第四章 短波通信系统和超短波通信系统
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短波通信系统介绍一、短波通信概述 (4)二、短波通信的优势 (4)三、短波通信的一般原理 (5)3.1.无线电波传播 (5)3.2 电离层的作用 (6)3.3 短波频率范围 (6)3.4 短波传播途径 (7)四、单边带概念 (7)4.1 单边带的定义 (8)4.2 单边带的优点 (8)五、优化短波通信的方法 (8)5.1 正确选用工作频率 (8)5.2计算机测频 (9)5.3 正确选择和架设天线地线 (9)六、短波电台天线知识 (10)6.1了解天线的基本工作原理 (10)6.2正确选择电台天线 (10)6.3正确处理天线价格与质量的关系 (11)6.4常用的天线 (11)6.4.1用于全方位通信的三角组合型全向全角天线 (11)6.4.2兼顾全向和定向两种用途的高增益三线式天线 (11)七、工程施工要点 (12)7.1正确架设天线和连接馈线 (12)7.2电台和天线的匹配 (13)7.3正确埋设接地体和连接地线 (13)7.4选用先进优质的电台和电源 (14)八、短波电台的应用 (15)9.1 近距离盲区及解决方法 (16)小知识: (17)一、衡量天线性能因素 (17)二、几种常用的短波天线 (17)一、短波通信概述短波通信是利用波长为100-10米(3-30兆赫兹)的电磁波进行的无线电通信,也称高频通信,主要靠天波传播,可经电离层一次或数次反射,最远可传至上万公里,如按气候、电离层的电子密度和高度的日变化,以及通信距离等因素选择合适的频率,就可用较小功率进行远距离通信。
但是由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响,所以短波通信的稳定性较差,噪声较大。
目前,它广泛应用于电报、电话、低速传真通信和广播等方面。
由于采用大气空间及电离层为传输媒介无需投资,仅需配置短波收发信机和天线、馈线系统即可组成短波通信系统。
该系统通信设备较简单,机动性大,因此,可用于电话、电报、传真和广播等业务,特别适合应急通信和抗灾通信。
短波通信原理
短波通信是一种无线电通信方式,利用短波无线电波在大气中的反射和折射特性进行远距离传播。
短波无线电波的频率范围在3kHz到30MHz之间,可以在地面与大气层之间多次反射和折射,从而实现远距离通信。
其工作原理大致如下:通过改变发射机的电压来产生电磁波,这些电磁波被传输到空气中。
接收机捕捉到这些电磁波,并通过放大和解调的过程将信息转换回电信号。
由于短波无线电波可以穿越大气层,因此短波通信可以在大范围内传输信息。
然而,短波通信也有一些局限性,如受地形的影响和易受干扰。
为了克服这些限制,人们可以使用不同的天线或调整频率来提高短波通信的性能。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
短波通信系统的设计与实现第一章短波通信系统概述短波通信系统是一种利用短波频段的无线通信系统,具有传输距离长、覆盖范围广、抗干扰能力强等优点,被广泛应用于军事、民用、广播等领域。
本章将从短波通信系统的基本原理、特点和应用等方面进行介绍。
1.1 短波通信系统的基本原理短波通信系统是利用电磁波在大气电离层中的反射和传播实现远距离通信的一种系统,其原理是利用发射机将信号转换为电磁波并传输到大气电离层上空,再由大气电离层反射回地面接收机接收。
由于电离层存在交错不定的电子浓度层次,使得短波信号能够反射和穿透这些层次,因此能够在不同区域之间传输。
短波通信系统还可利用波束形成技术使其具有通过目标点、提高信噪比、抑制目标干扰等能力。
1.2 短波通信系统的特点短波通信系统具有传输距离远、传输速率低、频段资源丰富、抗干扰能力强、不受区域限制等特点。
传输距离远:短波通信系统的传输距离可达数百甚至几千千米,在相对较小功率的情况下即可实现跨越县市地区和国界的通信。
传输速率低:短波通信系统的传输速率相较于高速率、高频段的通信方式较低,但在一些特殊应用领域(如军事、远洋航海等)中已经足够。
频段资源丰富:短波通信系统的频段资源较为丰富,涵盖了HF和MF频段,频段覆盖了整个短波电磁频谱,同时可以利用不同的调制方式(如AM、SSB、CW、DSB等)和不同的调频带宽适应不同的通信需求。
抗干扰能力强:短波通信系统具有良好的抗干扰能力,能够在大气遭受闪电、电磁干扰、电离层扰动等自然因素和恶劣环境中依然保持通信。
不受区域限制:短波通信系统完全不受区域限制,越是处于偏远、山区、海洋等区域,反而越能展现出其通信的优势。
1.3 短波通信系统的应用短波通信系统主要应用领域包括:军事、民用、广播等。
军事应用:短波通信是军事通信的重要手段之一。
一些困难地区、战争环境和敌人大面积干扰的情况下,短波通信系统能够提供一种较可靠和保密的通信手段,提高战场指挥和作战效果。
短波通信系统设计与应用实践第一章引言短波通信是一种基于天空传输的无线通信方式,具有信号传输稳定、受电波干扰小、覆盖范围广等优势,被广泛应用于军事、民用和科学研究等领域。
本篇文章将介绍短波通信系统的设计与应用实践。
第二章短波通信系统设计2.1 系统框架设计短波通信系统的框架设计主要涉及信号源、调制解调、功放、天线等模块的选择和组合。
其中,信号源一般选择稳定性高、干扰少的DDS(直接数字合成)信号源;调制解调采用QPSK(正交振幅调制)技术,功放考虑到功率的输出和效率,选择高频功率管;天线采用小型化的方向性天线。
2.2 系统参数设计系统参数的设计包括中心频率、带宽、输出功率等,其中,中频一般取5MHZ;带宽一般为2KHz;输出功率一般为5W。
此外,还需要考虑调制方式和调制深度等参数的设计。
2.3 电路设计电路设计包括信号源电路、调制解调电路、功放电路和输出端匹配网络的设计,其中,信号源电路主要是为了提高DDS的频率稳定度和频率分辨率;调制解调电路的设计要考虑到QPSK调制的特点,并适当添加相位同步电路;功放电路的设计要保证输出功率稳定,而且功率管的工作状态不能超出厂家的规定。
第三章短波通信系统应用实践3.1 军事领域短波通信在军事领域得到广泛应用,主要是由于它具有抗电波干扰、通信稳定可靠等优点,且可以通过天空传输实现远距离通信。
同时,短波通信系统的装备也在不断的更新升级,如全数字短波通信系统、数字化交换机、大功率短波发射机等。
3.2 民用领域短波通信在民用领域也有着广泛的应用,如短波广播、短波电视、天气预报、航空、海运等。
其中,短波广播是应用最为广泛的民用领域,它能够实现广域覆盖,可以传递各类新闻、音乐和广播剧等信息。
3.3 科研领域短波通信在科研领域的应用主要是地球物理学、天文学和大气科学等领域。
其中,地球物理学研究短波信号的传输和反射特性,可以利用短波信号进行地下探测和探矿;天文学研究信号传播的机理,可以通过短波通信进行地球天文观测;大气科学可以利用短波信号进行大气层的探测和研究,还可以应用于空间科学研究等。
一、短波通信短波通信(Short-wave Comunication)是无线电通信的一种。
波长在10 米~100 米之间,频率范围 3 兆赫~30 兆赫。
发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备,通信距离较远,是远程通信的主要手段。
由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响,所以短波通信的稳定性较差,噪声较大。
目前,它广泛应用于电报、电话、低速传真通信和广播等方面。
尽管当前新型无线电通信系统不断涌现,短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视,不仅没有被淘汰,还在快速发展。
1. 短波传播途径短波的基本传播途径有两个:一个是地波,一个是天波。
如前所述,地波沿地球表面传播,其传播距离取决于地表介质特性。
海面介质的电导特性对于电波传播最为有利,短波地波信号可以沿海面传播1000 公里左右;陆地表面介质电导特性差,对电波衰耗大,而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样(潮湿土壤地面衰耗小,干燥沙石地面衰耗大)。
短波信号沿地面最多只能传播几十公里。
地波传播不需要经常改变工作频率,但要考虑障碍物的阻挡,这与天波传播是不同的。
短波的主要传播途径是天波。
短波信号由天线发出后,经电离层反射回地面,又由地面反射回电离层,可以反射多次,因而传播距离很远(几百至上万公里),而且不受地面障碍物阻挡。
但天波是很不稳定的。
在天波传播过程中,路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素,都会造成信号的弱化和畸变,影响短波通信的效果。
2. 电离层的作用电离层对短波通信起着主要作用。
电离层是指从距地面大约60 公里到2000 公里处于电离状态的高空大气层。
上疏下密的高空大气层,在太阳紫外线、太阳日冕的软X 射线和太阳表面喷出的微粒流作用下,大气气体分子或原子中的电子分裂出来,形成离子和自由电子,这个过程叫电离。
产生电离的大气层称为电离层。
电离层分为D、E、F1、F2 四层。
D 层高度60~90 公里,白天可反射2~9MHz 的频率。
短波通信原理尽管当前新型无线电通信系统不断涌现,短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视,不仅没有被淘太,还在快速发展。
其原因主要有三:一、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段,一但发生战争或灾害,各种通信网络都可能受到破坏,卫星也可能受到攻击。
无论哪种通信方式,其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比;二、在山区、戈壁、海洋等地区,超短波覆盖不到,主要依靠短波;三、与卫星通信相比,短波通信不用支付话费,运行成本低。
近年来,短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。
这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。
用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网,使之更加先进和有效,满足新时代各项工作的需要,无疑是非常有意义的。
这里简要介绍短波通信的一般概念,优化短波通信的经验,以及一些热门的新技术。
1、短波通信的一般原理1.1.无线电波传播无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。
无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。
根据电磁波传播的特性,又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段,其中:超长波的波长为100,000米~10,000米,频率3~30千赫;长波的波长为10,000米~1,000米,频率30~300千赫;中波的波长为1,000米~100米,频率300千赫~1.6兆赫;短波的波长为100米~10米,频率为1.6~30兆赫;超短波的波长为10米~1毫米,频率为30~300,000兆赫(注:波长在1米以下的超短波又称为微波)。
频率与波长的关系为:频率=光速/波长。
电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中,由于反射、折射、散射及绕射,其传播方向经历各种变化,由于扩散和媒介质的吸收,其场强不断减弱。
为使接收点有足够的场强,必须掌握电波传播的途径、特点和规律,才能达到良好的通信效果。
常见的传播方式有:地波(地表面波)传播沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波,简称地波。