淺析短波最佳通信頻率選擇方法

莊乾波

【摘要】 船與陸地短波臺(tái)站之間的短波通信距離長、地或跨度大、電離層復(fù)雜，存在著某一時(shí)間段聯(lián)絡(luò)信號(hào)極差，甚至通信中斷現(xiàn)象。針對此現(xiàn)象，本文研究分析了短波通信原理與現(xiàn)代短波通信技術(shù)，提出了短波最佳通信頻率選擇的方法，并對其可行性進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】 短波通信 通信技術(shù) 頻率

一、引言

船與陸地短波臺(tái)站之間的短波通信距離長、地域跨度大、電離層復(fù)雜，存在著某一時(shí)間段聯(lián)絡(luò)信號(hào)極差，甚至通信中斷現(xiàn)象，此時(shí)，檢查其設(shè)備自收自發(fā)正常，更換備用頻率也不一定能找到一個(gè)可用的工作點(diǎn)，大部分的備用頻率都不能工作。針對以上情況，本文研究分析了短波通信原理與現(xiàn)代短波通信技術(shù)，提出了短波最佳通信頻率選擇方法，船與陸地之間的短波通信頻率進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，并對其可行性進(jìn)行分析。

二、短波通信的特征

眾所周知，近距離的短波通信主要依靠地波傳輸，而遠(yuǎn)距離的短波通信主要依靠電離層反射進(jìn)行，電離層分布及反射的傳播路徑如圖1所示。電離層反射的特點(diǎn)是路徑損耗、時(shí)延分布、噪聲和干擾等都隨頻率、地點(diǎn)的變化而變化，而電離層的高度和狀態(tài)則隨著晝夜和季節(jié)等條件的變化而變動(dòng)。短波通信中工作頻率是不能任意選擇的，要想獲得最佳的通信效果，除了具有高性能的通信設(shè)備，正確架設(shè)的天線外，工作頻率的選擇也是一個(gè)至關(guān)重要的因素。

三、短波工作頻率的預(yù)選

對于短波通信來說，無線電波在電離層中傳播時(shí)，被電離層反射的同時(shí)，也會(huì)被電離層吸收，由于電離層的高度和密度不是恒定不變的，所以在不同時(shí)間段、不同的地理位置以及不同的通信距離，都有不同的最佳工作頻度，工作時(shí)必需根據(jù)實(shí)際情況選用合適的通信頻率。

根據(jù)短波無線電傳播理論，對于一定高度的電離層來說，通信距離越遠(yuǎn)，工作頻率越高。在一定時(shí)間內(nèi)，可以被電離層反射回來的最高頻率，我們稱為最高可用頻率，但最高可用頻率不是最佳工作頻率，一般認(rèn)為，最高可用頻率乘以系數(shù)0.85或更低的頻率才是最佳工作頻率。工作頻率選擇得好壞，直接決定通信的成功與否。一般情況下，白天的通信頻率比夜間的高，中午的通信頻率比早晨和傍晚的高，冬季的通信頻率比夏季的高，春季、秋季使用的頻率介于夏季和冬季之間，遠(yuǎn)距離通信比近距離通信用的頻率高，頻率預(yù)選時(shí)主要采用以下幾種方法：

（1）利用電離層觀測站。為全面了解掌握全球范圍的電離層狀況，世界各國在全球范圍內(nèi)大約建立了150個(gè)電離層觀測站，我國也建有十幾個(gè)電離層觀測站，分布在全國各地，實(shí)時(shí)觀測電離層的變化，并及時(shí)提供實(shí)時(shí)的地區(qū)電離層數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是用戶選擇事實(shí)上最佳工作頻率所需要的預(yù)選參考資料。

（2）利用短波通信頻率預(yù)選終端設(shè)備即自適應(yīng)電臺(tái)。自適應(yīng)電臺(tái)采用長（短）期頻率預(yù)報(bào)、無源選頻、噪聲監(jiān)測等先進(jìn)技術(shù)，在較短的時(shí)間內(nèi)能自動(dòng)探測出各種電離層的傳播特性、變化參數(shù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)評(píng)估，能自動(dòng)生成最佳可用工作頻率表供用戶使用。

（3）經(jīng)驗(yàn)工作頻率。一部通信設(shè)備能否與聯(lián)絡(luò)對象保持最佳通信效果，電臺(tái)值班員對當(dāng)?shù)夭煌瑫r(shí)間及年份所使用的工作頻率經(jīng)驗(yàn)積累，對快速選取最佳工作頻率也是非常重要的。

（4）如果所用的工作頻率不能順利通信時(shí)，可按照以下經(jīng)驗(yàn)變換頻率：

（a）接近日出時(shí)，若夜間頻率通信效果不好，可改用較高的頻率，日頻為一般在12MHz—18MHz之間。

（b）接近日落時(shí)，若白天頻率通信效果不好，可改用較低的頻率，一般在10MHz—12MHz之間。

（c）在日落時(shí)，信號(hào)先逐漸增強(qiáng)，而后突然中斷，可改用較低頻率，一般在6MHz—9MHz之間。

（d）工作中如信號(hào)逐漸衰弱以致消失，可提高工作頻率，一般在9MHz—14MHz之間。

四、結(jié)束語

長期積累的經(jīng)驗(yàn)為快速選取最佳工作頻率提供了可能。將每次溝通的短波通信頻率根據(jù)時(shí)間等進(jìn)行整理歸類，對船與陸地短波臺(tái)站之間的短波通信進(jìn)行頻率管理，就能為出海時(shí)方便迅速地預(yù)選出溝通良好的通信頻率提供有益的借鑒。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]胡中豫《現(xiàn)代短波通信》，國防工業(yè)出版社，2003年度10月第一版

[2]李愷 孫劍平《短波頻管系統(tǒng)在海上通信中的應(yīng)用研究》，海軍大連艦艇學(xué)院