短波通信概述

短波通信概述短波是唯一不受網(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(zhēng)方式，其抗毀能力和自主通信能力與短波無(wú)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(lái)，短波通信技術(shù)在世界范圍內(nèi)獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步。這些技術(shù)成果理應(yīng)被一、短波通信的一般原理為使接收點(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：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(wú)線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電子分裂出來(lái)，形成離子和自由電子，這個(gè)過(guò)程叫電離。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(lái)表示。電離層個(gè)是天波。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)二、單邊帶的概念在無(wú)線電通信中，傳送信息的載體是特定頻率的載波(也稱(chēng)為主頻)。那么 根據(jù)國(guó)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(guó)內(nèi)外使用的短波電臺(tái)都是單邊帶SSB載波和一個(gè)邊帶全抑制的單邊帶話USB上邊帶話AM全載波單邊帶話(全載波兼容式調(diào)幅話)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1.正確選用工作頻率；(5)遇到磁暴時(shí)，可選用比平常低一些的頻率。信號(hào)不良常常源自天線或地線。選購(gòu)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(lái)控圖1.3典型天波天線(雙極天線)結(jié)構(gòu)示意圖天波天線簡(jiǎn)單的規(guī)律為：天線水平振子(一臂的)長(zhǎng)度達(dá)到1/2波長(zhǎng)時(shí)，水天線高度越低，發(fā)射仰角越高，通信距離越近；天線高度與波長(zhǎng)之比(H/λ)達(dá)出去不到三分之一甚至更少，通信效果可想而知。(4)介紹二種性能和價(jià)格兼優(yōu)的基站天線(5)正確架設(shè)天線和連接饋線安裝架設(shè)，才能發(fā)揮出最佳效果。和的架設(shè)位置以開(kāi)擴(kuò)的地面為好，沒(méi)有條件的單位也可以架在兩個(gè)樓房之間或樓頻輸入輸出阻抗一致，才能實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗連接。多數(shù)短波電臺(tái)的輸出/輸入阻抗為歐姆，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)，而定。 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(7)正確埋設(shè)接地體和連接地線地線是很多用戶(hù)容易草率處理的問(wèn)題。短波通信臺(tái)站的地線是至關(guān)重要的，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。頻要條件。在評(píng)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。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(guò)不佳的通道好，而且干擾其它臺(tái)；電臺(tái)接收方面的dB指標(biāo)不好，說(shuō)明自身容見(jiàn)難點(diǎn)及解決方法(1)近距離盲區(qū)及解決方法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?jiàn)30信(2)車(chē)載臺(tái)的通信困難及解決方法。(3)延長(zhǎng)個(gè)人攜帶臺(tái)通信距離的方法(1)插入噪聲(2)背景混雜噪聲線選型短波通信是指波長(zhǎng)100－10米(頻率為3－30MHz)的電磁波進(jìn)行一、衡量天線性能因素，它包線(鞭天線)具有垂直極性，水平天線具有水平極性。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(méi)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(YagiAntenna)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2．對(duì)數(shù)周期天線(LogPeriodicAntenna)對(duì)數(shù)周期天相3．長(zhǎng)線天線(Long－WireAntennas)長(zhǎng)線天線優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，增益適中。與八木天線和對(duì)極周期天線比，長(zhǎng)線天線長(zhǎng)度方向性和增益低。但其優(yōu)勢(shì)在于，由于其增益與線長(zhǎng)度有關(guān)，用戶(hù)可以找到最佳接收線的長(zhǎng)度和角度。通過(guò)比較信號(hào)波長(zhǎng)，計(jì)算出線的長(zhǎng)度，非常適合于遠(yuǎn)距離通信。當(dāng)線長(zhǎng)4倍波長(zhǎng)在仰角為25度時(shí)與雙極天線比增益高3dB，當(dāng)線長(zhǎng)8倍于波長(zhǎng)時(shí)，增益高6dB，仰角下降到18度。4．車(chē)載移動(dòng)天線(MobileAntennas)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(zhǎng)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(chē)載天線仰角應(yīng)大于45度，因?yàn)樘炀€長(zhǎng)度較短，是低效天線。在汽車(chē)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，L天線適宜用于中短波通信。。波天線。通信距離在1000－3000公里，可使用高增益，低仰角對(duì)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，距離在600Km以?xún)?nèi)時(shí)采用水平雙極天線可取得較好效果，但水平雙極天線占電臺(tái)較多不適合布天線陣。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)(30--80公里)的通信困難。、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)。解決方法越強(qiáng)。數(shù)字化是短波電臺(tái)的必然發(fā)展趨勢(shì)。。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)外己推出一、短波傳播方式好的通信效果。地波(表面波)傳播，直射波(視距)傳播，天波傳播，散射傳播。。A、地波(表面波)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)車(chē)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，該天線不用接天調(diào)，3、ML-90天線是目前國(guó)內(nèi)最好的車(chē)載無(wú)盲區(qū)短波天線L與新體制短波無(wú)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、近距離通型固定臺(tái)(站)，也可用于車(chē)載、艦載、機(jī)載或背負(fù)移動(dòng)通信。短波通信設(shè)備簡(jiǎn)代衛(wèi)星通信問(wèn)世后，短波通信一度處于發(fā)展低潮。備強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。信道評(píng)估，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇最佳工作頻率。(1)自適應(yīng)頻率管理系統(tǒng)－在短時(shí)間內(nèi)，對(duì)全頻段快速掃描和探測(cè)，不斷預(yù)報(bào)各頻率可用情況。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(duì)信道參數(shù)的探測(cè)，并適應(yīng)信道質(zhì)量的變化，自動(dòng)在(2)干擾自適應(yīng)跳頻：基于對(duì)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(cè)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)信道誤自適應(yīng)數(shù)據(jù)終端，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，運(yùn)用選擇自動(dòng)請(qǐng)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(guò)實(shí)時(shí)選擇信道，調(diào)