第二章短波和超短波通信系统.ppt

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。

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。

长波、中波、短波、超短波和微波长波：指频率为100～300KHz，相应波长为3～1km范围内的电磁波。

中波：指频率为300KHz～3MHz，相应波长为1km～100m范围内的电磁波。

短波：指频率为3～3MHz，相应波长为100～10m范围内的电磁波。

超短波：指频率为30～300MHz，相应波长为10～1m范围内的电磁波。

微波：指频率为300MHz～300GHz，相应波长为1m～1mm范围内的电磁波。

混合波段：指长、中、短波、超短波和微波中有两种或两种以上波段混合在一起的电磁波。

长波的传播主要是靠地面波和经电离层折回的天空波来进行的，它的传播距离由发射机的功率和地面情况所决定，一般不超过3000公里。

主要用作无线电导航，标准频率和时间的广播以及电报通信等。

中波靠地面波和天空波两种方式进行传播。

在传播过程中，地面波和天空波同时存在，有时会给接收造成困难，故传输距离不会很远，一般为几百公里。

主要用作近距离本地无线电广播、海上通信，无线电导航及飞机上的通信等。

短波的传播主要靠天空波来进行的，它能以很小的功率借助天空波传送到很远的距离。

主要是远距离国际无线电广播、远距离无线电话及电报通信、无线电传真、海上和航空通信等。

超短波，又叫米波或甚高频无线电波。

主要传播方式是直射波传播，传播距离不远，一般为几十公里。

主要用作调频广播、电视、导航、雷达及射电天文学等。

微波;主要是直射波传播。

微波的天线辐射波束可做得很窄，因而天线的增益较高，有利于定向传播；又因频率高，信道容量大，应用的范围也很广。

主要用作定点及移动通信、导航。

雷达定位测速、卫星通信、中继通信、气象以及射电天文学等方面。

我们按照无线电波的波长人为地把电波分为长波（波长1000米以上），中波（波长100-1000米），短波（波长10-100米），超短波和微波（波长为10米以下）等等.各个波段的传播特点如下：1．长波传播的特点由于长波的波长很长，地面的凹凸与其他参数的变化对长波传播的影响可以忽略.在通信距离小于300km时，到达接收点的电波，基本上是表面波.长波穿入电离层的深度很浅，受电离层变化的影响很小，电离层对长波的吸收也不大.因而长波的传播比较稳定.虽然长波通信在接收点的场强相当稳定，但是它有两个重要的缺点：①由于表面波衰减慢，发射台发出的表面波对其他接受台干扰很强烈.②天电干扰对长波的接收影响严重，特别是雷雨较多的夏季.2．中波传播的特点中波能以表面波或天波的形式传播，这一点和长波一样.但长波穿入电离层极浅，在电离层的下界面即能反射.中波较长波频率高，故需要在比较深入的电离层处才能发生反射.波长在3000－2000米的无线电通信，用无线或表面波传播，接收场强都很稳定，可用以完成可靠的通信，如船舶通信与导航等.波长在2000－200m的中短波主要用于广播，故此波段又称广播波段.3．短波传播的特点与长，中波一样，短波可以靠表面波和天波传播.由于短波频率较高，地面吸收较强，用表面波传播时，衰减很快，在一般情况下，短波的表面波传播的距离只有几十公里，不适合作远距离通信和广播之用.与表面波相反，频率增高，天波在电离层中的损耗却减小.因此可利用电离层对天波的一次或多次反射，进行远距离无线电通信.4．超短波和微波传播的特点超短波，微波的频率很高，表面波衰减很大；电波穿入电离层很深，甚至不能反射回来，所以超短波，微波一般不用表面波，天波的传播方式，而只能用空间波，散射波和穿透外层空间的传播方式.超短波，微波，由于他们的频带很宽，因此应用很广.超短波广泛应用于电视，调频广播，雷达等方面.利用微波通信时，可同时传送几千路电话或几套电视节目而互不干扰.超短波和微波在传播特点上有一些差别，但基本上是相同的，主要是在低空大气层做视距传播.因此，为了增大通信距离，一般把天线架高.长波(包括超长波)是指频率为300kHz以下的无线电波。

短波通信系统介绍短波通信系统介绍一、短波通信概述 (5)二、短波通信的优势 (5)三、短波通信的一般原理 (6)3.1.无线电波传播 (6)3.2 电离层的作用 (7)3.3 短波频率范围 (7)3.4 短波传播途径 (8)四、单边带概念 (8)4.1 单边带的定义 (9)4.2 单边带的优点 (9)五、优化短波通信的方法 (9)5.1 正确选用工作频率 (9)5.2计算机测频 (10)5.3 正确选择和架设天线地线 (10)六、短波电台天线知识 (11)6.1了解天线的基本工作原理 (11)6.2正确选择电台天线 (11)6.3正确处理天线价格与质量的关系 (12)6.4常用的天线 (12)6.4.1用于全方位通信的三角组合型全向全角天线 (12)6.4.2兼顾全向和定向两种用途的高增益三线式天线 (12)七、工程施工要点 (13)7.1正确架设天线和连接馈线 (13)7.2电台和天线的匹配 (14)7.3正确埋设接地体和连接地线 (14)7.4选用先进优质的电台和电源 (15)八、短波电台的应用 (16)9.1 近距离盲区及解决方法 (17)小知识： (18)一、衡量天线性能因素 (18)二、几种常用的短波天线 (18)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。

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。