无线电短波天线的倾斜地面架设新技术

无线电短波通信的新技术新方向作者：杨少华邓湘平来源：《中国科技纵横》2015年第16期【摘要】无线电短波通信由于具有通信距离较长和网络工程架设简便等优点而得到人们的广泛应用，随着无线电通信业务的迅猛发展，随着现代通信技术的快速发展，海战场的通信电磁环境日趋复杂，各国舰船上各类先进的电子设备不断增多，了解和探讨无线电短波通信的新技术新方向变的更加迫切，对提高舰船无线电技术水平与战斗力有着重要的的作用。

【关键词】无线电短波通信技术方向1无线电短波通信概述短波是指频率在 3MHz～30MHz 的电磁波，实际中无线电短波通信使用的频率范围为1.5MHz～30MHz。

短波频段的电波传播有两种形式：天波传播和地波传播，由于地波传播中对于高频信号的衰落随着频率的升高而剧增，故无线电短波通信中主要以天波传播为主，地波一般只应用于近距离通信，其工作频率一般选在3MHz～5MHz之间。

地波传播信道参数基本不随时间变化，一般可视为恒参信道。

天波传播方式主要依靠电离层的反射来实现，它的传播损耗比地波小得多，可用于远距离通信，其距离可达上千公里，但此时信道受电离层变化和多径传播的严重影响而变得很不稳定，其信道参数随时间产生随机变化，故称为变参信道。

在后续文中提及的短波信道在未加特别声明时均指天波传输信道。

2无线电短波通信的新技术分析2.1新技术特点近年来，短波通信技术的发展在世界范围内获得了长足进步，出现了很多新电台、新装备和新技术。

其主要特点有：（1）短波电台。

短波电台体积变得越来越小，功能日渐强大，性能不断升级，兼容性越来越好。

实现数字化发展是短波电台的一大趋势。

（2）短波天线。

无线电短波天线以宽带、全面、突破“盲区”、高受益方向为发展趋势。

体积变小了，效率边高了。

现在社会已经退出了多款新型基站天线和车载天线。

（3）噪声消除。

在降低噪音方面应用了多种静噪、消噪方法，应用最多的是美SGC 公司研发的ADSP2 单端消噪器，可以连接在多种无线电台的接收音频放大电路中还可以制成消噪扬声器，静除信息道路中的背景噪声，提高短波电台的接收质量，趋向超短波电台的收听水平。

短波双极天线是一种常用于无线电通信的天线类型，通常用于接收和发送短波信号。

以下是一种常见的短波双极天线架设方法：1. 选择合适的位置：首先需要选择一个开阔、无遮挡的场地来架设天线，避免周围有高大建筑物或其他金属结构会干扰信号的传输和接收。

2. 安装支架：选择合适的支架或支撑结构来支持双极天线，确保支架稳固并能够承受天线的重量。

支架可以是立柱、杆子、墙壁或其他适当的支撑结构。

3. 连接天线和支架：将短波双极天线通过其固定底部的连接器或夹具连接到支架上，并确保连接牢固，避免天线在风力或其他外力作用下脱落或移位。

4. 调整天线方向和角度：根据通信需要和天线性能，调整天线的方向和角度。

通常来说，天线的方向应该指向通信目标，如远程广播台或其他通信设备。

5. 地线连接：短波天线的效率与其接地情况密切相关，确保天线的地线与适当的地面接地连接，以提高天线性能和信号接收质量。

6. 安全固定：最后，确保天线已经安全牢固地固定在支架上，避免在恶劣天气条件下损坏或移动。

7. 确保天线长度：短波双极天线的长度通常应该匹配所要接收的信号的频率，正确的天线长度有助于提升天线的性能和接收质量。

8. 调整天线高度：根据通信需求，需合理调整天线的高度，一般来说，天线越高，信号接收质量越好，但天线高度过高也可能增加建设成本，需要根据具体情况选择最优高度。

9. 测试和优化：将架设好的天线连接到无线电接收设备或发送设备上，进行信号测试和优化工作，以确保天线性能和信号传输质量。

需要注意的是，架设天线是一项需要耐心、注意安全、技术水平要求较高的工作，如果缺乏相应的技术知识，可以向专业人士或咨询机构寻求帮助。

同时，在进行天线架设时，还需要遵守相关规定和安全要求，避免出现有害电磁辐射和潜在安全隐患问题。

改善短波通信盲区的方法。

改善短波通信盲区的方法
一、提高天线高度：提高发射站和接收站天线的高度可以有效改善短波信号的传输距离，同时也可以增加信号的强度和清晰度。

另外，提高天线的高度也能够减少信号受环境因素的影响，如地形，气候等。

二、改善发射站：在改善传输盲区时，应首先考虑提高发射站的发射功率，优化发射频率和采用正确的极化方向，这是改善短波通信盲区的最有效的方法。

三、提高接收站的敏感度：若接收站收到的信号强度较低，则可以考虑使用更高的天线高度和更加灵敏的接收装置，从而提高接收站的敏感度，从而使接收站能够接收到更弱的信号。

四、改善环境因素：短波信号传播受到地形，气候等环境因素的影响，因此，改善短波通信盲区也可以通过改善环境因素，如减少地形障碍，改善气候条件等。

五、使用多个发射站或接收站：使用多个发射站或接收站可以有效改善短波通信的传播距离，提高信号的强度和清晰度，同时还可以使短波信号更容易地传播到盲区的一些边缘地区。

六、使用转换器：转换器可以将低频信号转换成高频信号，从而使信号变得更强，更易于传播。

总之，要有效改善短波通信盲区，应当从提高发射站和接收站的天线高度，改善发射站，提高接收站的敏感度，改善环境因素，使用多个发射站或接收站以及使用转换器等多种方面来全面解决短波通
信盲区问题。

短波电台的选址和天线的架设这里简要介绍短波通信的一般概念，短波电台的选址和天线的架设。

一、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）传播沿与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。

地波的传播途径如图1.1 所示。

其传播途径主要取决于地面的电特性。

地波在传播过程中，由于能量逐渐被吸收，很快减弱（波长越短，减弱越快），因而传播距离不远。

但地波不受气候影响，可靠性高。

超长波、长波、中波无线电信号，都是利用地波传播的。

短波近距离通信也利用地波传播。

天波传播天波是由天线向高空辐射的电磁波遇到大气电离层折射后返回地面的无线电波。

电离层只对短波波段的电磁波产生反射作用，因此天波传播主要用于短波远距离通信。

1.2 、电离层的作用电离层对短波通信起着主要作用，因此是我们研究的重点。

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。

短波通信盲区现象解决方法介绍张　会1　刘志华1　郭新海2(1.河南济源88信箱,济源454650;2.河南洛阳061信箱,洛阳471003)摘　要　短波无线电通信在200公里范围内通常存在着盲区,这一点制约了其在近距机动通信中的应用,因此实现无盲区通信是战术通信研究的主题之一。

针对盲区形成原理给出了缩小盲区范围的两个途径,其中近垂直入射天波的传播模式具有优良的短波盲区消除性能。

关键词　短波通信　盲区　NVIS　天线The Method of H ow to Solve the Q uestion of Silence Zonein HF CommunicationZhang Hui1　Liu Zhihua1　G uo X inhai2(11P.O.Box88,Jiyuan454650,Henan,China;21P.O.Box061,Luoyang471003,Henan,China)Abstract:There will be a silence zone in HF communication at a range of200kilometers,this re2 stricts the application of HF communication in maneuvering communication,s o the research subject of tactics communication is how to establish non2silence communication.According to the forming theory of silence zone,tw o ways to decrease the silence zone range are advanced in this paper.And NVIS communication can excellently s olve the problem of silence zone.K eyw ords:HF communication;silence zone;NVIS;antenna1　短波通信的盲区现象在频率为2～30MH z的短波频段,其电波传播方式主要是地波传播和天波传播两种。

天线下倾知识点总结一、天线下倾的原理通常情况下，无线通信天线的安装高度都会比较高，这样可以最大化地覆盖辐射范围，提高信号传输距离。

然而，在一些特定的场景中，比如密集城区、高层建筑群或山区等，高天线安装会导致信号覆盖不均匀或者出现盲区，影响用户的通信体验。

此时就需要采用天线下倾技术，将天线向下倾斜一定角度，以改善信号覆盖和增加信号容量。

天线下倾的原理主要是通过改变天线主波束的方向来调整覆盖范围，将信号更多地覆盖到地面，减少对天空中无穷无尽的空间资源的占用。

通过对信号功率和方向的调整，可以实现更精确的覆盖和更均匀的信号分布，满足不同场景下的通信需求。

二、天线下倾的优势1. 提高覆盖均匀性：天线下倾可以使信号更多地覆盖到地面，减少对天空资源的占用，从而提高覆盖的均匀性，减少盲区的出现，提升通信质量。

2. 增加覆盖容量：下倾天线可以将信号更多地覆盖到低空区域，满足密集城区、高层建筑区或山区等特殊场景的通信需求，提高网络容量和频谱利用率。

3. 降低干扰和阻塞：通过调整天线主波束的方向，可以降低不同小区之间的信号干扰和阻塞，提高网络的整体性能。

4. 优化用户体验：通过提高覆盖均匀性和增加覆盖容量，可以提升用户通信体验，减少掉话率和数据传输速率的波动。

5. 节省建设成本：下倾天线可以减少需求的基站数量，提高基站的覆盖半径，从而降低网络建设成本和维护成本。

三、天线下倾的应用场景1. 城市密集区域：在城市密集区域，建筑物密集、人口集中，高层建筑遮挡等会导致信号覆盖不均匀和盲区的出现，此时采用天线下倾可以有效改善信号覆盖和容量，提高用户通信体验。

2. 山区和丘陵地带：山区和丘陵地带地势较高，常规的天线安装会导致信号向上覆盖过多，形成信号覆盖不均匀或者盲区，采用天线下倾可以将信号更多地覆盖到地面，优化信号分布。

3. 室内覆盖：在大型商场、地铁站、机场等室内场景中，由于建筑物遮挡和多径干扰等因素，常规的室外天线覆盖范围有限，采用天线下倾可以实现更好的室内覆盖效果。

改善短波通信盲区的方法
短波通信是一种重要的国际通信手段，但在过去存在着许多通信盲区，导致通信效果不佳。

为了改善这种现象，我们可以采用以下方法：
1.建立新的短波通信基站。

在短波通信盲区周围建立新的短波通信基站，可以提高通信信号的传输质量，从而改善通信盲区的情况。

2.增加短波通信发射功率。

增加短波通信发射功率可以有效地提高信号的传输距离和质量，从而解决通信盲区的问题。

3.优化天线设备。

天线是短波通信的重要组成部分，优化天线设备可以提高信号的传输效率和穿透力，从而改善通信盲区。

4.采用数字化技术。

数字化技术可以提高短波通信的压缩率和抗干扰能力，从而提高通信质量和穿透力，改善通信盲区。

总之，改善短波通信盲区需要我们采取多种措施，包括建立新的短波通信基站、增加短波通信发射功率、优化天线设备和采用数字化技术等。

这些措施可以提高信号的传输效率和穿透力，从而解决通信盲区的问题，为短波通信提供更加高效、稳定的通信手段。

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现代电子技术Modern Electronics Technique2024年2月1日第47卷第3期Feb. 2024Vol. 47 No. 30 引 言超短波是指频率为30~300 MHz 的电磁波，其广泛地应用于广播、移动通信、雷达和战术通信中[1⁃4]。

超短波的主要传播方式为视距传播，这种传播方式要求天线具有较高方向性和增益。

对数周期天线是一种经典的非频变天线，具有结构简单、工作频带宽、增益高以及定向性好等特点[5⁃6]，广泛地应用于各种通信领域。

传统的对数周期天线设计方法已经很成熟[7⁃9]，基本是根据增益与τ（比例因子）和σ（间距因子）的关系曲线找出最佳的τ和σ，再根据工作带宽通过公式计算出各个振子的长度与间距。

这样设计出的对数周期天线虽然能够在工作频带内获得可观的电性能，但是天线的集合线长度往往过长，不利于天线的实际使用[10]。

在设计时需要通过优化τ和σ使天线的集合线长度满足实际的需要[11]。

国内外学者在短波、超短波以及微波波段对对数周一种分段的超短波对数周期天线设计与实验唐金彪1， 李相强1， 崔玉国2， 乔小斌1（1.西南交通大学 物理科学与技术学院， 四川 成都 610031；2.中国电波传播研究所 电波环境特性及模化技术重点实验室， 山东 青岛 266107）摘 要： 超短波的传播方式主要为视距传播，这种传播方式需要天线具有强方向性且有较高的增益。

而对数周期天线是一种超宽带、中等增益的天线，非常适用于超短波通信。

然而在超短波频段下，常规对数周期天线的长度较长，小型化程度不高。

为了实现超短波对数周期天线的小型化，提出一种分段的超短波对数周期天线的设计方案。

根据应用需求，在满足天线增益的情况下，采用分段设计缩减天线长度，同时调整集合线之间的夹角，以实现天线的阻抗匹配。

经过仿真设计，天线在30~70 MHz 频段内典型增益大于8 dBi ，天线的长度缩减至7 m 。

采用基于无人机飞行平台的外场测试系统对天线进行实验测试，测试结果表明，天线在工作频率范围内驻波比小于1.5，测试与仿真的辐射特性基本一致。