短波通訊系統(tǒng)的相關(guān)探討

陳永華

【摘要】 在短波通信的過程中，頻率的選擇以及短波天線系統(tǒng)都是非常重要的。本文中，筆者重點探討了影響短波頻率選擇的因素，以及短波天線系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】 短波通信 短波頻率 天線系統(tǒng)設(shè)計

一、短波通信的影響因素及頻率選擇

短波通信的實現(xiàn)主要是通過電離層對電波的反射或折射而進(jìn)行，因此，電離層的高度和密度對于短波通信的頻率選擇及傳輸距離有著最直接的影響。目前短波通信技術(shù)常被人們用于固定點之間的通訊上，在通訊的過程中，受到電離層變化的影響，經(jīng)常會出現(xiàn)信號不穩(wěn)定或沒有信號，致使通信中斷或無法連接的情況。為了確保通信的穩(wěn)定，我們不得不根據(jù)不同的時間段來選擇不同的頻率。對于一般設(shè)臺單位，通常一般都會至少設(shè)有日頻和夜頻兩個頻率。在實際的情況中，所架設(shè)的天線的高度以及收發(fā)裝置的位置通常都是固定不變的。在頻率的選擇上，需要按照時間的變化而進(jìn)行頻率的改變，在中午太陽距離地面高度較高的情況下，可用頻率能夠高達(dá)20M左右，而在夜間，可用頻率可低至3M左右。同時頻率的選擇還要根據(jù)太陽活動、年、季、時的變化而有所變化，對于通訊距離的不同也需要選取不同的頻率。在天線高度固定的情況下，通訊距離的遠(yuǎn)近決定著所用頻率的高低，距離遠(yuǎn)則頻率較高，距離較近則所用頻率也較低。為了確保短波通訊的質(zhì)量，目前常采用的是“頻率分集”和“天線分集”的方式來根據(jù)時間的變化更換頻率和天線程式。近年來，以廣泛使用ALE自適應(yīng)選頻方法和短波全頻段實時自適應(yīng)選頻系統(tǒng)。

二、短波天線系統(tǒng)的設(shè)計

頻率的選擇對于短波通訊有著非常大的影響。但對于設(shè)臺單位來講，在頻率確定的情況下，天線系統(tǒng)的設(shè)計也至關(guān)重要。在設(shè)計過程中，需要重點考慮的主要有以下方面。

2.1短波天線程式

目前常用的主要有菱形天線、對數(shù)周期天線、籠形天線、魚骨形天線等。伴隨著短波跳頻技術(shù)的成功，一批短波寬帶天線也成功的被研制出來，倒V架設(shè)的寬帶天線成功的緩解了天線架設(shè)場地較小所帶來的限制。對于設(shè)臺單位而言，通常其架設(shè)天線的場地都比較小，甚至有的單位并沒有很合理的架設(shè)場地，而將其架設(shè)在樓頂，在此種情況下，雙極寬帶天線能夠適應(yīng)各種頻率的特點就極大了方便了人們的使用。

2.2天線的方向

方向圖（天線的輻射模式）是最能夠天線特性的。根據(jù)振子同大地平面的比較，短波天線的方向性通常由水平面和垂直面兩種方向圖來表示。

1、水平面方向性圖。經(jīng)由理論的推斷能夠得知，在天線長度不同的情況下，水平面方向性圖會隨之而有所改變。具體變化如下：a、對于對稱陣子而言，不論其長度如何，它的軸向上不存在輻射。b、對于半波振子而言，當(dāng)其中一個臂長小于1/2波長時，伴隨著長度的不斷增加，方向圖會逐漸變得尖銳，而主瓣則始終呈現(xiàn)出與陣子軸垂直的狀態(tài)；當(dāng)其中一個臂長大于1/2長時，會出現(xiàn)副瓣；當(dāng)其中一個臂長等于0.65波長時，其大輻射方向保持與振子軸垂直。

2、垂直面方向性圖：。a、受地面因素的影響，在垂直面上，水平陣子能夠產(chǎn)生定向發(fā)射；b、在天線的高度值大于四分之一波長的情況下，最大輻射向地面靠近。

2.3天線輻射仰角的計算

通過以上能夠得知，在設(shè)計短波天線系統(tǒng)時，工作人員可以先根據(jù)實際給出的收發(fā)地點確定出大圓的距離和方位角，然后計算出所需架設(shè)的天線的發(fā)射仰角，最后根據(jù)指定的頻率來計算出需要架設(shè)的高度。

三、注意事項

為了確保短波通訊系統(tǒng)能夠安全的持續(xù)的為人們提供服務(wù)，在其設(shè)計及安裝和使用的過程中，有很多需要注意的地方，重點如下：1、為了避免漏電現(xiàn)象給通訊質(zhì)量等帶來的不良影響，短波電臺必須做到可靠接地。在地線的選擇上，可以采用較短較粗的，最好能夠選擇100mm寬的銅帶。2、為了有效的防止雷擊現(xiàn)象，確保設(shè)備及人員的安全，必須安裝避雷裝置。3、當(dāng)天線架設(shè)的位置為樓頂時，需要注意的是，天線的高度為天線到樓頂平面的高度。4、在架設(shè)天線的過程中，為了減少射頻功率的損耗，饋線的長度及彎度應(yīng)盡可能的縮小，如必須彎曲，則需確保其彎曲角度在120度以下。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]俞明.短波通訊的傳播特點與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計[J].中國無線電.2004（05）.

[2] 李丹鏑. 短波通信系統(tǒng)的頻率管理[J]. 無線電通信技術(shù). 1999（06）