短波廣播鏈路場強預測與覆蓋區分析驗證

劉佳

摘 要：短波是一種使用比較廣泛的廣播形式，在傳遞信息過程中發揮了重要作用。在其廣播過程中，鏈路之間會在一定區域內形成一定強度的電磁場，電磁場的強度和覆蓋區域會對廣播的發送造成一定的影響。為了充分發揮短波廣播傳遞信息的作用，就需要對短波廣播鏈路場強和覆蓋區進行研究。介紹了短波廣播的基本情況，并通過科學、有效的方法進行了短波廣播鏈路場強預測和覆蓋區的分析驗證，希望可以提供參考和依據，提出更加合理的短路廣播應用方案，提高其應用價值。

關鍵詞：短波廣播；鏈路；場強；覆蓋區

中圖分類號：TN934 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.089

為了充分了解短波廣播所造成的輻射影響以及覆蓋區域內的信號接收情況，為相關工作的開展提供便利，就需要對短波廣播鏈路場強進行預測，并對覆蓋區進行分析，通過有效的方法加以驗證。但短波廣播鏈路場強預測是一項比較復雜的工作，發射功率、頻率、駐波等眾多因素都會直接影響預測結果，同時，地理環境、設備儀器也會對預測場強測試造成影響。只有對這幾方面因素進行綜合考慮，制訂更加科學、嚴謹的測量方案，才能保證短波廣播鏈路場強預測的精準性，為發揮其應用價值奠定基礎和保障。

1 短波廣播概述

短波廣播是指播送波段形式為短波的廣播，作為無線電頻譜重要組成部分，其頻段在2.3～26.1 MHz之間，是一種使用較為廣泛的廣播形式，具有較強的穿透能力和抗干擾能力，在保證信息有效傳遞的同時，還能提高信息的安全性，起到良好的保密作用。基于短波廣播的特點和優勢，經常將其應用于軍事領域中。傳統短波廣播通常會采用調幅方式來調制的，在電離層的反射作用下，短波廣播可以在較遠的距離傳遞信息，覆蓋面積較廣，是國際廣播中最為常見的一種廣播形式，能夠實現信號的大規模全球傳送；同時，短波廣播具有較強的安全性和適應能力，相比于其他廣播技術更加方便、經濟，應用價值較高。經過多年的發展和研究，已經形成了較為成熟的短波廣播技術體系，全球制定了統一的標準，在很多領域都作出了巨大貢獻。就目前的廣播技術來看，短波廣播仍然具有較大的應用價值，其他媒體形式很難動搖其地位。

2 鏈路場強預測和覆蓋區分析驗證

由于在進行短波廣播鏈路場強和覆蓋區分析驗證時，需要考慮的影響因素有很多，所以，必須采用科學、合理的測試驗證方法——應先該將坐標系轉換，然后在對場強值進行處理，得出具體的數據分析結果后，用仿真軟件進行驗證，完成整個分析驗證過程。

2.1 轉換坐標系

在對短波廣播場強進行測量之前，首先要建立合適的坐標系系統，利用坐標對測量出的經緯度數進行轉換。坐標系原點為短波廣播發射點，將其定義為正北方的0°，然后以90°為標準，向著一個方向進行旋轉測量，利用相應的公式將測量結果轉換。如果用R表示地球半徑，用α和β分別表示經度和緯度，則測量距離與角度之間存在關系為：

需要注意是，在得出經度和緯度的具體大小之后，不能直接進行測量工作，需要將其具體數值代入關系式中，得出經度和緯度在坐標系中所對應的角度，然后再進行下一步的工作。

2.2 處理場強值

由于短波廣播鏈路在電磁場所覆蓋區域內，不同地點的地形地貌存在一定的差異，所以，每個測量點的實際場強強度也會有所不同。在得出各個測量點實際場強大小之后，以60 dBμV/m作為標準，對測量點在該場強強度所對應的位置進行推算。

將短波廣播發射端以及場強測量點分別設為A和B，假設B點的場強強度在短波廣播傳遞過程中為F，且在廣播過程中電常數ε和電導率δ始終不變。此時，如果降低發射端的天線，則短波廣播鏈路中存在的關系為：

短波廣播在傳播過程中難免會遇到障礙物，這就會對其傳播造成影響。在進行分析時，不能按照理想狀態進行測量，需要將障礙物所造成的影響作用考慮在內。大型建筑物是短波廣播過程中最為常見的一種障礙物類型，廣播信號在大型建筑物的影響下，通常會出現發射和折射現象。在這個過程中，便會損耗掉部分信號、降低信號的強度。通過了解建筑物內、外場強的大小，計算出兩者之間的差值，可以大致推算出損耗信號的強弱，然后再通過上文的公式計算此時的場強強度。

經過測量和計算之后發現，短波場強的覆蓋面積與信號頻率成反比，會隨著頻率的升高而變小；與天線陣子夾角成正比，會隨著角度的增大而增大。同時，當角度逐漸減小時，短波廣播場強中強度相等的點連接形成的圖形逐漸趨向于橢圓。

2.3 仿真軟件驗證

在經過測量和計算得出具體的數據之后，可以利用仿真軟件驗證。常用的軟件為WPLOFT2000，以國際電聯網站的部分參考數據為標準和依據，能夠保證驗證結果的準確性。在利用仿真軟件驗證時，為了提高驗證結果的說服力，需要在不同時間對多個測量點進行多次驗證。此外，還需要改變短波頻率進行多次驗證。經過驗證之后，如果測量結果與仿真預測結果基本一致，則表明測量方法是科學、可行的。由于仿真軟件驗證比較方便，降低了計算難度，具有較高的精準性，能提高短波廣播場強預測效率和預測水平，因此，其成為了一種比較重要的輔助工具，已經得到了廣泛應用。

3 結束語

通過本文可知，當短波廣播環境相同時，短波場強的覆蓋面積與信號頻率成反比，會隨著頻率的升高而變小；與天線陣子夾角成正比，會隨著角度的增大而增大。此外，當角度逐漸減小時，短波廣播場強中強度相等的點所形成的圖形逐漸趨向于橢圓。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕