簡論短波跳頻技術

馬文澤

摘 要 短波跳頻通信繼承了跳頻技術良好的抗截獲、抗衰落、抗干擾能力強，保密性好等優勢，避免竊聽、人為干擾、信道阻塞等問題，提高了通訊的安全性。文章主要從短波廣播概述及特點，短波跳頻通信技術的原理、系統組成及特點，DSW-2B型2KW短波發射機的應用與維修各方面了解短波跳頻通信技術。

關鍵詞 短波；跳頻；通信

中圖分類號 TN91 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）221-0086-03

在大千世界人們通信都希望擁有良好的通話線路、內容保密。然而在我們通常的通信中總會遭到竊聽、電子對抗、信道阻塞不暢通等問題。常規通信電臺使用固定頻率接收發信號，因此無法避免這一系列的問題，這些問題必要用到跳頻技術來解決。

1 短波廣播概述

1.1 短波廣播

短波段的頻率范圍是2.3MHz～26.1MHz，對應的波長是100m～10m。傳統的短波廣播采用調幅制。我國的短波廣播最小載波間隔為10kHz，對應的調制音頻帶寬為5kHz（防止鄰頻干擾，因調制后的已調波，上下邊帶帶寬均為5kHz）。載頻是傳輸音頻信號的載體。以波長在短波廣播頻段范圍的電磁波作為載波，運用調幅（調頻、調幅等）方式將需要傳輸的電磁（音頻）信號調制在載波上，經過饋線、天線系統，載波能夠將電磁信號有效的發射出去，這種聲音廣播稱為短波廣播。

1.2 短波廣播的傳輸特點

短波廣播的傳輸以天波為主，地波為輔。天波通過天線發射出去，經電離層的反射到地面，又由地面反射到電離層，經過多次反射，可傳輸距離上千公里，甚至上萬公里，而不受地面的干擾。地波沿地球表面傳輸，受地勢及地表介質的影響，傳輸距離為幾十公里到上千公里。故其短波廣播的特點如下：

1）因為大功率的短波廣播具有場強大、傳輸距離遠的特點，特別適合遠距離大范圍覆蓋和國際廣播；

2）短波廣播通過電離層的反射，傳輸距離遠，同時，到達接受點的電磁波由不同的路徑而來，不同路徑而來的電磁波間存在相位差和幅度差，疊加后就會出現衰落，即多經效應；

3）電離層隨季節、晝夜變化比較明顯，因此，短波傳輸要隨季節、晝夜變換頻率，以便在電離層變化的情況下服務范圍不變化。一般夏季頻率高，冬季頻率低；白天頻率高，黑夜頻率低；

4）由于短波廣播的傳輸途徑以天波為主，而天波傳輸是很不穩定的，在傳輸的過程中容易路徑損耗、時間延遲、大氣噪聲、多徑效應、電離層衰落等因素都會造成信號的弱化和畸變。

2 短波跳頻通信技術

2.1 跳頻通信的定義與原理

通信收、發雙方在提前約定的情況下同步的改變通信頻率的通信方式稱為跳頻通信。

跳頻通信的原理：按全網提前設定好的語言程序，自動操控網內所有的通信頻率在一秒鐘內同步的做出多次跳變，每個跳頻頻率會有幾微秒的停留。周期性的同步信號指令從主站發出，指令所有的從臺站同時跳躍式變換工作頻率。

2.2 跳頻通信系統的組成

跳頻系統的組成如圖1所示，用信源產生的信息流去調制頻率合成器產生的載波，得到射頻（音頻）信號，而得到的射頻信號將會受到跳頻指令即偽隨機碼的控制，按照提前設定好的語言程序來跳變。跳頻系統的解調一般采用非相干解調方式，因此調制方式多為FSK、ASK等。

在接收端，接收到的信號與干擾經濾波后送至混頻器。接受機的本振信號也是一跳變信號，跳變規律與發射端是相對應，但對應的頻率有一頻差正好為接收端的中頻。只要收發雙方的偽隨機碼同步，就可使收發方的跳頻源與頻率合成器產生的跳變頻率同步，經混頻器后，就可得到一不變的中頻信號，然后對此中頻信號進行解調得到所發送的信息。

2.3 短波跳頻通信的特點

2.3.1 抗干擾能力強

跳頻通信技術的跳頻指令通常是偽隨機碼，跳頻頻率受偽隨機碼控制不斷地發生變化，令對方無法，也無從的摸清楚跳頻規律，因而具有很強的抗干擾能力。

2.3.2 兼容性強，時間短、入網快

對于跳頻通信而言，兼容的含義是指一個跳頻通信系統可以與一個不跳頻的窄帶通信系統在定頻上能夠建立通信。顯而易見，只要在常規短波電臺加裝跳頻模塊即可實現跳頻電臺與常規的穩定頻率短波電臺互通。

跳頻系統通常采用的是快跳頻和糾錯編碼系統用的偽隨機碼速率比直擴系統的低得多，因而時間短、入網快。

2.3.3 跳頻帶寬受到一定的限制

通常的跳頻每一個頻率停留的時間為幾微秒，所占的信道很窄，充分利用了每一個頻譜，擴展了頻譜。而短波跳頻由于受到天波信道的特性、信道切換時間等限制，帶寬也受到限制。

3 DSW-2B型2kW短波發射機

DSW-2B型2kW短波發射機把從頻綜組合送來的0dBm～21dBm的射頻信號放大到2kW，通過天線輻射出去，執行播音任務。輸出功率連續可調，可遙控工作可本地工作，有完善的自我監控保護功能。

3.1 工作原理

3.1.1 DSW-2B型2KW短波發射機工作原理（如圖2）

從圖2中可以看出，DSW-2B短波2kW發射機輸入的音頻信號經頻綜組合調幅調制成0dBm～21dBm的電平信號，并將其送入到推動級放大器進行線性放大，功率輸出能力不小于200W，功率分配器又將RF推動級放大器的輸出功率進行16路同相分配，然后分別輸入700W功率放大器組合做驅動信號。功率放大器將16路同相功率電平進一步放大，典型工作狀態下輸出功率不小于700W。3kW功率合成器實現對4個700W寬帶功放組件輸出的高頻功率同相功率合成。合成后的頻率經濾波器組合對諧波分量和雜散分量的濾除和抑制，再由定向耦合器完成主功率通路的前向和反向功率耦合。

3.1.2 BLF-278場效應管

BLF-278場效應管因具有增益高、功耗小、效率高、熱穩定性好等特點，它被應用到DSW-2B型2kW短波發射機的高頻功率放大模塊中，是發射機的核心部位。

BLF-278場效應管是一個雙推免N溝道增強型功放管，是由兩個BLF-278場效應管并聯而成，共用一個源極（S），其柵極（G）的靜態電流為1A，專門用作推免功率放大。由于BLF-278場效應管的柵源門限電壓在2～24V之間，而柵源極限電壓在±20V，漏源之間在導通時電阻為0.2～0.3Ω，根據這一特點，可以使用指針式萬用表進行BLF-278場效應管的測量。使用500型萬用表測量，將萬用表置于R×10檔，測量前先檢查萬用表筆在正確的位置，紅表筆接負極，黑表筆接正極。

1）正向導通測量，用萬用表的紅表筆接S極，黑表筆接G極，一秒鐘過后，GS間的電阻很大，同時GS間電容被正向通電，柵極為正電壓，場效應管DS應該導通，這時，紅表筆接D極，黑表筆接S極，電阻顯示為0，說明DS導通正常。

2）反向夾斷測量，將萬用表紅表筆接G極，黑表筆接S極，此時電阻很大。一秒后，GS間輸入電容反向充電至3V，導通截止，這時把萬用表紅表筆接在S極，黑表筆接在D極，DS間電阻應該很大，趨近于無窮，說明管子夾斷。此時，該BLF-278場效應管為正常，反之亦反之。

3.2 發射機的操作注意事項與維護

在實際工作當中，我們要時刻注意發射機的功率、電流、激勵（幅度）三者之間的匹配（DSW-2B短波2KW發射機的激勵加3dB，那么功率就大一倍），功放電流在滿功輸出時一般小于7A，溫度小于65oC。檢測與維修發射機一定要接假負載。假負債使用時需要注意把油封帽換成通氣帽，確保散熱風扇正常工作，才能長時間滿功率使用。

發射機的輸出饋線和天線是發射機的負載，負載的好壞直接影響播音的效果，而DSW-2B短波2KW發射機相匹配的天線10米蘑菇狀天線。由于各臺的工作環境的差異，結合實際情況，過半個月或一個月清理發射機前面面板防塵網上的灰塵。

參考文獻

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[4]DSW-2B短波2KW發射機使用維護說明書.