短波電臺的通信應(yīng)用要點集錦
發(fā)布者:易達(dá)瑞康 發(fā)布時間:2022年04月08日標(biāo)簽:
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一、短波頻段電波傳播特點和相應(yīng)特色
短波電臺是工作在頻率30MHz以下的無線電通信設(shè)備,是早出現(xiàn)的遠(yuǎn)距離通訊設(shè)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,地波是指天線發(fā)射出的沿地球表面?zhèn)鞑サ碾姶挪ā5夭▊鞑サ囊?guī)律是:
(一)由于地面對電磁波的吸收,使地波的強(qiáng)度隨著距離的增加逐漸降低。場強(qiáng)降低的程度與地面導(dǎo)電率、復(fù)蓋物等有關(guān)。城市、工業(yè)區(qū)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)地波在傳播中場強(qiáng)比較穩(wěn)定,地面對低頻的電波吸收少,故常應(yīng)用于中、長波的傳輸。易達(dá)瑞康
(四)短波用地面波傳播時,隨應(yīng)用的頻率和發(fā)射功率大小不同,傳播距離一般不超過幾十公里,與頻率,功率大小,天線尺寸,架設(shè)高度以及地面介電常數(shù)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(yuǎn),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線電波。有的也叫電離層波。應(yīng)用天波可進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信,短波通信主要是利用天波進(jìn)行遠(yuǎn)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(qiáng)(地波)和某些頻率可通過空中電離層(天波)反射實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳播的優(yōu)點,但同時也帶來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現(xiàn)通聯(lián)頻率可能會不同,并且晝夜傳輸頻率也不同的經(jīng)驗性強(qiáng)和效果有時不很穩(wěn)定的特色通訊(需試驗或咨詢當(dāng)?shù)責(zé)o委獲取較合適頻點范圍)。
在短波通訊中主要出現(xiàn)的問題:
1.天線選擇問題:現(xiàn)在一般商用廣泛的當(dāng)屬寬帶三線天線,具有性價比高的優(yōu)勢。遠(yuǎn)距離通信時為提高天線效率,天線尺寸不能小,架設(shè)高度隨工作頻率,及地面介電參數(shù)而變化,符合架設(shè)規(guī)范同時還要結(jié)合實際情況從功率,頻率選擇和高度實際調(diào)整才能達(dá)到好的效果,一般大家可以看到廠家按10MHz尺寸取樣建議架設(shè)高度就是例證。
2.功率選擇問題: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(wěn)定等因素。
3.頻率選擇問題:根據(jù)查閱的資料,工作頻率大致參考如下。
在選擇高仰角天線并規(guī)范架設(shè)的情況下,我們按照電波傳播的基本規(guī)律,將短波通信工作頻率選擇一般原則和應(yīng)用經(jīng)驗歸納概括如下:
(1)50-60公里之內(nèi)的近距離通信電路應(yīng)選擇3MHz以下的頻率,用地波傳播,一年四季晝夜均可用一個頻率。如地波是在海洋表面通過,通信距離可增加到100-120公里。如果通信點的雜音電平高,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減少盲區(qū)。
(3)通信距離在500公里以內(nèi),如果利用F2層反射,工作頻率不能高于當(dāng)?shù)谾2層“0公里高可用頻率”,若當(dāng)?shù)赜须婋x層觀察站時,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,不同頻段在白天能被電離層反射的大致規(guī)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(wěn)定的,尤其是日出或日落的時刻,可能穿過電離層而不反射回來。
(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(yuǎn)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(xiàn)出來。因此,根據(jù)實際情況,因時因地因距因方向去選擇佳工作頻率和發(fā)信功率。
二、常見天線架設(shè)
(一)常用寬帶三線式天線架設(shè)
(1)短波寬帶三線式天線有平行方式架設(shè)和倒“V”兩種規(guī)范架設(shè)方式,分別適應(yīng)于遠(yuǎn)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(shè)要求,實際應(yīng)用中根據(jù)工作頻率可能會有更佳通訊高度和方向需要調(diào)整和試驗。
主要技術(shù)參數(shù):
(2)實際架設(shè)參考范例
下面我們選取了一些場地尺寸情況和施工架設(shè)圖片供參考
水平架設(shè)定向遠(yuǎn)距離通信
倒V全向架設(shè)方式
架設(shè)圖片概況
(二)臨時便攜天線架設(shè)
(1)斜拉天線的架設(shè)(高仰角、中仰角全向通信)
斜拉架設(shè)的方向圖接近全向全角,改善盲區(qū)通訊。架設(shè)時先釘好一只地釘,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(shè)方向沒有嚴(yán)格要求。
(2)平拉架設(shè)方式(中仰角、低仰角定向通信)
平拉架設(shè)適合遠(yuǎn)距離定向通信,100公里以內(nèi)可能有盲區(qū)。架設(shè)時先支好兩幅架桿(1.5-6米),然后放好天線,天線兩端向下拉直夾在地釘上。架桿高度根據(jù)通信要求而定,架設(shè)低一些適合近距離通信,架設(shè)高一點更適合遠(yuǎn)距離通訊。
三、短波背負(fù)電臺
短波背負(fù)電臺屬于短波通訊的輔助通訊手段,其在移動應(yīng)用中由于天線尺寸,天線高度,應(yīng)用環(huán)境復(fù)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,臨時按配備說明書方式架設(shè),擴(kuò)大通訊距離。
近距離通信短波靠地波,由于地面介電參數(shù),周圍環(huán)境狀況,地形起伏情況不同,距離差別也是常有的。
IC-F8101自動調(diào)諧背負(fù)短波電臺在12.9MHz近中心頻率發(fā)射功率(RTTY)為25W,標(biāo)配天線為2.4m可折疊鞭天線,鋰電池為12V,30Ah鋰電池。工作頻率6.75MHz,LSB模式,開車在北京香山附近測試,兩背負(fù)電臺通訊距離達(dá)7Km以上,為臨時應(yīng)用提供保障。
短波地波通信由于工作頻率,地面介電參數(shù)和地形狀況不同,距離會有差別,需要在使用中根據(jù)當(dāng)?shù)仡l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。
為改善通訊狀況問題,可采用外接供電方式,增大工作功率到125W,采用車載環(huán)境中高仰角半環(huán)等天線,減少盲區(qū),擴(kuò)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(wěn)定度高性能穩(wěn)定著稱。
我們移動臺選取該電臺配備高仰角車載天線,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式天線,標(biāo)準(zhǔn)架設(shè)方式,同頻直通設(shè)置。移動車輛在高速公路上無障礙行駛通聯(lián),獲得如下實時數(shù)據(jù)表現(xiàn)。
可見選用合格的高仰角半環(huán)天線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?qū)崿F(xiàn)了0--99Km的無盲區(qū)通訊。