中波傳輸技術發展現狀及其在無線通信中的應用

萬雅芬

【關鍵詞】中波傳輸 無線通信 廣播 天線

1 引言

隨著電子技術、自動控制技術的快速發展和進步，無線通信系統得到了較大改進，誕生了ZigBee傳感器網絡、TD-LTE技術、RFID通信技術等通信技術，這些無線通信技術主要依賴無線電波進行傳輸。無線電波按照不同的波長可以被劃分為長波（波長大于1000m）、中波（波長大于100m且小于1000m）、短波（波長大于10m且小于100m）、超短波和微波（波小于10m）等，不同的波長適用于不同的業務，比如中波適用于短距離通信，主要應用于廣播通信；短波主要應用于遠距離無線通信。

近年來車輛、飛機、手機定導航定位等對媒體音視頻傳輸的需求大大刺激了中波傳輸技術的應用與研究，在傳輸聲音的同時，中波傳輸技術還需要發送股市行情信息、天氣預報信息、交通節目信息、服務區信息等，因此中波傳輸技術與當前的數字技術進行有效結合，可以提高中波傳輸技術的實用性，滿足人們的多樣化需求。

2 中波傳輸技術發展現狀

中波傳輸技術的頻率通常是300～3000kHz，又被人們稱為中頻通信，中波傳輸技術已經誕生了許多新型技術，尤其是中波天線技術方面得到了較多改進，詳細描述如下。

2.1 中波單塔天線

應用中波傳輸技術時，可以發射垂直于極化波的信號，以便提高通信性能和改善信息發送成功率。中波廣播技術必須發射垂直的極化波，受此影響，中波天線的主要形式為與地表垂直的單極振子。單塔天線事實上是一種在底部饋電的垂直振子，它將塔身作為其振子，主要由絕緣拉繩、底座絕緣、鋼桅桿以及放電球和地網等部件構成。中波單塔天線的主要組成內容包括五個部分，分別是拉繩、桅桿、放電球、絕緣底座、地網等，將這些硬件單元集成在一起，就可以在水平面范圍內發射中波信號，這些中波沒有固定的方向。目前最為常見的中波單塔天線是76m高的輕型拉線塔。

2.2 中波斜拉線頂負荷單塔天線

這種類型的天線適用于頻率小于900kHz并且功率較小的中波發射臺，其具有較小的阻抗，中波傳輸效率低，需要在塔頂安裝斜拉線，以便能夠提高單塔天線的工作高度，確保可以穩定地發射中波信號。

2.3 并饋式中波天線

這種天線與中波單塔天線的工作原理非常相似，主要區別在于硬件組成單元，并饋式中波天線使用導線將鐵塔和絕緣子連接在一起，同時可以基于垂直振子發射中波信號，鐵塔基座僅僅具有支撐功能，但是中波單塔天線還兼具饋電功能。并饋式中波天線具有較好的防雷效果，更加適合在自然條件更為惡劣的環境中應用。

2.4 新型中波小天線

中波單塔天線、并饋式中波天線均是桅桿式天線，隨著中波傳輸技術的應用，桅桿天線越來越多，并且需要占用較大的地面面積，土地征收利用需要耗費較高的資金，因此桅桿天線建設需要較高的投資成本，不利于大規模使用。為了解決上述問題，人們經過多年的研究提出了一種新型中波小天線，該類型的天線可以充分利用折疊振子、錐面頂負荷提高天線的整體電阻分量，加大中波信號的發射功率，進一步增強天線的穩定性。中波小天線占地面積小，建設投資成本低，有利于運行維護，已經成為未來中波天線發展的方向和趨勢。

3 無線通信系統中中波傳輸技術的應用

目前，國家電聯對中波傳輸技術在無線通信的應用領域進行了相關的規定，一般情況下規定526.5～1606.5kHz頻段可以用作廣播通信；300～526.5kHz以下的波段常用于中程、近程無線電導航通信、機載通信、艦船通信；1606.5～3000kHz的波段可以應用于無線電定位，同時也在軍事上用于近距離戰術訓練通信。中波傳輸技術應用于廣播電臺通信時，電臺的覆蓋區域取決于中波發射臺的天線位置和發射功率，使用地面波作為傳輸介質時可以達到數十公里，使用電離層天波作為傳輸介質時可以達到數百公里。在艦船通信過程中，許多大中型民用船舶、飛機安裝了先進的中波天線，可以應用于岸船間、艦船間、機載通信之間的應急、救生通信，已經有許多的艦船安裝了航線告警系統、氣象預報接收機等，這些都可以發射和接收中波信號，具有重要的應用。隨著中波應用領域的擴展，實現中波頻率復用、解決頻率分配不足已經成為未來研究熱點。

4 結束語

隨著無線通信技術的發展和改進，中波傳輸技術也在不斷地優化和發展，其在傳輸信號時可以大大地提高了數據傳輸的保真性、可靠性。針對不同的中波應用環境，可以根據具體的需求選擇通信頻段、傳輸速率、發射功率、傳輸安全性等，利用最適合的方案構建中波發射臺，盡可能地保證通信傳輸最優化，同時降低建設成本。另外，無線通信系統的技術也包括很多，比如Wi-Fi、WLAN、TD-LTE、WCDMA、Bluetooth和ZigBee技術，構建無線通信系統時也可以將這些技術融合在一起使用，以便利用各種技術的互補和兼容特性，實現無線信號無縫覆蓋和強漫游，更好地發揮無線通信技術的優勢。

參考文獻

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