天線在短波通信臺站中的應用分析

【摘要】短波通信在應急通信中具有極其重要的作用。文章闡述了天線性能對短波通信質量的影響，并對短波通信網絡中固定電臺、車載電臺、便攜式電臺使用的天線類型、天線的架設方式和通信效果進行了分析。

【關鍵詞】短波通信;天線;固定電臺;車載式;便攜式

1.引言

短波通信主要借助于電離層反射電磁波傳輸，能夠有效實現中、遠程距離通信。與其它通信手段相比，短波通信設備簡單，遠距離通信的運行成本低;機動性強，既可以固定設置定點通信，也可以背負或車載進行移動通信;組網方便靈活，不依賴地面通信網絡和電力系統而獨立工作，對自然災害或戰爭的抗毀能力強。這些優點使得短波電臺作為遠距離指揮通信和應急通信的重要手段之一，在自然災害救援、應對突發事件時發揮著良好的保障作用。

2.天線的選擇和架設

短波通信網絡的臺站設置一般包括固定臺、車載臺和便攜臺，三者組成通信網絡，既能利用固定大型天線和設備的優勢擔當應急通信樞紐，又能充分發揮小型、便攜天線和設備移動性強的優勢傳遞信息。無論固定臺、車載臺還是便攜臺，天線的性能都對通信質量的好壞起著至關重要的作用。根據傳輸距離、通信方向、使用用途、承受功率的不同，選擇適合的短波天線并正確架設，可以使電臺的有效幅射功率成倍甚至是幾倍地增加，有效改善通信效果。

2.1 固定臺天線

為實現固定臺與固定臺之間、固定臺與車載臺之間都能夠通信的組網目的，固定臺的天線需要能夠符合移動通信中心站的各種要素：全向;兼顧近、中、遠各種距離;與范圍內各種類型各種極化方式的車載、船載、固定臺的天線都能良好兼容。在實際應用中，用于全方位通信的三角組合型全向全角天線和兼顧全向和定向兩種用途的高增益三線式寬帶天線都能夠滿足上述要求。

三角組合型全向全角天線在水平360°全方向和對天全仰角輻射均勻，能夠照顧近中遠各種距離，對近程通信盲區也有明顯改善。此外，它能兼顧垂直極化波和水平極化波，對區域內各種臺站的不同種類天線的兼容性好。我國的省級行政區，從省會城市到邊緣地區的距離多數在1200公里以內，在這個范圍內組建全省或地區級的短波通信網，中心基站選用這種天線比較理想。

高增益三線式天線具有增益高、全頻段內駐波比小、全向無盲區、抗風抗毀能力強等優點，能夠顯著提高短波基站的通信質量。三線天線可根據通信目的選用平拉架設或倒V架設。平拉架設在天線寬邊方向上的輻射強于窄邊方向，因此適用點對點定向通信，或點對扇面的通信，主要用于基層站點，配用125W電臺最大通信距離可達2000～3000公里。倒V架設方式能產生全方位幅射，與外圍各方向的水平天線、鞭天線等的通信效果都很好，適用做中心站天線，配用125W電臺通信半徑可達1500公里。

2.2 車載電臺天線

為滿足快速反應、靈活機動的短波應急通信需求，可以在車輛上裝配車載電臺及天線。鞭狀天線是目前車載短波天線中使用較為廣泛的一種，體積小，安裝簡單，全方向，適合車輛運動中通信。遠距離通信時，鞭狀天線豎直，利用地面以下部分的“鏡像天線”效應，使天線鞭的電長度比實際架高增加將近一倍;近距離通信時，鞭狀天線可以放置為倒“L”型，利用車頂反射作用增加天線的垂直輻射面，可以提高發射效率。

短波車載鞭天線的安裝位置是非常重要的。吸盤式安裝的最佳位置是車輛的四個側角，要求天線始終保持垂直以充分發揮天線的發射和接收效果。卡邊式安裝則是無論在車的任何部位都能保證最終天線是垂直向上的，既可以通過改善駐波比提高天線的工作效率，又可以防止行車中顛簸脫落。

由于鞭天線工作原理的限制，其在10～100公里范圍內存在盲區。為了解決盲區通信的問題，可以按照動中通和靜中通來區別對待。動中通是車輛行進中通信，用鞭天線進行動中通時，把鞭天線加長并且向車頂拉彎，能夠少量增加垂直輻射分量，對改善盲區有一定作用。若要從根本上實現無盲區動中通，必須選用高能半環車載天線，這種天線能夠產生高仰角輻射，天波落地最近距離為0公里，因此不存在盲區。在靜止通信時，可以選擇體積小、架設快的野外天線品種，如快速寬帶天線，實現0～1000公里全向無盲區通信。鞭天線與野外快速寬帶天線互相配合，可以保障車載臺通信暢通。

2.3 便攜電臺天線

便攜式短波電臺在行進中通信時只能使用短的鞭狀天線，一副3米長的可折疊鞭天線，與25～50W的電臺配合，一般最大的傳輸距離只能達到20公里。如果要求通得更遠，必須在停止行進時換用便攜式快速天線。

單線行波天線是一種專門為野外通信設計的新型便攜短波天線，用于延伸個人站和野外臨時基站的通信距離。這種天線全頻段保持低駐波比，輻射效率高，選擇不同架設方式可以實現全向或定向通信，在近中遠不同距離上都可獲得理想效果。由于這種天線具有體積小，重量輕，架設快，撤收快等優點，因此特別適合軍隊、警察、人防等要求快速反應的用戶用于應急通信，特別是在車輛和船只無法到達的地點可以由人攜帶建站。其中，20米單線行波天線專門用于野外臨時架裝，這種天線有兩種架設方式：一是沿地面斜拉架設，斜拉方式以全向高仰角輻射為主，在1000公里半徑內全方位的通信效果都很好，特別是能夠明顯改善20～100公里盲區內的通信效果;二是采用平拉架設，這種架設方式方向性強，適合800～1600公里遠距離定向通信。如果用于野外臨時基站，與前者相比，使用30米單線行波天線通信距離會更遠，效果也會更好。這種天線通常采用倒V形架設，能夠產生全方位輻射。以上兩種天線也可以用作車載臺的備用天線，在停車時換用，能夠明顯改善盲區內和遠距離的通信效果。

3.結束語

近年來，天線技術一直在不斷地發展和創新，主要是向寬帶、全向、無“盲區”、高增益方向發展。體積越來越小，效率越來越高。建設和使用短波通信應急系統時，需要綜合考慮各種因素，因地制宜做好天線的選擇和架設工作，這對于保障短波電臺通信的效果和應急通信的暢通尤為重要。

參考文獻

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作者簡介：莫秋菊（1980—），女，廣西人，碩士研究生，中級工程師，主要從事電臺通信技術研究。