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(xiàn)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(xiàn)

　　短波天線(xiàn)主要是向寬帶、全向、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(xiàn)和車(chē)載天線(xiàn)。

　　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(xiàn)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(huà)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(xiàn)電廣播、無(wú)線(xiàn)電通信、電視、雷達(dá)等都要靠無(wú)線(xiàn)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(chēng)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(xiàn)電通信，利用地波傳播。

　　2、天波傳播

　　天波是指由天線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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)虿坏剑纬闪硕滩ㄍㄐ诺?ldquo;寂靜區(qū)”，也稱(chēng)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(chē)載 臺(tái)由于天線(xiàn)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(xiàn)，也稱(chēng)“高射天線(xiàn)”或“噴泉天線(xiàn)”，縮短天波第一跳落地的距離。仰角是指天線(xiàn)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(xiàn)未出現(xiàn)之前，我們常用低架雙極天線(xiàn)來(lái)解決近距離通信盲區(qū)問(wèn)題，效果也不錯(cuò)。

　　2、三線(xiàn)式天線(xiàn)是目前效果較好的短波基站無(wú)盲區(qū)天線(xiàn)

　　澳大利亞月光公司生產(chǎn)的FD-230系列三線(xiàn)式寬帶短波天線(xiàn)，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(hù)實(shí)際使用情況反映，該天線(xiàn)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(hù)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(xiàn)目前正在武警系統(tǒng)、陸?？杖娂岸凇⒐蚕到y(tǒng)、人防系統(tǒng)、林業(yè)部門(mén)、交通部門(mén)等單位大量推廣使用。國(guó)內(nèi)已有不少三線(xiàn)寬帶天線(xiàn)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(xiàn)是目前國(guó)內(nèi)最好的車(chē)載無(wú)盲區(qū)短波天線(xiàn)

　　長(zhǎng)期以來(lái)，近距離通信盲區(qū)一直困擾著短波車(chē)載通信。人們嘗試了各種天線(xiàn)，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(chē)載電磁環(huán)天線(xiàn)完全解決了近距離通信盲區(qū)問(wèn)題。

　　ML-90天線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)是便攜式電臺(tái)理想的無(wú)盲區(qū)天線(xiàn)

　　7006天線(xiàn)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(chē)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。