一种可实现无盲区通信的短波车载天线

短波通信盲区产生的原因及解决方案介绍
在模拟系统的设备跟踪研制过程中，短波通信因其具有机动性强、抗毁能力强和跨地平线超视距通信的能力，受到亲睐。

然而，短波通信有一个明显的缺点，即在20 ~ 100 km 范围内，通常存在通信盲区的问题，给网络的连续通信带来了严重影响。

因此，解决通信盲区的问题，成为保证实现模拟系统短波连续通信的关键。

文中结合短波通信的特点和工程应用实际，从两种途径讨论了有效克服通信盲区的方法，并分析了技术实现的可行性，最后提出了一种采用较低频率和高仰角天线的通信技术，有效地解决了某型模拟系统短波通信的盲区问题。

1 盲区的形成原因
短波通信使用的无线电频率为3 ~ 30 MHz.短波的传播方式主要分为地波传播和天波传播两种形式，如图1 所示。

图1 短波传播方式
1. 1 地波传播
沿大地与空气的分界面传播的电波，叫地面波或表面波，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，由于部分能量被大地吸收，很快减弱，波长越短，减弱越快，因而传播距离不远。

1. 2 天波传播
天波是指由天线向高空辐射的电磁波受到天空电离层反射或折射后返回地面的无线电波。

天波是短波的主要传播途径。

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，可以多次反射，因而传播距离很远，而且不受地面障碍物阻挡。

但电离层对一定频率的电波反射只能在一定距离以外才能收到。

1. 3 通信盲区
由于天波不能到达跳距以内的区域，地波则随距离的增加场强会急剧衰减，因此，在跳距以内存在着地面波和天波均不能到达的区域，这个区域成为盲区。

短波电台的天线安装和调试方法短波电台是一种非常重要且广泛应用的通信工具，它在无线通信领域中发挥着至关重要的作用。

而在短波电台的建设和运行中，天线作为短波电台的重要组成部分，对无线通信质量和传输距离有着至关重要的影响。

因此，正确安装和调试天线，对于保持和优化短波电台的性能至关重要。

本文将介绍短波电台天线的安装和调试的方法，以帮助读者进行正确的操作。

在开始之前，请确保已经明确了天线的类型和规格，并具备一定的电台基础知识。

一、天线安装1. 选择合适的安装位置：天线的性能和效果与其安装位置有密切关系。

首先，尽量选取远离其他大型建筑物、高压电缆和高压导线的开阔地带。

这可以减少和避免电磁干扰对天线工作的影响。

其次，天线需要避免过度接近金属结构物，如建筑物或高塔，以防止信号强度的衰减。

最后，为了保证天线的安全性和稳定性，选择坚固的支架或塔架作为天线的支撑结构。

2. 安装天线支撑结构：根据天线的类型和重量，选择合适的天线支撑结构进行安装。

一般情况下，金属塔架和高塔是安装天线的常见选择，可以提供稳定的支撑。

在安装时，确保天线支撑结构的垂直度和平整度，这对于天线的正常工作至关重要。

3. 连接馈电线缆：根据天线支撑结构的高度，正确选择合适的馈电线缆，并使用合适的工具进行连接。

在连接时，务必保证连接牢固，防止线缆受到风吹等外力的干扰。

此外，在使用电缆连接器时，要进行防水处理，以确保天线系统的可靠性。

二、天线调试1. 调整天线方向：天线的方向对于短波电台的通信效果至关重要。

在调试天线时，根据实际需求和通信目标，调整天线的方向。

一般情况下，可以通过调整天线支撑结构的转向系统或通过旋转整个塔架来实现。

调整时，通过监测信号强度或使用天线分析仪等专业设备进行信号测量，找到接收到最强信号的方向，以确保最佳的通信效果。

2. 检查和优化馈电系统：馈电系统是天线和短波电台之间的重要连接部分。

在调试天线时，检查和优化馈电系统对电台的性能提升具有重要作用。

引言通讯车辆上有限的空间内，密布着各种工作频率的电子设备，这些设备之间存在严重的电磁干扰。

其中各通讯设备天线系统之间电磁干扰的主要传输途径是天线间的耦合，常用隔离度来定量表征这种耦合的强弱程度，一般将发射天线的发射功率与另一天线的接收功率的比值定义为天线间的隔离度。

天线系统的频率覆盖范围可从几兆赫兹至几十吉赫兹，各天线系统之间的电磁耦合比较严重，产生的电磁骚扰与干扰甚至影响了整个车载无线通信系统的性能[1]。

为使车载无线通讯设备正常工作，可通过电磁仿真合理布局车载天线，以使整个车载系统的性能达到最优。

1 车体及天线建模研究车载设备间的电磁耦合效应，其实质也就是研究天线系统间的电磁耦合。

通讯车上装载天线的相关信息见表1。

研究天线耦合效应之前，首先要对车体和天线进行建模。

实际车辆结构极其复杂，车体内外均由大量的细小结构和精密单元构成，而在电磁仿真中，需要对这些进行简化，以保证仿真计算的效率和准确性。

[2-3]简化后的整车模型如图1所示。

经过模型的预处理，保持车辆的基本信息，大大缩减了车辆模型的网格数量与未知量，减少了计算所需要的内存。

对车载天线而言，车体平台及地面同样会对天线的性能产生影响[4]，以下主要研究各天线独立工作时的辐射方向图以及车体环境下车载天线系统间的电磁耦合关系。

图2~图8分别给出了各类车载天线的仿真模型以及天线单独工作时典型频点的增益方向图。

通讯车多天线隔离度仿真Simulation of Multi-antenna Isolation of Communication Vehicle 1中国电子科技集团公司第28研究所联试中心 2广州广电计量检测股份有限公司电磁兼容研究所吴啸晨1王媛2刘恩博2摘要为研究通讯车上多天线系统之间的电磁特性，采用CST时域有限积分法和高频弹跳射线法组合仿真，分析了短波电台天线、散射天线、北斗天线等多种天线系统之间的电磁耦合特性，得到预布局情况下，车载天线系统间的电磁耦合情况。

现代短波多功能通信与设备九十年代是短波应用技术发展最快的时期。

西方发达国家争相投入大量资金和力量，使短波跳出原始的群呼通信和莫尔斯电报方式，进入现代高技术的崭新阶段。

当代短波通信有一些新的发展热点，其中高速数据通信、多用途组网技术、运动中通信等更令人关注。

一、大容量数字化选呼棗短波组网的基础技术澳大利亚的短波电台采用的国际互联CCIR493数字选呼信令。

这一选呼信令自70年代初至今经历近30年的应用实践，被国际短波界公认为最可靠最合理的信令方式，已成为应用普及的海陆短波组网的技术标准。

例如澳大利亚邮电系统管理的全国公众短波网和全球海上遇险安全系统（GMDSS）都是使用CCIR493信令。

这种信令有以下突出优点：1、传输可靠性最高。

这体现在a. 误码率为零；b. 呼通率高。

在嘈杂的短波信道上，甚至当话音都难以辨识时，选呼仍可成功。

2、用户容量大，组网方式灵活，以目前开始推广的6位选呼码格式为例，其最大用户容量为10万台，呼号重叠概率极低。

网内的用户可以个别选呼，也可以一台对多台组呼，组呼数从10台、100台、1000台等灵活选择。

这为各短波组网单位提供了很大的选择空间。

无论多么庞大的短波网，都可以利用这个选呼系统组成多级和内部相互呼应的独立系统。

3、兼容互通性好。

使用这种选呼格式的不同网电台在执行同一任务时可以相互沟通，统一编组。

以CCIR493信令为基础，澳大利亚很多电台发展出一系列更高级的应用技术，例如：GPS（全球卫星定位）定位监控系统：利用电台主动或被动传送GPS数据，在中心基站的电脑上处理这些数据并在电子地图背景上显示移动目标的位置，供指挥人员直观调度。

短波网对城市市话网的双向自动拨号：通过具有全功能基站电台与有无线转接器组成中继网，使短波移动台和市话用户实现双向自动拨号，正象目前市内电话联系各种无线电话用户一样。

短信息发送和存储接收系统：值机员把准备发送给对方台站（一台或一组）的由短数码和英文文字组成的信息输入电台，并随之直接发送给接收台，接收台自动存储信息以备查询。

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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短波天线的原理和应用摘要：本文从电波传播和电离层分布特性的角度解释了短波电波辐射的特点，并介绍了常用短波天线的种类和特性。

对各类短波天线的架设要求和注意事项给出了建议和参考。

最后对短波天线的接地系统的设计给出了一些参考方案。

关键词：天线、电离层、极化、接地1. 序无线电通信就是依赖于无线电电波在空间的传播而建立通信链路的,因此电波传播是无线电的一个重要环节。

对于不同的工作频段，电波的传播特性将有所不同。

同时所采用的辐射天线也将有很大的不同。

本文将就电波的传播特性和短波常用天线以及电台架设的注意问题作一些介绍。

1．1 电离层特性电波在空间传播将会受到电离层的影响，尤其是中短波的传播就是依赖于电离层的反射进行传输的，因此对电离层应有一些了解。

a）电离层的产生地球表面有1000公里高的大气层，由于太阳光辐射（x射线，紫外线）空气不断电离同时不断复合，这样空气中将存在着游离的带电粒子；b）带电粒子随高度增加而增加，在离地面较近的地方每立方米只有几个或几十个粒子，到接近1000公里时，每立方米将有上千或上万个带电粒子。

因电离层一般按如下分层：C层 D层 E层 F1层 F2层0～50kM 60～90kM 100～120kM 170～220kM 225～450kMc）电离层在白天、黑夜，一年四季将会有不同的变化。

白天由于有阳光，低层(D层)电离层浓度升高，反之黑夜时将降低。

一年四季变化也是由于因受阳光照射时间长或短而变化。

d）电离层在不断上下或水平运动，从而造成电波反射传播过程中的瑞利衰落和多普勒效应。

e）电离层具有非均匀分布性，类似云彩的特点，因而造成电波反射时的散射,多径时延。

f）电离层对电波的吸收随工作频率升高而减少。

对中长波吸收很大，如10～20kW的中波广播机覆盖面在100km左右，而1kW的短波可传送3000km。

即频率愈高的中短波信号愈容易穿越低层(D层)的电离层。

1．2 大地对电波的影响大地对电波的影响主要是地波传播的影响，大地不能视为良导体也不能视为绝缘体，由于地质不同应区分对待。

车载通信系统解决方案一、背景应急通信是为应对自然或人为突发性紧急情况，综合利用各种通信资源，为保障紧急救援和必要通信而提供的一种快速响应的特殊通信机制。

在各种自然灾害和突发事件对电力设施产生破坏时，当正常通信不能保障时，为了能可靠有效地进行应急通信，指挥抢救任务，组建一套车载通信系统是保障我们电力抢修效率的重要保障。

根据我单位工作性质及实际情况，我们要能在佛山基本实现可靠的语音通信，要求能覆盖半径100KM，在现有的技术条件之下，经过筛选采用短波车载通信电台来实现上述要求。

二、通信应急系统解决方案1、图示：现场工作人员（单兵携带式短波电台）抢修现场（分指挥车）应急指挥中心2、基本配置要求：（1）应急抢修车（2）短波通信电台（3）单兵背负式短波通信电台（4）相应规格天线3、备选的电台型号：（1）柯顿NGT SR短波自适应电台参考价格：45000/台理论通信距离：3000KM主要特点：新型手持台：这种便携式手持台能以一种方便与连贯的方式进入编程和过程调用。

它提供先进的人机界面，更高效的操作和更简易的网络管理。

该手持台支持从传统的简便话音操作，到具有自带CALM的复杂呼叫过程在内的各种需求。

用户可以按照自己的需求把信道，功能和地址等信息编进机器里去。

进入这些功能只需通过一系列热键。

内置的地址本能够贮存多达10个地址，并能很容易地通过菜单调用。

这种便携式手持台能够安装在易见的任何地方，提供全面的信息显示。

紧急选呼：NGT SR电台具有一种独特的紧急情况呼叫装置。

求救信号能够自动地发送到选定的站址。

多信道：NGT SR电台具有400个信道的能力。

简易安装：在各个方面NGT SR电台都被设计成很容易安装，无论是在固定的还是在移动的环境中。

设备很小，能够安装在便利的任何地方。

智能化监控：当电台处于静噪状态时，各种信道都能被监视到。

任何被扫描到的信道，呼叫就可以被收到测试与保护所有的Codan电台都被全面地保护，以免诸如天线损坏、电压过压、反向极化等带来的系统失效，而这些故障常常能够损害别的品牌的电台。

短波天线分类短波天线是一种用于接收和发送短波信号的重要设备。

它广泛应用于广播、通信、无线电侦察等领域，并具有较远的传输距离和较强的穿透能力。

根据其结构和用途的不同，短波天线可以分为几种不同的类型。

一、垂直天线垂直天线是最常见的一种短波天线。

它通常由一根直立的金属杆构成，可以是钢管、铝杆或铜杆等材料。

垂直天线的工作原理是利用地面作为反射面，将无线电信号辐射到空中或接收来自空中的信号。

由于其结构简单，制作和安装成本较低，因此广泛应用于民用和军事通信系统中。

二、水平天线水平天线是另一种常见的短波天线类型。

它通常由一根水平放置的金属导线构成，可以是直线形状或折叠成反射器形状。

水平天线的工作原理是利用导线的长度和形状来调节接收和发送的频率。

水平天线在一定程度上可以提高接收和发送信号的效果，尤其适用于长距离通信和亚波段频率的应用。

三、定向天线定向天线是一种具有指向性的短波天线。

它根据天线的结构和电磁波的传播特性，可以将辐射或接收的信号集中在特定的方向上。

定向天线常用于无线电侦察和追踪敌方通信或雷达系统。

定向天线可以是一根长导线，也可以是一个天线阵列，通过调整天线的朝向和位置，可以实现对特定目标的准确定位和跟踪。

四、天线阵列天线阵列是由多个天线元件组成的一种短波天线。

它通过调整每个天线元件之间的相位和幅度关系，实现对信号进行增强或抑制。

天线阵列具有高增益、高方向性和抗干扰能力强的特点，广泛应用于雷达、卫星通信和无线电望远镜等领域。

总结起来，短波天线是一种重要的通信设备，根据其结构和用途的不同，可以分为垂直天线、水平天线、定向天线和天线阵列等几种类型。

每种类型的短波天线都有其特定的应用场景和优势，可以根据实际需求选择合适的天线类型。

短波天线的发展和应用，为人类的通信技术和无线电科学做出了重要贡献，也为我们的生活带来了便利和乐趣。