基于多天線的短波通信無線控制設計研究

劉好武

摘要：社會經濟及科學技術迅猛發展下，我國于短波通信方面取得了驕人的成績。短波通信技術在通信技術中占據著舉足輕重的位置。隨著新技術的不斷引進，新工藝蓬勃興起，短波通信速度短波明顯加快，其被廣泛應用于多個地區。如何加強短波通信效率成為亟待解決的重要課題。文章結合實際，在多天線基礎上，對其短波通信無線控制設計進行了論述，以期對提高短波通信無線控制設計質量有所幫助。

關鍵詞：多天線 短波通信 無線控制 設計

中圖分類號：TN85 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0014-01

短波通信的產生，使遠距離通信成為可能，其在通信領域中占據著舉足輕重的位置。據調查，短波通信備受各種行業青睞。衛星通信的蓬勃興起，使得短波通信不被重視。然而，在無線通信技術的作用下，短波通信系統的性能顯著提高。此外，核打擊形勢下，短信通信成為遠距離無線通信的唯一方式。當前，短波通信應用率較高，一個位置可與多個不確定位置點互聯互通。在進行互聯互通時，很多人傾向于使用短波通信。此外，某些人在完成通信過程中僅采用一種天線。近年來，天線技術飛速發展，“無盲區”天線、高仰角天線等應運而生[1]。這些天線的產生，為短波用戶與處于各地的短波用戶通信提供了便利。短波通信屬于上述方式范疇時，極有可能出現通信斷續的現象。文章，首先論述了與幾個不確定位置點進行短波通信的難點及誤區；其次，分析了接收不確定位置點短波信息的方法；最后，探討了基于多天線的短波通信控制，旨在做出重要的分享。

1 與幾個不確定位置點進行短波通信的難點及誤區

1.1 與幾個不確定位置點進行短波通信的難點

就不確定位置的短波通信點而言，其通信質量會受到天波或地波天線的影響。假設，短波通信發起方使用地波天線進行短波通信，短波通信接受方位于遙遠的地方，則短波通信無法互聯互通。當然，某些時候，短波通信雙方距離較近，但在地形的影響下，短波通信亦無法完成。假設，短波通信發起方使用天波天線進行通信，短波通信接收方處于通信“盲區”或較近距離，則短波通信無法完成。

現今，很多短波通信用戶都傾向于依靠經驗，并采用某種固定形式的天線進行短波通信。此種短波通信方式存有很大的弊端：當短波通信路徑中有山脈、建筑或電離層波動時，短波通信將無法完成。

1.2 與幾個不確定位置點進行短波通信的誤區

與多個不確定位置點進行短波通信時，很多人鐘情于大型直立天線或體型龐大的雙極天線。其中，對于大型直立天線，其主要發射垂直極化波。當在地面傳輸時，垂直極化波會出現較小損耗。然而，與天波相比，地波通信距離僅達幾十公里；對于雙極天線，主要發射水平極化波[2]。當在地面進行傳輸時，水平極化波會出現大量損耗。然而，電離層可對水平極化波進行反射，以實現遠距離通信傳輸目標。因此，雙機天線在發射及接受遠距離短波方面存有一定的優勢。一些短波通信用戶喜歡將雙極天線應用于任何距離內的通信，這種通信方式會于近距離處產生通信“盲區”，以致無法進行通信。

2 接收不確定位置點短波信息的方法

通常，短波通信不確定位置點，其既可能處于近距離，又可能處于遠距離，甚至是“盲區”。所謂的盲區指的是，在實際短波通信中，短波地波傳輸的最大距離及短波天波通信的最小距離兩者之間的差值。短波地波傳輸的最大距離是指地波的最大傳輸距離；短波天波的最小距離是指在電離層反射后短波首次到達地面的距離，一般來說，其值約為80km。

短波中近距離（小于30km）地波通信使用的天線通常為短波地波天線或鞭天線。在上述天線的作用下，便可實現近距離短波通信。遠距離短波通信通常采用天波天線，尤其是雙極天線。當不確定位置點處于盲區時，短波通信無法互聯互通。最近幾年，高仰角天線及“無盲區”天線蓬勃興趣，使得“盲區”短波通信成為可能[3]。

3 基于多天線的短波通信控制

上文中筆者對高仰角天線解決盲區短波通信問題做了淺析。然而，這并非沒有例外。上文中所涉及的“盲區”僅僅停留于傳統意義。倘若，短波通信為近距離時，電磁波會受到一系列因素的影響，比如：地面導電性過小等。在這些因素的作用下，電磁波會發生一定程度的變化。當短波通信雙方距離小于10km時，短波通信便會互聯互通。由此可知，“無盲區”天線及高仰角天線，在解決無法正常通信問題時也毫無效用。

為改善此種情況，筆者建議將天波天線、高仰角天線、地波天線三者科學、合理結合，將其優勢集聚整合，以達成短波無線控制目標。基于多天線的短波通信控制設計可從以下方面入手：通過不斷探索、研發以設計出具備優良品質的設備，而后將天波天線、高仰角天線、地波天線有機結合，也就是說，將其共同安置于同一設備上。此種設備可同時接收三種天線傳輸的短波通信信號。繼此之后，依據信號進行相關計算（信噪比）[4]。

基于上述內容，有效控制短波電臺天線切換，從而將優質（信噪比值較大）的信號引入電臺。當地波天線接收到的短波信號信噪比大于天波天線及高仰角天線兩者接收到的信號信噪比時，此設備引入電臺的是地波天線信號。由此可見，當天波天線、高仰角天線、地波天線任一天線比其余兩者信噪比大時，設備引入電臺的將是此種天線信號。如此，便能保證電臺接收到最大信號。

4 結語

綜上所述，文章所論述的基于多天線的短波通信控制，既不屬于新技術范疇，也不能從根本上改善短波通信狀況，但其對短波單天線通信方式存有的缺陷有所彌補。多天線短波通信方式主要適用的短波通信為不確定位置點及移動。希冀，我國能夠深入探索、研究多天線短波通信，以徹底解決短波通信中存有的問題，進而實現短波通信的跨越式發展。

參考文獻

[1]李少華.基于多天線的短波通信無線控制設計研究[J].中國新通信，2014，12：89-90.

[2]李碩，胡山林，孫文俠，胡文麗.基于多天線的短波通信無線控制設計[J].火力與指揮控制，2013，11：153-157.

[3]呂軍.超短波通信聯合仿真平臺的設計與實現[D].國防科學技術大學，2012.

[4]李二佳.短波應急通信網中協作通信技術的研究[D].蘭州交通大學，2014.

[5]董浩.基于協作通信的短波OFDM系統設計[D].北京郵電大學，2014.