短波通訊系統的相關探討

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，以及短波天線系統設計的相關內容。

【關鍵詞】 短波通信 短波頻率 天線系統設計

一、短波通信的影響因素及頻率選擇

短波通信的實現主要是通過電離層對電波的反射或折射而進行，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，經常會出現信號不穩定或沒有信號，致使通信中斷或無法連接的情況。為了確保通信的穩定，我們不得不根據不同的時間段來選擇不同的頻率。對于一般設臺單位，通常一般都會至少設有日頻和夜頻兩個頻率。在實際的情況中，所架設的天線的高度以及收發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，通訊距離的遠近決定著所用頻率的高低，距離遠則頻率較高，距離較近則所用頻率也較低。為了確保短波通訊的質量，目前常采用的是“頻率分集”和“天線分集”的方式來根據時間的變化更換頻率和天線程式。近年來，以廣泛使用ALE自適應選頻方法和短波全頻段實時自適應選頻系統。

二、短波天線系統的設計

頻率的選擇對于短波通訊有著非常大的影響。但對于設臺單位來講，在頻率確定的情況下，天線系統的設計也至關重要。在設計過程中，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、對數周期天線、籠形天線、魚骨形天線等。伴隨著短波跳頻技術的成功，一批短波寬帶天線也成功的被研制出來，倒V架設的寬帶天線成功的緩解了天線架設場地較小所帶來的限制。對于設臺單位而言，通常其架設天線的場地都比較小，甚至有的單位并沒有很合理的架設場地，而將其架設在樓頂，在此種情況下，雙極寬帶天線能夠適應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，而主瓣則始終呈現出與陣子軸垂直的狀態；當其中一個臂長大于1/2長時，會出現副瓣；當其中一個臂長等于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，水平陣子能夠產生定向發射；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，在設計短波天線系統時，工作人員可以先根據實際給出的收發地點確定出大圓的距離和方位角，然后計算出所需架設的天線的發射仰角，最后根據指定的頻率來計算出需要架設的高度。

三、注意事項

為了確保短波通訊系統能夠安全的持續的為人們提供服務，在其設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、為了避免漏電現象給通訊質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象，確保設備及人員的安全，必須安裝避雷裝置。3、當天線架設的位置為樓頂時，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

[1]俞明.短波通訊的傳播特點與網絡設計[J].中國無線電.2004（05）.

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