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      短波電臺的通信應用要點集錦

      發布者:易達瑞康 發布時間:2022年04月08日標簽: 1176人瀏覽過

      一、短波頻段電波傳播特點和相應特色

      短波電臺是工作在頻率30MHz以下的無線電通信設備,是最早出現的遠距離通訊設備,主要有地波和天波兩種方式。


      地波傳播

      地波傳播又叫表面波傳播,地波是指天線發射出的沿地球表面傳播的電磁波。地波傳播的規律是:

      (一)由于地面對電磁波的吸收,使地波的強度隨著距離的增加逐漸降低。場強降低的程度與地面導電率、復蓋物等有關。城市、工業區的鋼筋水泥建筑物吸收大,砂石、森林、肥沃田地和淡水湖吸收次之,吸收最小的是海洋。

      (二)地波衰減隨頻率的升高而增大。

      (三)地波在傳播中場強比較穩定,地面對低頻的電波吸收少,故常應用于中、長波的傳輸。易達瑞康

      (四)短波用地面波傳播時,隨應用的頻率和發射功率大小不同,傳播距離一般不超過幾十公里,與頻率,功率大小,天線尺寸,架設高度以及地面介電常數等有關。工作頻率一般在3到6MHz以下。但在沿海電臺和船舶電臺的通信中,若使用1.6~5MHz頻段,海面通信距離較遠,顯示海面平灘,海面電波吸收率低的優勢。

      天波傳播

      天波指受到天空電離層反射或折射后返回地面的無線電波。有的也叫電離層波。應用天波可進行遠距離通信,短波通信主要是利用天波進行遠程通信的。

      短波通訊的特色

      由于工作頻段低和傳播方式的特殊性與甚高頻,超高頻視距傳播相比具有在一定條件下繞射能力強(地波)和某些頻率可通過空中電離層(天波)反射實現遠距離傳播的優點,但同時也帶來了各地因為空中電離層稀薄,厚度,高度不一致能反射回地面實現通聯頻率可能會不同,并且晝夜傳輸頻率也不同的經驗性強和效果有時不很穩定的特色通訊(需試驗或咨詢當地無委獲取較合適頻點范圍)。

      在短波通訊中主要出現的問題:

      1.天線選擇問題:現在一般商用最廣泛的當屬寬帶三線天線,具有性價比高的優勢。遠距離通信時為提高天線效率,天線尺寸不能小,架設高度隨工作頻率,及地面介電參數而變化,符合架設規范同時還要結合實際情況從功率,頻率選擇和高度實際調整才能達到好的效果,一般大家可以看到廠家按10MHz尺寸取樣建議架設高度就是例證。

      2.功率選擇問題:一般天波通訊電臺功率都在100W以上或外加放大器到1000W以上功率克服天波反射不穩定等因素。

      3.頻率選擇問題:根據查閱的資料,工作頻率大致參考如下。

      在選擇高仰角天線并規范架設的情況下,我們按照電波傳播的基本規律,將短波通信工作頻率選擇一般原則和應用經驗歸納概括如下:

      (1)50-60公里之內的近距離通信電路應選擇3MHz以下的頻率,用地波傳播,一年四季晝夜均可用一個頻率。如地波是在海洋表面通過,通信距離可增加到100-120公里。如果通信點的雜音電平高,也可以用較高頻率作天波傳播,以獲得高的信噪比。

      (2)通信距離在60公里以上,則必須采用天波傳播方式。工作頻率選在最高可用頻率的0.5-0.9之間,最理想的是選用最高可用頻率的0.85,并采用合適的高仰角天線減少盲區。

      (3)通信距離在500公里以內,如果利用F2層反射,工作頻率不能高于當地F2層“0公里最高可用頻率”,若當地有電離層觀察站時,上述“0公里最高可用頻率”可向上述單位索取。

      (4)近距離通信時,不同頻段在白天能被電離層反射的大致規律是:

             3兆赫以下能被E層反射。

             3-5兆赫能被F1層反射。

             5-8兆赫能被F2層反射。

             8兆赫以上的頻率在近距離電路上工作是不穩定的,尤其是日出或日落的時刻,可能穿過電離層而不反射回來。

      (5)通信距離與工作頻率的參考范圍

      近距離通信電路的工作頻率,不需要計算可以按下面范圍選取。



      注:通信不僅視距離和工作頻率的選擇差別,另一條重要因素是:南北向通信和東西向通信的效果是不一樣的,近距離反映并不很明顯,遠距離如1000公里以上,南北向和東西向的通信效果就明顯突現出來。因此,根據實際情況,因時因地因距因方向去選擇最佳工作頻率和發信功率。

      二、常見天線架設


      (一)常用寬帶三線式天線架設

      (1)短波寬帶三線式天線有平行方式架設和倒“V”兩種規范架設方式,分別適應于遠距離定向通信和全向中等(近視500Km)左右距離通信。下面是一般架設要求,實際應用中根據工作頻率可能會有更佳通訊高度和方向需要調整和試驗。


      主要技術參數:

      (2)實際架設參考范例

      下面我們選取了一些場地尺寸情況和施工架設圖片供參考

      水平架設定向遠距離通信



      倒V全向架設方式

      架設圖片概況




      (二)臨時便攜天線架設

      (1)斜拉天線的架設(高仰角、中仰角全向通信)

      斜拉架設的方向圖接近全向全角,改善盲區通訊。架設時先釘好一只地釘,將振子底端在地釘上固定,然后將振子斜向拉直,栓在2-6米高的支撐物或者架桿上。最后將輔助振子向下拉直固定在另一只地釘(釘入地面)上。架設方向沒有嚴格要求。

      (2)平拉架設方式(中仰角、低仰角定向通信)

      平拉架設適合遠距離定向通信,100公里以內可能有盲區。架設時先支好兩幅架桿(1.5-6米),然后放好天線,天線兩端向下拉直夾在地釘上。架桿高度根據通信要求而定,架設低一些適合近距離通信,架設高一點更適合遠距離通訊。

      三、短波背負電臺

      短波背負電臺屬于短波通訊的輔助通訊手段,其在移動應用中由于天線尺寸,天線高度,應用環境復雜和功率(25W)所限,主要電波傳播方式為地波傳輸方式,通訊距離隨環境變化較大。為改善上述情況可配置斜拉等便攜天線,臨時按配備說明書方式架設,擴大通訊距離。

      近距離通信短波靠地波,由于地面介電參數,周圍環境狀況,地形起伏情況不同,距離差別也是常有的。

      IC-F8101自動調諧背負短波電臺在12.9MHz近中心頻率發射功率(RTTY)為25W,標配天線為2.4m可折疊鞭天線,鋰電池為12V,30Ah鋰電池。工作頻率6.75MHz,LSB模式,開車在北京香山附近測試,兩背負電臺通訊距離達7Km以上,為臨時應用提供保障。


      短波地波通信由于工作頻率,地面介電參數和地形狀況不同,距離會有差別,需要在使用中根據當地頻率干擾情況找到合適的頻率,一般可在頻率3MHz到9MHz選擇用于地波通訊。

      為改善通訊狀況問題,可采用外接供電方式,增大工作功率到125W,采用車載環境中高仰角半環等天線,減少盲區,擴大通訊距離。

      四、短波電臺通信例解


      IC-F8101是ICOM公司生產的專業短波電臺,以工作模式齊全,頻率穩定度高性能穩定著稱。

      我們移動臺選取該電臺配備高仰角車載天線,工作頻率選擇5.47---8.00MHz不等,模式LSB,高功率125W;固定短波電臺基站在河北固安采用寬帶三線式天線,標準架設方式,同頻直通設置。移動車輛在高速公路上無障礙行駛通聯,獲得如下實時數據表現。

      可見選用合格的高仰角半環天線在空曠高速公路上獲得了較好的通訊效果,在河北固安方向實現了0--99Km的無盲區通訊。


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