短波電臺的通信應用要點(diǎn)集錦
發(fā)布者:易達瑞康 發(fā)布時(shí)間:2022年04月08日標簽:
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一、短波頻段電波傳播特點(diǎn)和相應特色
短波電臺是工作在頻率30MHz以下的無(wú)線(xiàn)電通信設備,是早出現的遠距離通訊設備,主要有地波和天波兩種方式。
地波傳播
地波傳播又叫表面波傳播,地波是指天線(xiàn)發(fā)射出的沿地球表面傳播的電磁波。地波傳播的規律是:
(一)由于地面對電磁波的吸收,使地波的強度隨著(zhù)距離的增加逐漸降低。場(chǎng)強降低的程度與地面導電率、復蓋物等有關(guān)。城市、工業(yè)區的鋼筋水泥建筑物吸收大,砂石、森林、肥沃田地和淡水湖吸收次之,吸收小的是海洋。
(二)地波衰減隨頻率的升高而增大。
(三)地波在傳播中場(chǎng)強比較穩定,地面對低頻的電波吸收少,故常應用于中、長(cháng)波的傳輸。易達瑞康
(四)短波用地面波傳播時(shí),隨應用的頻率和發(fā)射功率大小不同,傳播距離一般不超過(guò)幾十公里,與頻率,功率大小,天線(xiàn)尺寸,架設高度以及地面介電常數等有關(guān)。工作頻率一般在3到6MHz以下。但在沿海電臺和船舶電臺的通信中,若使用1.6~5MHz頻段,海面通信距離較遠,顯示海面平灘,海面電波吸收率低的優(yōu)勢。
天波傳播
天波指受到天空電離層反射或折射后返回地面的無(wú)線(xiàn)電波。有的也叫電離層波。應用天波可進(jìn)行遠距離通信,短波通信主要是利用天波進(jìn)行遠程通信的。
短波通訊的特色
由于工作頻段低和傳播方式的特殊性與甚高頻,超高頻視距傳播相比具有在一定條件下繞射能力強(地波)和某些頻率可通過(guò)空中電離層(天波)反射實(shí)現遠距離傳播的優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也帶來(lái)了各地因為空中電離層稀薄,厚度,高度不一致能反射回地面實(shí)現通聯(lián)頻率可能會(huì )不同,并且晝夜傳輸頻率也不同的經(jīng)驗性強和效果有時(shí)不很穩定的特色通訊(需試驗或咨詢(xún)當地無(wú)委獲取較合適頻點(diǎn)范圍)。
在短波通訊中主要出現的問(wèn)題:
1.天線(xiàn)選擇問(wèn)題:現在一般商用廣泛的當屬寬帶三線(xiàn)天線(xiàn),具有性?xún)r(jià)比高的優(yōu)勢。遠距離通信時(shí)為提高天線(xiàn)效率,天線(xiàn)尺寸不能小,架設高度隨工作頻率,及地面介電參數而變化,符合架設規范同時(shí)還要結合實(shí)際情況從功率,頻率選擇和高度實(shí)際調整才能達到好的效果,一般大家可以看到廠(chǎng)家按10MHz尺寸取樣建議架設高度就是例證。
2.功率選擇問(wèn)題:一般天波通訊電臺功率都在100W以上或外加放大器到1000W以上功率克服天波反射不穩定等因素。
3.頻率選擇問(wèn)題:根據查閱的資料,工作頻率大致參考如下。
在選擇高仰角天線(xiàn)并規范架設的情況下,我們按照電波傳播的基本規律,將短波通信工作頻率選擇一般原則和應用經(jīng)驗歸納概括如下:
(1)50-60公里之內的近距離通信電路應選擇3MHz以下的頻率,用地波傳播,一年四季晝夜均可用一個(gè)頻率。如地波是在海洋表面通過(guò),通信距離可增加到100-120公里。如果通信點(diǎn)的雜音電平高,也可以用較高頻率作天波傳播,以獲得高的信噪比。
(2)通信距離在60公里以上,則必須采用天波傳播方式。工作頻率選在高可用頻率的0.5-0.9之間,理想的是選用高可用頻率的0.85,并采用合適的高仰角天線(xiàn)減少盲區。
(3)通信距離在500公里以?xún)?,如果利用F2層反射,工作頻率不能高于當地F2層“0公里高可用頻率”,若當地有電離層觀(guān)察站時(shí),上述“0公里高可用頻率”可向上述單位索取。
(4)近距離通信時(shí),不同頻段在白天能被電離層反射的大致規律是:
3兆赫以下能被E層反射。
3-5兆赫能被F1層反射。
5-8兆赫能被F2層反射。
8兆赫以上的頻率在近距離電路上工作是不穩定的,尤其是日出或日落的時(shí)刻,可能穿過(guò)電離層而不反射回來(lái)。
(5)通信距離與工作頻率的參考范圍
近距離通信電路的工作頻率,不需要計算可以按下面范圍選取。
注:通信不僅視距離和工作頻率的選擇差別,另一條重要因素是:南北向通信和東西向通信的效果是不一樣的,近距離反映并不很明顯,遠距離如1000公里以上,南北向和東西向的通信效果就明顯突現出來(lái)。因此,根據實(shí)際情況,因時(shí)因地因距因方向去選擇佳工作頻率和發(fā)信功率。
二、常見(jiàn)天線(xiàn)架設
(一)常用寬帶三線(xiàn)式天線(xiàn)架設
(1)短波寬帶三線(xiàn)式天線(xiàn)有平行方式架設和倒“V”兩種規范架設方式,分別適應于遠距離定向通信和全向中等(近視500Km)左右距離通信。下面是一般架設要求,實(shí)際應用中根據工作頻率可能會(huì )有更佳通訊高度和方向需要調整和試驗。
主要技術(shù)參數:
(2)實(shí)際架設參考范例
下面我們選取了一些場(chǎng)地尺寸情況和施工架設圖片供參考
水平架設定向遠距離通信
倒V全向架設方式
架設圖片概況
(二)臨時(shí)便攜天線(xiàn)架設
(1)斜拉天線(xiàn)的架設(高仰角、中仰角全向通信)
斜拉架設的方向圖接近全向全角,改善盲區通訊。架設時(shí)先釘好一只地釘,將振子底端在地釘上固定,然后將振子斜向拉直,栓在2-6米高的支撐物或者架桿上。后將輔助振子向下拉直固定在另一只地釘(釘入地面)上。架設方向沒(méi)有嚴格要求。
(2)平拉架設方式(中仰角、低仰角定向通信)
平拉架設適合遠距離定向通信,100公里以?xún)瓤赡苡忻^。架設時(shí)先支好兩幅架桿(1.5-6米),然后放好天線(xiàn),天線(xiàn)兩端向下拉直夾在地釘上。架桿高度根據通信要求而定,架設低一些適合近距離通信,架設高一點(diǎn)更適合遠距離通訊。
三、短波背負電臺
短波背負電臺屬于短波通訊的輔助通訊手段,其在移動(dòng)應用中由于天線(xiàn)尺寸,天線(xiàn)高度,應用環(huán)境復雜和功率(25W)所限,主要電波傳播方式為地波傳輸方式,通訊距離隨環(huán)境變化較大。為改善上述情況可配置斜拉等便攜天線(xiàn),臨時(shí)按配備說(shuō)明書(shū)方式架設,擴大通訊距離。
近距離通信短波靠地波,由于地面介電參數,周?chē)h(huán)境狀況,地形起伏情況不同,距離差別也是常有的。
IC-F8101自動(dòng)調諧背負短波電臺在12.9MHz近中心頻率發(fā)射功率(RTTY)為25W,標配天線(xiàn)為2.4m可折疊鞭天線(xiàn),鋰電池為12V,30Ah鋰電池。工作頻率6.75MHz,LSB模式,開(kāi)車(chē)在北京香山附近測試,兩背負電臺通訊距離達7Km以上,為臨時(shí)應用提供保障。
短波地波通信由于工作頻率,地面介電參數和地形狀況不同,距離會(huì )有差別,需要在使用中根據當地頻率干擾情況找到合適的頻率,一般可在頻率3MHz到9MHz選擇用于地波通訊。
為改善通訊狀況問(wèn)題,可采用外接供電方式,增大工作功率到125W,采用車(chē)載環(huán)境中高仰角半環(huán)等天線(xiàn),減少盲區,擴大通訊距離。
四、短波電臺通信例解
IC-F8101是ICOM公司生產(chǎn)的短波電臺,以工作模式齊全,頻率穩定度高性能穩定著(zhù)稱(chēng)。
我們移動(dòng)臺選取該電臺配備高仰角車(chē)載天線(xiàn),工作頻率選擇5.47---8.00MHz不等,模式LSB,高功率125W;固定短波電臺基站在河北固安采用寬帶三線(xiàn)式天線(xiàn),標準架設方式,同頻直通設置。移動(dòng)車(chē)輛在高速公路上無(wú)障礙行駛通聯(lián),獲得如下實(shí)時(shí)數據表現。
可見(jiàn)選用合格的高仰角半環(huán)天線(xiàn)在空曠高速公路上獲得了較好的通訊效果,在河北固安方向實(shí)現了0--99Km的無(wú)盲區通訊。