短波电台通信原理
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短波电台通信原理短波电台通信是一种利用短波无线电波进行远距离通信的技术。
它的原理是基于短波电波在大气中的反射和折射现象。
短波电波是指频率范围在3-30兆赫兹之间的无线电波,由于它的特殊传播特性,使得短波电台通信成为了一种广泛应用于全球通信的技术。
短波电台通信的原理可以简单地描述为:发射端的短波电台将要传送的信息转换成高频电信号,经过放大、调制等处理后发射出去。
接收端的短波电台接收到电磁波后,经过解调、放大等处理,将电信号转换成可听见或可见的信息,实现通信目的。
短波电波的传播主要依靠电波在大气中的反射和折射。
当短波电波遇到大气层时,一部分电波会被反射回地面,另一部分电波则会被大气层折射而继续向前传播。
这种反射和折射的现象使得短波电波可以跨越长距离传播,即使在地球的弯曲表面也能实现远距离通信。
短波电台通信的可靠性和稳定性受到多种因素的影响。
首先是大气层的变化,不同的大气层条件会对电波的传播产生不同的影响,比如天气、季节、太阳黑子活动等因素都会对短波电波的传播造成影响。
其次是电离层的变化,电离层是指地球上部分大气层中电离状态的气体层,电离层的变化会影响电波的传播路径和损耗。
此外,地球的自转也会对短波电波的传播产生影响,因为地球的自转会导致短波电波的传播路径发生变化。
为了提高短波电台通信的可靠性和稳定性,人们采用了一系列的技术手段。
首先是调频调幅技术,通过对电波的频率和振幅进行调制,可以使电波更容易被接收端接收到。
其次是天线技术,合理设计和布置天线可以提高电波的辐射效率和接收效率。
此外,还可以利用数据压缩和纠错技术,提高信息传输的可靠性和速率。
短波电台通信在国际通信、应急通信、无线电广播等领域具有重要的应用价值。
它可以跨越长距离进行通信,突破国界限制,实现全球范围内的信息传递。
在自然灾害发生时,短波电台通信可以成为重要的应急通信手段,及时传递救援信息和援助信息。
同时,短波电台通信还广泛应用于无线电广播领域,为广大听众提供丰富多样的信息和娱乐节目。
短波电台工作的详细原理
短波电台是一种广播无线电通信系统,可以传输声音、音乐、语言、数据等信息。
下面是短波电台工作的详细原理:
1. 调制:首先,声音或其他信息会通过一个调制器进行调制。
调制是将原始信号转换为可传输的无线电波的过程。
常见的调制方式有振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
2. 放大:调制后的信号被发送到一个放大器,放大器会增加信号的强度,以便在传输过程中减少衰减。
3. 发射:被放大的信号进一步传输到天线系统。
天线是短波电台中重要的部分,它将电能转换为电磁波并将其辐射到空间中。
4. 辐射:通过天线,电磁波以无线电频率辐射出去,并传播到接收方。
短波电台发射的电磁波具有比较高的频率和较短的波长,可以在大气层中进行远距离传播。
5. 接收和解调:接收方的天线接收到电磁波,并将其转换为电信号。
然后,这个信号会经过解调器进行解调,还原出原始的音频或数据信号。
总结起来,短波电台的工作原理可以归纳为:调制声音或信息信号,经过放大后,
将信号发送到天线系统辐射出去,接收方的天线接收到信号并解调,还原出原始的信息信号。
这样,短波电台就能实现远距离的无线广播通信。
通信中的短波无线电技术简介随着科学技术的飞速发展,人们交流的方式也出现了诸多的变化。
而短波无线电技术的应用便是其中之一。
短波无线电技术作为一种重要的通信技术,已广泛应用于无线电通信、无线电广播、导航和遥感等领域。
本文将简要介绍短波无线电技术的基本原理和应用。
一、短波无线电技术的基本原理1.频率范围和波长:短波无线电波是指频率在3-30MHz之间的无线电波,相应的波长在10-100米之间。
由于短波无线电波长度较短,穿透力强,容易反射和散射等特点,短波无线电通信可以在长距离的情况下实现快速、稳定和可靠的通信。
2.传输方式:短波无线电技术的传输方式分为地面波、空间波和天波等三种,其中地面波可以在平地和水面上传输很远的距离,空间波可以反射、折射和散射,从而实现远距离通信,而天波则可以穿透电离层。
3.噪声干扰:短波无线电技术的传输过程存在着一些干扰,如电离层折反射影响、太阳辐射等,这些都会对通信质量产生一定的影响。
二、短波无线电技术的主要应用1.无线电通信:短波无线电通信广泛应用于商业、军事、科学、工业和医疗等领域,其通信范围广泛,无论是面积占据很大的荒野、洲际远距离通信,还是船舶、飞机、火车或者足球场、音乐厅、会议室等狭小场合的通信都可以使用短波无线电技术实现。
2.无线电广播:短波无线电广播可以覆盖到全球,无论居住\在哪个国家的人都能收听到国外广播电台的信息。
同时,短波无线电广播可以快速传送重要的新闻和信息,特别是在灾难、战争等情况下,短波无线电广播可以迅速传递出相应的信息。
3.导航和遥感:在导航和遥感领域中,短波无线电技术应用最为广泛,它可以实现定位、监视、数据收集和传输等任务。
短波无线电技术可以在无人机、卫星、浮标、探测器等无人机器上进行应用,实现灾难辅助和环境监测等功能。
三、短波无线电技术的未来发展趋势随着科技的发展,短波无线电技术也在飞速进步。
短波无线电技术的未来发展趋势主要体现在以下三个方面:1.技术次第更新:由于短波无线电技术应用的需求不断增加,可以预见的是,短波无线电技术必将不断地进行技术升级,新的技术将会取代旧的技术,以满足不同的需求。
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。
超短波电台的技术实现和解决方案超短波(Ultra-Short Wave,简称USW)电台是一种广泛应用于无线电通信领域的设备,通常用于远距离传输和接收无线信号。
本文将详细介绍超短波电台的技术实现和解决方案,包括其工作原理、主要组成部分以及应用场景。
一、超短波电台的工作原理超短波电台主要利用无线电技术将音频信号通过电波传播。
其工作原理可以简单地分为三个步骤:音频输入、射频调制与发射、接收与解调。
1. 音频输入:音频输入是指将声音转换为电信号的过程。
一般而言,超短波电台会配备麦克风或其他音频输入设备,将实际声音输入系统。
2. 射频调制与发射:在这一步骤中,音频信号将通过射频调制成可传播的电波。
超短波电台会执行一系列的编码和调制过程,将音频信息嵌入到射频信号中。
一旦射频信号调制完成,它将通过天线传输出去。
3. 接收与解调:当射频信号到达目标接收器时,它将由该接收器的天线接收。
接收器将信号解调,并恢复音频信息。
通常,解调的过程包括滤波、解调和放大。
二、超短波电台的主要组成部分在超短波电台中,有几个重要的组成部分,包括:调频器、电源、天线、扩音器等。
1. 调频器:调频器用于将音频信号转换为射频信号。
它能够将音频信号进行编码、调制和放大,输出高频的射频信号。
2. 电源:电源是为超短波电台提供所需电力的装置。
电源可以采用直流电源或交流电源,以保证超短波电台的正常工作。
3. 天线:天线用于接收和发送电台信号。
它是信号的传输工具,负责将射频信号从电台传递到目标接收器,或从目标发射器传递到电台。
4. 扩音器:扩音器是用于增强音频信号的装置。
它将音频信号从电台中放大,以提高声音的音量和质量。
三、超短波电台的应用场景超短波电台具有广泛的应用场景,包括广播电台、航空通信、海事通信、紧急救援等。
1. 广播电台:广播电台是超短波电台最常见的应用之一。
它们通过超短波频段向广大听众传播音频信息。
广播电台广泛应用于新闻、音乐、体育比赛等领域,为公众提供丰富多样的娱乐和信息。
短波电台原理
短波电台是一种利用短波频段进行无线电通信的设备,它在国
际通信、应急通信和无线电广播等方面有着重要的作用。
在短波电
台的使用过程中,了解其原理是非常重要的,下面将对短波电台的
原理进行详细介绍。
首先,短波电台的原理基础是利用短波频段进行无线电通信。
短波频段一般指3MHz至30MHz的频段,其特点是信号传播距离远,
适合远距离通信。
这是因为短波信号在大气中的反射和折射作用下,能够实现远距离的传播,因此被广泛用于国际通信和遥远地区的通讯。
其次,短波电台的发射原理是利用调制技术将语音、数据等信
息信号调制到载波上,然后经过功率放大和天线发射出去。
而接收
原理则是通过天线接收到来自远方的短波信号,经过解调等过程将
其转换为可识别的语音、数据等信息。
此外,短波电台的传播原理是利用大气的反射和折射,使信号
能够传播到远距离。
在白天,由于大气层结的存在,短波信号会被
大气层反射,使其能够传播到较远的地方;而在夜晚,由于大气层
结的消失,短波信号则会被大气层折射,同样也能够实现远距离的传播。
最后,短波电台的接收与发射需要配合天线、调谐器、解调器等设备,以实现对信号的接收和发射。
天线是接收和发射短波信号的重要设备,其长度需要与信号的频率相适应;调谐器是用来调整天线和电路之间的匹配,以提高信号的传输效率;解调器则是用来将接收到的信号进行解调,还原出原始的信息信号。
总之,短波电台的原理是基于短波频段的无线电通信原理,其发射和接收过程需要配合各种设备,并且利用大气的反射和折射实现远距离的传播。
了解短波电台的原理有助于更好地使用和维护这一重要的通信设备。
超短波跳频电台的原理和应用超短波跳频电台是一种使用跳频技术的通信设备,广泛应用于军事、航空、海上通信等领域。
本文将详细介绍超短波跳频电台的工作原理和应用。
超短波跳频电台是一种无线通信设备,它通过在短时间内在不同频率之间进行快速切换来传输信息。
其主要由三个部分组成:跳频器、发射机和接收机。
跳频器是核心部件,负责生成频率序列,并将之传输给发射机和接收机。
发射机负责将要传输的数据转换为电磁波信号,并根据频率序列进行快速跳频发送。
接收机接收到跳频信号后,通过与发射机使用相同的频率序列进行相应的解码和处理,还原出原始数据。
超短波跳频电台具有许多优点。
首先,由于频率在快速跳变,使其具有一定的抗干扰能力。
这是因为对方干扰设备很难在极短的时间内实现对所有频率的屏蔽。
其次,超短波跳频电台对周围环境的影响很小,不会干扰其他无线通信系统的正常运行。
此外,跳频技术还可以增加通信的安全性,因为频率的快速变换使得信息更难被窃听和解码。
在军事领域,超短波跳频电台被广泛应用。
它可以用于军用通信、情报收集、侦察和导弹制导等任务。
跳频技术使得军事通信更难被敌方干扰和侦察,保护了通信的安全性和机密性。
此外,超短波跳频电台还可以用于军队的战术联络和指挥控制,提供快速、可靠的通信手段。
在航空和海上通信中,超短波跳频电台也扮演着重要的角色。
航空器和舰船需要与地面指挥中心或其他航空器、舰船进行通信,实现协同作战和指挥控制。
超短波跳频电台的抗干扰能力和高效性使其成为航空和海上通信的理想选择。
通过快速而可靠的跳频技术,航空器和舰船可以实现更远距离的通信,并且在复杂的电磁环境下保持通信的稳定性。
此外,超短波跳频电台还有其他一些应用领域。
例如,它可以用于无线电遥控系统,控制无人机、机器人等设备的移动和操作。
超短波跳频电台还可以用于野外探险或登山等户外活动,提供安全可靠的远程通信手段。
在救灾和紧急救援中,超短波跳频电台也发挥着重要作用,为救援人员提供实时的通信和协调。
短波电台技术的基本原理短波电台技术是一种传输无线电信号的方式,具有广泛的应用领域,包括无线通信、广播、天气预报等。
它利用电磁波在空间中传播的特性,实现了远距离的无线通信和广播。
本文将从短波的优势、传播原理以及调制技术等方面介绍短波电台技术的基本原理。
首先,我们来看一下短波技术相比于其他无线通信方式的优势。
短波具有很强的穿透力和抗干扰能力,能够在大气中的多种条件下传播。
由于电磁波的反射和折射特性,短波信号能够沿着大气层弯曲传播,从而实现跨越地球表面的长距离通信。
此外,短波信号具有较高的传输带宽,可以同时传输多个语音或数据信号,满足多种通信需求。
其次,我们来了解一下短波的传播原理。
短波主要利用电磁波在大气中传播的特性进行信息传输。
短波信号的频率范围通常在3MHz至30MHz之间,这个频率范围对应的波长较短,因此被称为短波。
短波信号会被大气层的电离层层结所影响,而电离层的密度和层结会随着时间和地点的变化而变化。
在短波传播中,常见的传播方式有地面波传播、天波传播和空间波传播。
地面波传播是指短波信号沿地球表面传播,适用于较短的距离。
天波传播是指信号沿大气层电离层传播,可以实现长距离通信。
空间波传播则是指信号从短波电台直接照射到天空中,然后被电离层反射回地球表面,实现远距离通信。
另外,短波技术的调制方式也是实现信息传输的重要环节。
调制是将源信号按照一定规律改变成适合传输的信号的过程。
短波技术主要采用的调制方式有幅度调制(AM)和单边带调制(SSB)。
幅度调制是指通过改变信号的幅度来携带信息,其中载波频率保持不变。
而单边带调制则是通过滤除幅度低的一侧频率来减小频带宽度,从而提高频谱效率。
在短波电台技术中,还存在一些常见的干扰问题,如多径传播引起的混叠干扰、大气噪声等。
多径传播是指由于信号被物体反射、折射或绕射而形成多个路径到达接收端,导致信号累加或相互抵消的现象。
这种干扰会引起信号的失真和衰落,降低通信质量。
短波电台通信原理尽管当前新型无线电通信系统不断涌现,短波这一古老与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、短波就是唯一不受网络枢钮与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,其抗毁能力与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与充实我国各个重要领域的无线通信网,使之更加先进与有效,满足新时代各项工作的需要,无疑就是非常有意义的。
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,由于扩散与媒介质的吸收,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、特点与规律,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。
短波电台的收音机接收技术短波收音机作为一种传统的广播接收设备,具有接收远距离短波信号的功能,被广泛应用于民用和专业领域。
本文将介绍短波电台的收音机接收技术,并探讨其原理和应用。
一、短波电台收音机的原理短波电台收音机是一种接收不同频段的无线电信号的设备。
其原理基于电磁波传播和调制解调技术。
具体而言,短波电台将音频信号进行调频调制,通过天线发送到空气中成为无线电信号。
接收端的收音机通过天线接收到这些无线电信号,并经过解调还原出原始的音频信号。
二、短波电台收音机的频率范围短波频段位于无线电频谱中的3 MHz到30 MHz范围内。
这个频段之所以被称为短波,是因为它的电波波长相对较短。
短波频段的特点是信号在地球和大气层之间反射和折射,使得信号可能在全球范围内传播。
因此,短波电台收音机在国际广播和遥感通信中有着重要的应用。
三、短波电台收音机的接收技术1. 选波器技术短波电台收音机常使用超外差接收技术或直接转频接收技术。
在接收前,将希望接收的短波频段调谐到接收范围内,并将其他频段降低幅度,以避免干扰。
2. 动态范围改善技术短波电台信号强度可能受到天气、地形和电磁干扰的影响,从而导致信号质量下降。
为了克服这些问题,短波电台收音机通常采用了自动增益控制(AGC)技术和降噪技术。
自动增益控制技术通过根据输入信号的强度自动调整接收机的放大倍数,以保持一个恒定的中频输出水平。
这有助于减少信号强度波动对音质的影响。
降噪技术用于去除模拟信号中的杂音,并提高接收信号的质量。
常见的降噪技术包括滤波、抑制和降噪器等。
3. 解调技术解调是从调制信号中恢复原始信号的过程。
短波电台收音机通常采用调幅解调(AM)、调频解调(FM)和单边带解调(SSB)等技术。
调幅解调常用于语音和音乐广播,它将调幅信号还原为音频信号。
调频解调通常用于广播和无线电通信,它将调频信号还原为音频信号。
单边带解调适用于语音和数据通信,它通过提取原始信号的一个频带来减少传输带宽。
短波电台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。
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,由于能量逐渐被大地吸收,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。
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范围。
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。
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。
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。
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。
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。
1.3 短波频率范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。
1.4 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。
2、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,国内外使用的短波电台都是单边带电台。
2.1 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。
下面用图示的方法说明单边带信号是怎样产生的。
2.2 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。
优化短波通信的方法1、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。
1.1 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,可以固定使用频段内的任何频点;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。
计算机测频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。
1.2 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。
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。
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。
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。
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。
(2)按用途选购天线随着短波通信技术的发展,短波天线出现了很多不同用途的新品种,例如用于短波跳频的高效能宽带天线;用于为了解决天线架设场地小和多部电台共用一副天线的多馈多模天线等。
选择天线基本的着眼点应该是用途。
近距离固定通信:选择地波天线或天波高仰角天线。
点对点通信或方向性通信:选择天波方向性天线等。
组网通信或全向通信:选择天波全向天线。
车载通信或个人通信:选择小型鞭状天线。