó)移動(dòng)表現(xiàn)平平的一個(gè)原因所在。WCDMA： 這是外

7、國(guó)佬研制出來的一種3G通信技術(shù)，目前市場(chǎng)上面的3G通信技術(shù)有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，其中普及和消費(fèi)者接受度比較高的就是WCDMA了。因?yàn)樗某鰜頃r(shí)間比較早，而且在國(guó)外也已經(jīng)運(yùn)行多年，算是比較成熟的一種3G技術(shù)了。其工作的頻率在1900MHz2100MHz左右，在中國(guó)大陸發(fā)放3G運(yùn)營(yíng)牌照的時(shí)候，中國(guó)聯(lián)通就獲得了該標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)營(yíng)資格，而這也是為什么中國(guó)聯(lián)通在3G市場(chǎng)上要優(yōu)于中國(guó)移動(dòng)的原因了。CDMA： 這種通行技術(shù)較先運(yùn)行于中國(guó)聯(lián)通公司，工作頻率上下行都在800MHz左右，當(dāng)時(shí)中國(guó)聯(lián)通把它定位于一些高端用戶群體，還說什么幅射小等諸多優(yōu)點(diǎn)。但因?yàn)槠浠静皇呛芏?，所以?dǎo)至這種手機(jī)在

8、較偏的地區(qū)的信號(hào)并不是很好。后來聯(lián)通把這個(gè)搞虧了，于是就賣給了中國(guó)電信，而中國(guó)電信也改變了聯(lián)通以前走的高端路線，將CDMA手機(jī)帶到了大眾消費(fèi)者手中（比如裝寬帶，送手機(jī)），后來中國(guó)電信停止了小靈通后，就開始發(fā)展CDMA手機(jī)業(yè)務(wù)，而這也是為什么我們平常用的手機(jī)不支持電信卡的原因，因?yàn)榇蟛糠菔謾C(jī)不支持這個(gè)模式。CDMA2000： 這也是3G通信標(biāo)準(zhǔn)之一，在幾年前中國(guó)發(fā)放3G牌照的時(shí)候，將這個(gè)牌照發(fā)放給了中國(guó)電信，但因?yàn)橹袊?guó)目前所運(yùn)營(yíng)的3種3G模式都互不兼容，所以我們平常市場(chǎng)上支持該模式的手機(jī)也比較少?？偟膩碚f，現(xiàn)在市場(chǎng)上的中高端手機(jī)普遍都支持兩種模式，它們的組合模式是：中國(guó)移動(dòng)：GSM、TD-SCD

9、MA中國(guó)聯(lián)通：GSM、WCDMA中國(guó)電信：CDMA、CDMA2000其中基于中國(guó)聯(lián)通的GSM和WCDMA模式的手機(jī)比較多，而其它兩種基本上比較少。3G卡，就是支持3G網(wǎng)絡(luò)。如：186開頭的聯(lián)通3G卡，插在支持WCDMA（聯(lián)通3G）的手機(jī)，就實(shí)現(xiàn)3G上網(wǎng)；189開頭的電信3G卡，插在支持CDMA2000（電信3G）的手機(jī)，就實(shí)現(xiàn)3G上網(wǎng)。2G卡，只支持2G網(wǎng)絡(luò)。但是，對(duì)于移動(dòng)，無論是2G/3G卡，只要手機(jī)支持TD-SCDMA（移動(dòng)3G）網(wǎng)絡(luò)，都可上移動(dòng)3G網(wǎng)。 經(jīng)過二十多年長(zhǎng)期的發(fā)展，我國(guó)的通信業(yè)逐漸形成了2G/3G/4G并存的局面，手機(jī)通訊信號(hào)傳輸都是通過一定頻率傳輸?shù)?，而三大運(yùn)營(yíng)商所擁有的頻

10、率和網(wǎng)絡(luò)制式不盡相同，這就造成同一部手機(jī)在三大運(yùn)營(yíng)商之間可能不通用。 對(duì)于4G網(wǎng)絡(luò)，目前4G網(wǎng)絡(luò)（LTE）分為TDD和FDD兩種模式，這兩種模式支持的頻段是不一樣的，他們是這樣劃分的。FDD-LTE：TDD-LTE：中國(guó)移動(dòng)TD-LTE：支持頻段38、39、40中國(guó)聯(lián)通TD-LTE：支持頻段40、41中國(guó)電信TD-LTE：支持頻段40、41中國(guó)聯(lián)通FDD-LTE：支持頻段3中國(guó)電信FDD-LTE：支持頻段3n無線電通信簡(jiǎn)史 無線電通信起源于19世紀(jì)末。1865年，英國(guó)人麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在，并證明在真空中它是以光速傳播的。德國(guó)人赫茲于1888年用試驗(yàn)方法實(shí)現(xiàn)了電磁波的產(chǎn)生和接收。

11、1896年，意大利人馬可尼和俄國(guó)人波波夫分別進(jìn)行了無線電通信試驗(yàn)，并研制成無線電收發(fā)報(bào)機(jī)。隨著真空器件的出現(xiàn)，無線電通信得到迅速發(fā)展。 隨著無線電通信技術(shù)的發(fā)展，無線電接力通信、衛(wèi)星通信、毫米波通信等相繼發(fā)展起來。1931年，在英國(guó)多佛爾與法國(guó)加來之間建立了世界上第一條超短波接力通信線路。20世紀(jì)50年代，出現(xiàn)了1GHz以上頻段的小容量微波接力通信系統(tǒng)。到20世紀(jì)70年代，數(shù)字微波接力通信系統(tǒng)逐步完善，到80年代，毫米波波段開始應(yīng)用于接力通信。美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室于1952年首先提出對(duì)流層散射超視距通信設(shè)想，20世紀(jì)60年代以后，散射通信得到很大的發(fā)展。 在衛(wèi)星通信方面,1957年10月，原蘇聯(lián)成功

12、發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星；1958年美國(guó)發(fā)射了世界上第一顆通信衛(wèi)星“斯科爾”，開始了衛(wèi)星通信的試驗(yàn)階段；1965年美國(guó)發(fā)射對(duì)地靜止衛(wèi)星“國(guó)際通信衛(wèi)星-1”號(hào)及原蘇聯(lián)發(fā)射對(duì)地非靜止衛(wèi)星“閃電-1”號(hào)的成功，標(biāo)志著衛(wèi)星通信進(jìn)入實(shí)用階段。20世紀(jì)70年代，衛(wèi)星通信進(jìn)一步向各應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。例如，美國(guó)現(xiàn)已擁有“國(guó)防通信衛(wèi)星”、“艦隊(duì)通信衛(wèi)星”、“Milstar”等多個(gè)使用不同頻段具有不同用途的軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng)，衛(wèi)星通信現(xiàn)已成為美國(guó)全球軍事通信的重要手段。目前世界各國(guó)的長(zhǎng)距離通信和國(guó)際通信中約有一半線路應(yīng)用了無線電通信。 根據(jù)電波的頻率（波長(zhǎng)）的不同，無線電波主要有以下四種傳播方式：地波傳播、天波傳

13、播、視距傳播、散射傳播。（1）地波傳播 地波傳播方式是指無線電波沿地球表面?zhèn)鞑ァＫ饕糜谥胁ㄒ陨系牟ǘ蔚慕嚯x通信(按照地波傳播的規(guī)律，在遠(yuǎn)距離通信時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)越有利)。（2）天波傳播 發(fā)射天線向空中發(fā)射電波，由高空電離層反射后到達(dá)接收點(diǎn)，這種方式稱為天波傳播。它是短波通信的主要傳播方式。（3）直接波傳播 直接波傳播方式是指電波在發(fā)射天線和接收天線能互相“看見”的距離內(nèi)的一種傳播方式，故也稱為視距傳播。其傳播的路徑基本是直線。（4）散射傳播 這種傳播方式是利用對(duì)流層及電離層的不均勻性對(duì)電波的散射作用而實(shí)現(xiàn)的超視距傳播。主要用于超短波和微波的遠(yuǎn)距離通信。(a)射線(b)(c)電離層(d)對(duì)流層

14、 圖 無線電波的主要傳播方式（a） 直射傳播; （b） 地波傳播; （c） 天波傳播; （d） 散射傳播二、短波通信系統(tǒng) 主要依靠天波和地波兩種傳播方式。地波傳播方式受大地的吸收 地面對(duì)電波能量的吸收的大小與地面的導(dǎo)電性能和電波頻率有關(guān)：地面的導(dǎo)電性越好，吸收越??；電波頻率越低，損耗越小。具有繞射現(xiàn)象 地波在傳播過程中能繞過障礙物而傳播的現(xiàn)象，稱為繞射。地波的繞射能力與電波的波長(zhǎng)，障礙物的高低大小及波源所處的位置有關(guān)：波長(zhǎng)越長(zhǎng)，障礙物越低窄，地波的繞射能力越強(qiáng)。傳播穩(wěn)定 地表面的電性能及地貌、地物等并不隨時(shí)間很快的變化。天波傳播方式電離層的形式與結(jié)構(gòu)云雨臭氧層O3溫度氣溫隨高度變化曲線對(duì)流層頂

15、50平流層頂10中層頂90熱層頂1000衛(wèi)星流星10102103104km磁層電離層平流層對(duì)流層珠穆朗瑪峰107108109101010111012電子密度/個(gè) / m3DEF1F2長(zhǎng)波可在D層反射下來，在夜晚由于D層消失，長(zhǎng)波將在E層反射；中波將在E層反射，但在白天D層對(duì)電波的吸收較大，故中波僅能在夜間由E層反射；短波將在F層反射；而超短波則穿出電離層。 F層E層D層長(zhǎng) 波中 波短 波100 km170 km 300 km60 km 70 km 現(xiàn)代短波通信系統(tǒng)一般由帶自適應(yīng)鏈路建立功能的收發(fā)信主機(jī)、自動(dòng)天線耦合器、電源以及一些擴(kuò)展設(shè)備，如高速數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器、大功率放大器等部分組成。收發(fā)信收

16、發(fā)信主機(jī)主機(jī)電源電源自動(dòng)天自動(dòng)天線耦合線耦合器器A調(diào)制解調(diào)制解調(diào)器調(diào)器擴(kuò)展設(shè)擴(kuò)展設(shè)備備500W功放功放自動(dòng)天自動(dòng)天線耦合線耦合器器B現(xiàn)代短波通信系統(tǒng)處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)音音頻頻放放大大調(diào)調(diào)制制載波載波混混頻頻1混混頻頻2激勵(lì)激勵(lì)1激勵(lì)激勵(lì)2線線性性放放大大功功率率放放大大處于接收狀態(tài)時(shí)選選頻頻網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)射射頻頻放放大大混混頻頻1混混頻頻2本振本振1本振本振2中中頻頻放放大大解解調(diào)調(diào)音音頻頻功功放放揚(yáng)揚(yáng)聲聲器器載波載波1在機(jī)動(dòng)通信中的應(yīng)用 在超短波通信距離有限，衛(wèi)星通信受設(shè)備和話費(fèi)制約的情況下，短波是很多用戶解決遠(yuǎn)程移動(dòng)通信的惟一手段。2在軍事通信領(lǐng)域的應(yīng)用 短波傳輸系統(tǒng)是國(guó)防通信網(wǎng)的重要組成部分之一，

17、主要用于建立各級(jí)指揮員之間快速、直接指揮通信和陸、海、空軍之間的協(xié)同通信。它能保障方向不明、距離不等、位置不定的指揮員與作戰(zhàn)部隊(duì)之間的通信。 短波通信系統(tǒng)的應(yīng)用： 超短波通信主要依靠地波傳播和空間波視距傳播。優(yōu)點(diǎn)：頻段寬，通信容量大；視距以外的不同網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)可以用相同頻率工作，不會(huì)相互干擾；可用方向性較強(qiáng)的天線，有利于抗干擾；受晝夜和季節(jié)變化的影響小，通信較穩(wěn)定。 缺點(diǎn)： 通信距離較近；受地形影響較大，電波通過山岳、丘陵、叢林地帶和建筑物時(shí)，會(huì)被部分吸收或阻擋，使通信困難或中斷。 三、超短波通信系統(tǒng) 邏輯控制部分發(fā)信通道部分頻率合成器部分接收通道部分電源跳頻保密單元 跳頻技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)國(guó)際上比較

18、成熟的一種技術(shù)。主要用于軍用通信中，它可以有效的避開干擾，發(fā)揮通信效能。跳頻的載頻受一個(gè)偽隨機(jī)碼的控制，在其工作帶寬范圍內(nèi)，其頻率合成器按偽隨機(jī)碼的隨機(jī)規(guī)律不斷改變頻率。在接收端，接收機(jī)的頻率合成器受偽隨機(jī)碼的控制，并保持與發(fā)射端的變化規(guī)律一致。 超短波通信系統(tǒng)的主要應(yīng)用： 超短波通信主要靠直接波傳播，通信距離一般不超過40-50公里。近距離語音通信靠地波傳播，通信距離一般只有幾公里?？恐苯硬▊鞑サ某滩ㄍㄐ牛瑸榱搜娱L(zhǎng)通信距離，通常在通信兩地之間設(shè)立若干個(gè)中間站，通過中間站的轉(zhuǎn)發(fā)來實(shí)現(xiàn)超視距傳播，這種通信方式稱為無線電接力通信。此外也可采用其他傳輸機(jī)理或媒介來獲得超視距的超短波通信，如散射通信、流星余跡通信、衛(wèi)星通信等。 1在移動(dòng)通信中的應(yīng)用 超短波波長(zhǎng)較短，因而收發(fā)天線尺寸可以較小。在短距離通信時(shí)，只需要配備很小的通信設(shè)備，因此廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信方式。20世紀(jì)80年代以來，與電話交換技術(shù)結(jié)合，移動(dòng)電臺(tái)可以通過電話交換機(jī)以撥號(hào)方式與其它移動(dòng)電臺(tái)構(gòu)成雙向通信電路，稱作無線電話（或移動(dòng)電話），并可與市話網(wǎng)互通，形成方便靈活的通信網(wǎng)。最小型的移動(dòng)電臺(tái)為手持式，重量不足1000克。2在縣級(jí)防汛調(diào)度網(wǎng)