短波通信概述
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短波通信的优缺点分析短波通信是一种主要利用短波频段进行远程通信的无线通信技术。
它在许多方面都有其独特的优势和一些局限性,下面将对其进行分析。
优点:1.良好的传输距离:短波信号在传输过程中能够穿透大气层并反弹,因此具有较长的传输距离。
相比于长波和中波通信,短波通信的传输距离更远。
2.灵活的通信方式:短波通信可以使用不同的调制方式,例如AM调制、SSB调制等,以适应不同场景的通信需求。
同时,短波通信可以实现语音、数据和视频等多种通信方式。
3.较低的通信成本:相比于其他通信方式,短波通信设备和维护成本相对较低。
短波通信设备通常比较简单,维护成本也相对较低,这对于一些资源匮乏的地区和发展中国家而言具有重要意义。
4.抗干扰能力强:短波通信使用的频段相对较高,因此更容易受到雷达干扰、大气干扰和电磁辐射等信号干扰。
但短波通信在传输过程中能够通过反射、折射等方法绕过干扰源,所以能够在干扰严重的环境下实现可靠的通信。
缺点:1.带宽较窄:短波通信使用的频段较有限,带宽相对较窄。
这意味着在同一时间内传输的信息量有限,从而限制了数据传输速率和通信质量。
2.信号衰减和传播延迟:由于短波信号在传播过程中容易受到大气干扰影响,因此在传输过程中会出现信号衰减和传播延迟的现象。
这导致了较低的通信质量和不稳定的传输速率。
3.空间资源限制:短波通信需要使用相对较长的天线,以保证较远距离的通信。
这对于城市和开发区等空间资源有限的地区来说可能带来一些问题。
4.安全性问题:短波通信信号在广播过程中较容易被接收和窃听。
对于一些对通信安全性要求较高的场景来说,短波通信可能并不适合。
总结起来,短波通信具有传输距离远、通信方式灵活、成本较低和抗干扰能力强等优点。
然而,短波通信也面临着带宽窄、信号衰减和传播延迟等缺点。
对于特定的通信需求和环境,需要综合考虑以上因素来选择是否采用短波通信技术。
短波通信概述短波通信是无线电通信的一种。
波长在50米~10米之间,频率范围6兆赫~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,一旦发生战争或灾害,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。
一、短波通信的一般原理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。
短波通信技术的特点及应用短波通信技术是一种以无线电波为媒介进行通信的技术。
相较于其他无线电波通信技术,短波通信技术具有许多特定的特点,使其在某些情况下具有较大的优势。
本篇文章将重点讨论短波通信技术的特点及其应用。
一、短波通信技术的特点1. 长途通信的能力短波通信技术是一种能够进行长距离通信的技术,主要是因为短波通信波段的电波会在地球大气层上反射并折射多次,从而形成远距离的通信链接。
而其他无线电波,如中波和长波等,它们的频率较低,射程有限。
2. 抗干扰能力强由于短波通信技术在波段上频率较高,并且其短波信号经过地球电离层的反射和折射,因此它对终端接收机的信噪比要求不高,抗干扰能力较强,在信号穿过大气层和地面传播时退化较缓慢。
这种特点使得它在恶劣的环境下能够维持较好的通信质量。
3. 单线复用技术应用短波通信技术本身不具有多路复用功能,但是利用现代通信技术,可以将多条通信信道复用到一个短波无线电通信信道中,达到单线复用的效果。
这种技术可以在电波资源有限的情况下提高资源的利用率。
4. 易于搭建的基础设施相较于其他通信技术,短波通信技术具有搭建基础设施成本低、覆盖面广、易于移动等优点,能够在偏远地区、紧急救援等特殊情况下实现远距离通信。
此外,在一些海外领土或基地的场合中,手动搭建短波通信设备也是一种非常常见的做法。
二、短波通信技术的应用1. 紧急救援和灾难应对短波通信技术在自然灾害、战争和其他紧急情况下的应用十分广泛,比如在中国的“512”大地震、雅安地震等灾难中,由于基础设施的破坏,短波通信技术成为最快最有效的沟通方式。
此外,短波通信设备还优势在于可依据具体情况进行设置调整,保证信息的高度安全性。
2. 少数民族区域通信短波通信技术能够实现远距离通信的特点,也成为少数民族地区等较为偏远地区的通信手段。
这在很长一段时间内,成为民间交流、新闻传播,甚至是部分商业交流的主要方式。
3. 船舶通讯船舶通讯在短波通信技术中的应用也是非常广泛的,主要原因就在于短波通信的无线传播性质适用于水面的反射性质,适用于在海上航行。
短波电台通信原理短波电台通信是一种基于短波频段的无线通信技术,通过利用电磁波在空间中传播的特性,实现远距离的通信。
短波频段通常指3 MHz到30 MHz之间的频率范围,具有传输距离远、穿透力强和抗干扰能力好等特点,因此在无线电通信领域有着广泛的应用。
短波电台通信的原理可简单概括为:信息的产生和调制、无线传输、接收和解调。
信息的产生和调制。
在短波电台通信中,信息可以是声音、文字、数据等形式。
对于声音或文字,通过麦克风或键盘输入,经过调制电路将其转换成模拟信号或数字信号。
调制的目的是将信息信号转换为适合传输的高频信号,常用的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
通过调制,信息信号被转换为高频载波信号的某种特性。
无线传输。
调制后的信号通过短波电台的天线发送出去。
天线是将电磁能量从电路传输到空间的接口,它能够将电流转换为电磁波并辐射出去。
短波电台通过调节天线的发射功率和频率等参数,将调制后的信号转换为电磁波并进行传输。
由于短波频段的特性,电磁波可以在大气层中的电离层反射和折射,从而实现远距离的传输。
然后,接收和解调。
接收端的天线接收到通过空间传输的电磁波后,将其转化为电流信号。
这个过程可以看作是发送过程的逆过程。
接收到的信号经过放大、滤波等处理后,进入解调电路。
解调的目的是将调制信号恢复为原始的信息信号。
根据发送端的调制方式,接收端的解调电路对信号进行解调,还原出原始的声音、文字或数据。
短波电台通信的原理看似简单,实际上涉及到许多复杂的技术和过程。
其中,天线是短波电台通信的重要组成部分,它的性能直接影响到通信质量。
此外,调制方式的选择、信道选择和信号处理等也对通信的可靠性和效果产生重要影响。
短波电台通信具有许多优点和应用。
首先,由于短波频段的特性,它具有远距离传输的能力,可以在数百公里甚至数千公里的范围内进行通信。
其次,短波电台通信对地形和障碍物的穿透能力较强,适用于山区、海洋和农村等复杂环境中的通信需求。
短波通信原理
短波通信是一种利用短波频段进行无线传输的通信技术。
它的原理是通过调频调幅的方式,将信息信号转换为高频的短波信号,然后通过天线进行传输。
短波信号在空间中以电磁波的形式传播,经过反射和折射等过程,能够覆盖长距离的传输距离。
短波通信的频率范围一般为3MHz到30MHz,这个频段在电
离层中的传播特性比较好,可以实现远距离的通信。
与其他频段的无线通信相比,短波通信具有以下优点:
1. 长距离传输:由于短波信号的传输特性,它在空间中的传播距离较远,能够覆盖较大的通信范围,特别适用于遥远地区的通信需求。
2. 抗干扰能力强:短波信号在传输过程中相对不容易受到天气、建筑物等因素的干扰,因此能够更好地保证通信的稳定性和可靠性。
3. 灵活性高:短波通信设备相对较小、轻便,可以快速搭建和移动,适应各种复杂环境下的通信需求。
4. 自主性强:短波通信不依赖于任何地面基础设施,可以独立进行通信,特别适用于紧急情况下的通信应急需求。
短波通信在广播、航空、海陆交通等领域都有广泛应用。
虽然现在有很多其他频段的无线通信技术可以实现更高的传输速率
和更大的带宽,但短波通信由于其独特的传输特性和广阔的覆盖范围,仍然是许多远距离通信需求的首选技术。
短波通信原理
短波通信是一种利用短波频段进行通信的技术,它具有覆盖范围广、穿透能力强、抗干扰能力好等特点,因此在无线通信领域有着广泛的应用。
短波通信原理涉及到无线电波的传播、调制解调、天线设计等多个方面,下面将对短波通信原理进行详细介绍。
首先,短波通信的原理是基于无线电波的传播。
无线电波是一种电磁波,它的
传播具有直射传播和地面波传播两种方式。
在短波通信中,地面波传播是主要的传播方式,它能够沿着地球表面传播,覆盖范围广,适合用于远距离通信。
此外,短波通信还利用了电离层的反射作用,使得信号可以在大范围内传播,这也是短波通信能够覆盖全球的重要原因之一。
其次,短波通信的原理还涉及到调制解调技术。
调制是指将要传输的信息信号
转换成适合在载波上传输的调制信号的过程,而解调则是将接收到的调制信号转换成原始的信息信号的过程。
在短波通信中,常用的调制方式有调幅调制(AM)和
单边带调制(SSB),它们能够有效地利用频谱资源,提高信号的传输效率。
另外,短波通信的原理还涉及到天线设计。
天线是短波通信中至关重要的组成
部分,它的设计直接影响到通信质量。
在短波通信中,常用的天线类型有垂直天线、水平偶极天线等,它们各自具有不同的辐射特性和波束方向,可以根据实际需求进行选择和设计。
总之,短波通信原理涉及到无线电波的传播、调制解调、天线设计等多个方面,它是一门综合性的学科,需要对无线电技术有深入的了解和掌握。
随着科技的不断发展,短波通信技术也在不断创新和完善,相信在未来会有更多的新技术应用到短波通信中,为人类的通信带来更多的便利和可能性。
无线电通信中短波的特点与作用研究短波通信是指在3至30兆赫兹(MHz)频率范围内的电波通信方式。
短波通信具有很强的穿透力和远距离传输能力,因而在无线电通信中具有重要的作用。
本文将从短波通信的特点和作用两个方面展开探讨。
短波通信的特点:1. 穿透力强:短波信号的穿透力很强,能够穿透大气层并在地球表面反射,因此可以在较长距离内进行通信。
这种特性使得短波通信在无线电通信中具有独特的优势,尤其是在远距离通信和遥远地区通信中表现出色。
2. 受天气影响小:相对于超短波和微波来说,短波通信受天气影响较小。
在恶劣的天气条件下,其他频段的无线电信号可能会受到严重影响,而短波信号由于其较强的穿透力,可以在恶劣的天气条件下仍然保持相对稳定的通信质量。
3. 信号覆盖范围广:短波信号的传播特性决定了其信号覆盖范围非常广泛,可以覆盖大片地区甚至是整个地球。
这使得短波通信成为了国际远距离通信的主要手段之一。
4. 抗干扰能力强:由于短波信号在传播过程中可能会经历多次反射和散射,因此具有一定的抗干扰能力。
即使在频繁干扰的环境下,短波通信仍然能够保持相对稳定的通信质量。
1. 国际远距离通信:短波通信由于其信号覆盖范围广、穿透力强的特点,被广泛应用于国际远距离通信领域。
特别是在没有其他通信基础设施的遥远地区,短波通信成为了唯一的通信手段。
利用短波电台进行远距离电话通信、电报通信等。
2. 突发事件通信:在自然灾害、突发事件等紧急情况下,短波通信可以提供及时而可靠的通讯服务。
由于短波通信受天气影响小,能够穿越障碍物,因此在紧急救援、灾害应对等方面有着重要的作用。
3. 无线电广播:短波通信也被广泛应用于无线电广播领域。
许多国家都有专门的短波广播电台,通过短波信号向全球发布新闻、信息、文化节目等。
短波广播可以覆盖较大的地理范围,且接收设备成本低廉,因此在信息传播和文化交流方面有着重要的作用。
4. 卫星通信中继:短波通信还广泛应用于卫星通信中继领域。
短波通信原理短波通信是一种利用短波无线电波进行远距离通信的技术。
短波通信具有穿透力强、传播距离远、适应性广等特点,因此在军事、航空、海事、天气预报、应急通信等领域得到了广泛的应用。
短波通信的原理主要包括发射、传播和接收三个基本环节。
首先是发射环节,发射机产生的高频电流通过天线辐射出去,形成电磁波信号。
这些信号经过电离层的反射和折射,可以传播到地球上的远处地区。
其次是传播环节,短波信号在传播过程中会受到电离层、大气层、地球曲率等因素的影响,因此会发生多种传播方式,如地面波、天波、空间波等。
最后是接收环节,接收机接收到传播回来的信号,经过解调、放大等处理,最终还原成原始的信息信号。
短波通信的原理中,电离层的影响是至关重要的。
电离层是地球大气层的一部分,位于地球表面以上约80至500千米的高空,主要由电离气体组成。
在白天,由于太阳辐射的作用,电离层会发生电离,形成一个能够反射短波信号的层次,这被称为F层。
而在夜晚,电离层会发生变化,F层会消失,但会出现一个能够反射短波信号的E层。
这种变化会影响短波信号的传播距离和传播方式,因此也会影响到短波通信的可靠性和稳定性。
除了电离层的影响,大气层和地球曲率也会对短波信号的传播产生影响。
大气层的不均匀性会导致信号的折射和散射,从而影响信号的传播路径和传播距离。
而地球曲率则会导致信号的衰减,使得远距离传播的信号强度逐渐减弱。
总的来说,短波通信的原理是基于电磁波在大气层中的传播特性,利用电离层的反射和折射,以及大气层和地球曲率的影响,实现远距离通信。
了解短波通信的原理对于合理地选择频率、天线和设备,以及预测和改善通信质量都是非常重要的。
在实际应用中,需要综合考虑各种因素,才能确保短波通信的可靠性和稳定性。
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。
短波通信传播路径损耗分段预测方法1. 引言1.1 短波通信概述短波通信是一种通过大气层传输电磁波进行通信的无线通信技术,其频率范围一般在3MHz至30MHz之间。
短波通信具有较强的穿透力和广播范围,可以实现远距离通信,是在远距离通讯中经常采用的技术手段之一。
短波通信在海事、航空、救灾等领域具有重要应用价值,尤其在遥远地区或无线网络覆盖不足的地方具有独特优势。
通过短波通信,可以实现远距离的信息传输,为人们提供了便利和安全保障。
短波通信技术的发展对传播路径损耗的分析和预测至关重要。
传播路径损耗会导致通信质量下降,影响通信的可靠性和稳定性。
研究传播路径损耗分段预测方法对于提高短波通信系统的性能和效率具有非常重要的意义。
本文旨在探讨短波通信传播路径损耗分段预测方法,为优化短波通信系统的性能提供参考。
通过研究短波通信的传播特性和损耗规律,可以更好地理解短波通信系统的工作原理,从而提高系统的可靠性和通信质量。
1.2 传播路径损耗分段预测的重要性传播路径损耗分段预测的重要性在短波通信领域具有重要意义。
短波通信是一种基于电磁波在大气中传播的技术,具有覆盖范围广、传输距离远的优势,被广泛应用于无线电广播、军事通信、航空通信等领域。
在实际应用中,由于大气传播环境的复杂性和不稳定性,短波通信的信号在传播过程中会受到很大的路径损耗影响,导致信号质量下降,甚至无法正常传输。
准确预测和分析传播路径的损耗对于优化通信系统性能和提高通信可靠性至关重要。
传播路径损耗分段预测方法可以帮助通信工程师更好地理解信号传播过程中的关键因素,提前预判信号强度衰减情况,从而采取相应的措施进行信号增强或者调整通信设备参数,以确保通信质量的稳定性和可靠性。
通过对传播路径损耗进行有效预测,可以帮助通信系统更好地应对大气环境变化,提高通信效率和性能,实现更好的数据传输和信息交流。
研究和发展传播路径损耗分段预测方法对于短波通信技术的进步和应用具有重要的意义。
短波通信原理
短波通信是一种通过使用较短波长的无线电信号进行远距离通信的方法。
它是一种非常重要的通信方式,尤其在没有其他通信设施或网络可用时。
短波通信的原理在于利用大气中的电离层反射电磁波的特性。
信号会从发送端发出后被电离层所反射,然后再经过一段距离后再次反射回地面。
这样一来,信号就可以越过较长的距离进行通信。
这种反射会随着电离层数量和离地距离的不同而发生。
为了更好地利用短波通信,需要根据具体情况选择合适的发射机功率、天线方向和极化方式等参数。
这些参数的选择会受到天气条件、电离层活动和地球表面形态等因素的影响。
短波通信具有一些优点,例如可靠性较高、成本较低和覆盖范围广等。
它可以用于军事通信、无线电广播、天气预报、航空通信等各种应用领域。
然而,短波通信也存在一些局限性。
由于电离层的波动性和天气条件的变化,信号的传播会受到很大的影响。
此外,短波频段的带宽较窄,传输速率较低,无法支持大量数据的传输。
总的来说,短波通信是一种通过利用电离层反射特性进行远距离通信的方法。
虽然它有一些限制,但是在特定应用场景下仍然是一种非常有用的通信方式。
短波通信原理
短波通信是一种利用短波进行远距离通信的技术,它在国际间的通信中起着重
要的作用。
短波通信的原理是利用大气对短波的反射和折射来实现信号的传输,下面我们来详细了解一下短波通信的原理。
首先,短波通信的频段一般指的是3MHz到30MHz的无线电频段。
这个频段
的特点是能够在地面和电离层之间进行多次反射和折射,从而实现远距离的通信。
这种特性使得短波通信成为了一种重要的远距离通信手段。
其次,短波通信的原理是利用大气对短波的反射和折射来实现信号的传输。
当
短波信号发射到大气中时,一部分信号会被电离层反射回地面,另一部分信号则会穿透电离层直射到达远处。
这种反射和折射的机制使得短波信号能够跨越千里远程传播。
另外,短波通信还受到太阳活动的影响。
太阳活动的变化会导致电离层的密度
和高度发生变化,从而影响短波信号的传播。
在太阳黑子活跃期,短波信号的传播距离会更远;而在太阳黑子不活跃期,短波信号的传播距离会减小。
总的来说,短波通信的原理是利用大气对短波的反射和折射来实现信号的传输。
这种技术在国际间的通信中起着重要的作用,尤其是在远程地区或者灾难救援中。
随着科技的不断发展,短波通信技术也在不断完善和提升,为人们的通信带来了更多的便利和可能性。
总之,短波通信作为一种重要的远距离通信技术,其原理是利用大气对短波的
反射和折射来实现信号的传输。
在实际应用中,我们需要充分了解短波通信的原理,以便更好地利用这种技术进行远距离通信。
希望本文能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
短波通信的概念
嘿,朋友们!今天咱来聊聊短波通信呀!
你说这短波通信,就好像是我们生活中的一个神奇小魔法。
它能让我们的声音啊,跨越千山万水,传到很远很远的地方去。
想象一下,你在这边对着一个小机器说话,然后呢,在地球的另一边,就有人能清楚地听到你的声音,这多有意思啊!短波通信可不挑地方,不管是在城市里,还是在荒郊野外,它都能发挥作用。
就像一只自由自在的小鸟,想去哪儿就去哪儿。
它的本事可大着呢!有时候,其他通信方式可能会受到一些限制,比如信号不好啦,或者有什么干扰啦。
但短波通信可不怕,它总能找到办法,把信息传递出去。
这就好比是一个勇敢的战士,不管遇到什么困难,都能勇往直前。
而且啊,短波通信还有个特别厉害的地方,就是它不需要太多复杂的设备。
不像有些通信方式,要一大堆这个那个的,麻烦得很。
短波通信呢,相对来说就简单多啦,就像咱家里常用的那些东西一样,容易操作。
你看啊,要是在紧急情况下,比如遇到灾害啦,其他通信断了,这时候短波通信就能派上大用场啦。
它就像黑暗中的一盏明灯,给人们带来希望和联系。
咱平时可能觉得通信很简单,拿起手机就能和别人聊天。
但你想想,如果没有像短波通信这样的技术,那我们的生活得变成啥样啊?那可真是不敢想象!
总之呢,短波通信就是这么一个神奇又实用的东西。
它就像我们生活中的一个好朋友,默默地为我们服务,让我们能和远方的人保持联系。
大家可别小看了它呀!它虽然不那么起眼,但却有着大大的能量呢!
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
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。
短波通信是指波长100-10米(频率为3-30mhz)的电磁波进行的无线电通信。
短波通信传输信道具有变参特性,电离层易受环境影响,处于不断变化当中,因此,其通信质量,不如其它通信方式如卫星、微波、光纤好。
短波通信系统的效果好坏,主要取决于所使用电台性能的好坏和天线的带宽、增益、驻波比、方向性等因素。
近年来短波电台随着新技术提高发展很快,实现了数字化、固态化、小型化,但天线技术的发展却较为滞后。
由于短波比超短波、卫星、微波的波长长,所以,短波天线体积较大。
在短波通信中,选用一个性能良好的天线对于改善通信效果极为重要。
下面简单介绍短波天线如何选型和几种常用的天线性能。
一、衡量天线性能因素天线是无线通信系统最基本部件,决定了通信系统的特性。
不同的天线有不同的辐射类型、极性、增益以及阻抗。
1.辐射类型:决定了辐射能量的分配,是天线所有特性中最重要的因素,它包括全向型和方向型。
2.极性:极性定义了天线最大辐射方向 电气矢量的方向。
垂直或单极性天线(鞭天线)具有垂直极性,水平天线具有水平极性。
3.增益:天线的增益是天线的基本属性,可以衡量天线的优劣。
增益是指定方向上的最大辐射强度与天线最大辐射强度的比值,通常使用半波双极天线作为参考天线,其它类型天线最大方向上的辐射强度可以与参考天线进行比较,得出天线增益。
一般高增益天线的带宽较窄。
4.阻抗和驻波比(vswr):天线系统的输入阻抗直接影响天线发射效率。
当驻波比(vswr)1:1时没有反射波,电压反射比为1。
当vswr大于1时,反射功率也随之增加。
发射天线给出的驻波比值是最大允许值。
例如:vswr为2:1时意味着,反射功率消耗总发射功率的11%,信号损失0.5db。
vswr为1.5:1时,损失4%功率,信号降低0.18db。
二、几种常用的短波天线1.八木天线(yagiantenna)八木天线在短波通信中 通常用于大于6mhz以上频段,八木天线在理想情况下增益可达到19db,八木天线应用于窄带和高增益短波通信,可架设安装在铁塔上 具有很强的方向性。
简述短波通信的原理及应用1. 短波通信的原理短波通信是一种基于无线电技术的通信方式,利用短波频段传输信息。
它的原理主要包括以下几个方面:•电磁波传播:短波是一种高频电磁波,它的波长较短,能够在大气层中的电离层发生反射和折射,实现远距离的传播。
由于电离层的存在,短波信号可以在地球表面和大气层之间进行多次反射和折射,覆盖广泛的距离。
•调制与解调:在短波通信中,信息通常被调制到载波信号中进行传输。
调制的方式可以采用幅度调制(AM)、频率调制(FM)或相位调制(PM)等。
接收端需要对接收到的调制信号进行解调,恢复出原始的信息。
•天线传输:短波通信中,天线起到收发信号的作用。
天线将电磁波转换为电流信号,并将电流信号转换为电磁波发射出去。
在接收端,天线接收到电磁波并将其转换为电流信号,供解调器进行解调。
2. 短波通信的应用短波通信在实际生活中有广泛的应用,包括以下几个方面:•国际广播:作为一种传播方式,短波广播可以覆盖较长的距离,辐射到世界各地。
许多国家和地区利用短波广播向海外播放本国的新闻、音乐、文化、宣传等内容,增进国际间的交流与了解。
•远距离通信:由于短波信号能够在地球表面和大气层之间进行多次反射和折射,它在远距离通信中发挥着重要的作用。
在军事通信、紧急救援和远程探测等领域,短波通信可以提供可靠的通信手段。
•卫星通信备份:短波通信可以作为卫星通信的备份方式。
在卫星通信中,由于天气等原因可能导致信号中断,此时可以使用短波通信进行通信,保证通信的可靠性。
•无线电侦察:由于短波通信在传输过程中会产生较强的电磁辐射,这为侦察和监视提供了机会。
在军事和情报领域,短波通信常常被用于无线电侦察与监听。
3. 短波通信的优缺点短波通信具有一些显著的优点与缺点:3.1 优点•覆盖广泛:短波信号可以通过电离层的反射和折射,实现全球范围的通信覆盖。
•适应性强:短波信号相对较稳定,对地形和气象条件的影响较小,适应性强。
•通信成本低:相比于卫星通信等方式,短波通信的设备和运营成本较低。
短波通信概述短波通信是无线电通信的一种。
波长在50米~10米之间,频率围6兆赫~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、、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,一旦发生战争或灾害,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围获得了长足进步。
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。
一、短波通信的一般原理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:(1)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。
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。
(2)直射波传播直射波又称为空间波,是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。
直射波传播距离一般限于视距围。
在传播过程中,它的强度衰减较慢,超短波和微波通信就是利用直射波传播的。
在地面进行直射波通信,其接收点的场强由两路组成:一路由发射天线直达接收天线,另一路由地面反射后到达接收天线,如果天线高度和方向架设不当,容易造成相互干扰(例如电视的重影)。
限制直射波通信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物,因此超短波和微波天线要求尽量高架。
(3)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。
(4)散射传播散射传播是由天线辐射出去的电磁波投射到低空大气层或电离层中不均匀介质时产生散射,其中一部份到达接收点。
散射传播距离远,但是效率低,不易操作,使用并不广泛。
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。
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。
E层高度85~150公里,这一层对短波的反射作用较小。
F层对短波的反射作用最大,分为F1和F2两层。
F1层高度150~200公里,只在日间起作用,F2层高度大于200公里,是F层的主体,日间夜间都支持短波传播。
电离层的浓度对工作频率的影响很大,浓度高时反射的频率高,浓度低时反射的频率低。
电离的浓度以单位体积的自由电子数(即电密度)来表示。
电离层的高度和浓度随地区、季节、时间、太阳黑子活动等因素的变化而变化,这决定了短波通信的频率也必须随之改变。
3、短波频率围电离层最高可反射40MHz的频率,最低可反射1.5MHz的频率。
根据这一特性,短波工作频段被确定为1.6MHz - 30MHz。
4、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。
二、单边带的概念在无线电通信中,传送信息的载体是特定频率的载波(也称为主频)。
那么信息又是如何放到载波上的呢?这就引出了“调制”的概念。
调制就是将信息的动态波形通过一定形式加到载波上发送出去,接收台收到被调制的载频信后,再还原信息。
调制分为幅度调制(简称“调幅”)、频率调制(简称“调频”)、相位调制(简称“调相”)三种。
中波、短波一般采用调幅方式,超短波一般采用调频方式。
根据国际协议,短波通信必须使用单边带调幅方式(SSB),只有短波广播节目可以使用双边带调幅方式(AM)。
因此,国外使用的短波电台都是单边带电台。
1.单边带的定义调幅信号的频谱是由中央载频和上下两个边带组成的。
将载频和其中一个边带加以抑制,剩下的一个边带就成为单边带信号。
如果用一个边带再加上部份载频或全部载频,就成为兼容式调幅信号。
2、单边带的优点单边带的优点是:(1) 提高了频谱利用率,减少信道拥挤;(2)节省发射功率约四分之三;(3)减少信道互扰;(4)抗选择性衰落能力强。
一部100W单边带电台的实际通话效果,相当于过去1000W以上双边带电台。
3、短波单边带主要术语SSB 载波和一个边带全抑制的单边带话USB 上边带话LSB 下边带话AM 全载波单边带话(全载波兼容式调幅话)J2A 单边带报(用上边带或下边带传送手键报)优化短波通信的方法一、改善短波信号质量的三大要素由于短波传输存在固有弱点,短波信号的质量不如超短波。
不过我们可以通过一些途径改善短波信号质量,使其尽可能接近超短波。
改善短波信号质量的三大要素是:正确选用工作频率;正确选择和架设天地线;选用先进优质的电台和电源等设备。
1. 正确选用工作频率短波频率和超短波频率的使用性质完全不同。
超短波属于视距通信,距离短,可以固定使用频段的任何频点;而短波频率则受到电离层变化、通信距离和方向、海拔高度、天线类型等多种因素的影响和限制。
用同一套电台和天线,选用不同频率,通信效果可能差异很大。
对于有经验的短波工作者来说,选频并不困难,其中有明显的规律性可循。
一般来说:日频高于夜频(相差约一半);远距离频率高于近距离;夏季频率高于冬季;南方地区使用频率高于北方;等等。
另外,在东西方向进行远距离通信时,因为受地球自转影响,最好采用异频收发才能取得良好通信效果。
如果所用的工作频率不能顺畅通信时,可按照以下经验变换频率:(1)接近日出时,若夜频通信效果不好,可改用较高的频率;(2)接近日落时,若日频通信效果不好,可改用较低的频率;(3)在日落时,信号先逐渐增强,而后突然中断,可改用较低频率;(4)工作中如信号逐渐衰弱,以致消失,可提高工作频率;(5)遇到磁暴时,可选用比平常低一些的频率。
利用计算机测频软件预测可用频率对短波通信很有帮助,是国外经常采用的先进技术手段。
计算机测频系统能够根据太阳黑子活动规律等因素,结合不同地区的历史数据,预测两点之间在未来一段时期每天各时节的可用频段,具有较高参考价值。
美国、欧盟、澳大利亚政府的计算机测频系统数据比较准确,它们通过分布在全球的监测点采集和跟踪各种环境参数的变化提供频率依据。
其中澳大利亚的ASPAS系统面向全世界提供测频服务,安装和服务费用不高,很有使用价值。
2. 正确选择和架设天线地线天线和地线是很多短波用户容易忽视的问题。
当通信质量不好时,很多人习惯于从电台上找原因,而实际上信号不良常常源自天线或地线。
短波和超短波使用的天线是完全不同的。
超短波通信因为使用频率高,波长短,天线可以做得很小,通常为直立鞭状天线。
而短波通信因使用的频率较低,天线必须做得足够大才能有效工作。
简单的规律是:天线的长度达到所使用频率的1/2波长时,天线的效率最高。
短波天线的理论原理比较高深。
短波天线的种类繁多,用途各异,究竟应该选购何种天线,怎样安装架设才能获得良好的通信效果?根据我们了解和掌握的情况作如下简要介绍:(1)了解天线的基本工作原理短波天线分地波天线和天波天线两大类。
地波天线包括鞭状天线、倒L形天线、T形天线等。
这类天线发射出的电磁波是全方向的,并且主要以地波的形式向四周传播,故称全向地波天线,常用于近距离通信。
典型地波天线和波瓣分布如图1.2和图1.3所示。
地波天线的效率主要看天线的高度和地网的质量。
天线越高、地网质量越好,发射效率越高,当天线高度达到1/2 波长时,发射效率最高。
图1.1 典型地波(T形)天线结构示意图图1.2 典型地波天线垂直波瓣分布图天波天线主要以天波形式发射电磁波,分为定向天线和全向天线两类。
典型的定向天波天线有:双极天线、双极笼形天线、对数周期天线、菱形天线等,它们以一个方向或两个相反方向发射电磁波,用天线的架设高度来控制发射仰角,其典型波瓣分布如图3.3、图3.4和图3.5所示。
典型的全向天波天线有:角笼形天线、倒V形天线等。
它们是以全方向发射电磁波,用天线的高度或斜度来控制发射仰角。
图1.3 典型天波天线(双极天线)结构示意图图1.4 典型天波天线水平波瓣分布图图1.5 典型天波天线垂直波瓣分布图天波天线简单的规律为:天线水平振子(一臂的)长度达到1/2波长时,水平波瓣主方向的效率最高;天线高度越高,发射仰角越低,通信距离越远;反之,天线高度越低,发射仰角越高,通信距离越近;天线高度与波长之比(H/λ)达到二分之一时,垂直波瓣主方向的效率最高。