主頁（http://www.by236.com）：提高海東地區短波區域網通信可靠性的幾種方法 近幾年，海東地區短波通信發展十分迅速，目前全區已建立了十多個區域性短波通訊網，短波電臺達150多部。這些通信網在金融、防汛、森林、人工影響天氣等部門發揮著十分重要的作用。但是由于海東崎嶇地形復雜及其它因素的影響。這些短波網的通信可靠性較差。本文試通過對短波通信的機理、影響短波通信因素等方面的分析，提出改善短波區域網通信效果的幾點意見，供大家參考。 一、短波通信的機理 短波通信是利用波長100-10米，頻率為3MHz-30MHz的電磁波進行的無線電通信。 電磁波傳播方式主要有地面波傳播、天波傳播、空間波傳播、散射傳播等幾種方式。地面波傳播是指電磁波沿地球表面的繞射傳播。由于地面對電磁波有吸收作用，地面波的強度隨距離增加而逐漸降低，降低的程度與地面波的頻率及地面結構有關。在同一地面結構條件下，頻率高時吸收的多，頻率低時吸收的少，因此，短波依靠地面波時傳播距離很近;天波傳播指發射的電磁波被距地面70—80KM以上的“電離層”反射到達接收地點的傳播方式。 電離層是由游離的氣體分子、原子以及自由電子組成的它的形成主要是由太陽的紫外線輻射、微粒輻射及宇宙射線等作用的結果，其中以紫外線輻射最為重要。電離層大致可分為D、E、F1、F2四層，其中D、E層起吸收作用，F1、F2層起反射作用。電磁波的頻率較低，電離層對其吸收較強，電磁波的衰減就較大。當電磁波頻率很高時，就會穿透電離層而不能反射，只有短波在電離層得到良好的反射，所以短波通信主要靠天波傳播。 二、影響短波通信的主要因素 1、發信機發射功率。電磁波發射后要受到電離層、大氣以及地面的吸收，隨著通信距離的增加，信號強度隨之減弱。因此，要保證接受點達到可用場強，發信機必須要有足夠的射頻功率輸出 2、發信機與發射天線的阻擾匹配。如果阻抗不匹配，發信機的功率不能被天線有效地發射。 3、天線的方向性：天線在各個方向上發射或接受的電磁波強度是不同的。因此天線具有方向性，所以在架設短波天線時應注意短波天線方向的一致性，確定好方位角。 4、天線程式：天線程式決定了天線接收或發射電磁波的能力，天線程式不同，增益系數也不同，效率也就不同。 5、天線仰角：短波是靠電離層反射傳播的，因此在垂直面上，無線電波發射的最大方向與地面夾角的大小首先應由電離層的高度和通信距離來決定。為了使發射的電磁波經過電離層反射后到達接收點時的信號最強，必須使天線仰角適應于電波傳播所需的仰角。 天線仰角與通信距離及電離層高度的關系： tg = 式中，R為地球半徑(Km)，H為電離層高度(Km)，d為通信距離(Km)，n為反射次數。 此外，天線仰角△與天線架設高度又有如下關系： S= S為天線高度，λ為波長，△為天線仰角 天線架好后，S是固定不變的，仰角隨工作波長而變化，當工作波長較短時，它的仰角減小，當工作波長較長時，它的仰角增大，仰角變動的結果將使預定方向天線的增益系數減小，接收點的信號減弱。 三、海東地區短波區域網的分析 海東地區的短波區域網大致可分為兩種類型，一類是線狀網絡，既主臺和各屬臺均在同一通信方向上，另一類是面狀網，主臺位于中心位置，屬臺分散在各個通信方向上。人行、防汛等覆蓋全區的短波網即屬此類型，其中中心臺均設在行署所在地平安，屬臺分散于各縣城及縣城以外的各通信點上。由于地理因素的影響，各網主臺與屬臺、屬臺與屬臺之間的距離均不超過100公里，有些通信距離只有20公里左右。近幾年新建的網絡，設臺單位大多沒有按科學的程序和要求組網，特別是天線的選型和架設沒有進行科學的計算測試，大多不符合規范要求。主要有以下幾種情況：一是絕大多數臺站大多選用雙極天線，主臺天線均水平高架于各系統辦公樓頂;二是對根據不同的地型條件和通信要求科學地選擇天線類型重視不夠;三是沒有解決好面狀網中主臺與所有屬臺通信中天線的方向性問題;四是對依靠地面波傳播提高短距離通信的可靠性普遍未予重視，實際上海東地區的短波區域網雖架設了天波天線，但接收機收到的大多只是沿地表傳播的射頻分量;五是發信設備功率選擇不當;六是相當一部分單位設備的調試、管護存在問題。上述情況造成了相當一些短波通信網可靠性差或不能與所有屬臺溝通聯絡的問題。 基于上述分析，要提高短波區域網的可靠性，改善通信效果，可采取以下方式： 1、合理選擇天線高度。由于各系統主臺天線一般水平架設在辦公樓頂，比較高，致使天線仰角變小，電波的寂靜區變大，接收臺便收不到信號。所以短距離通信要盡量降低天線高度。 2、選擇適當的頻率。根據不同季節，不同氣候條件和白天、夜間選擇適當的頻率，在地波傳播中，隨頻率的增高，地面的吸收增加，所以選擇頻率以3MHz以下為宜。 3、在通信距離只有幾十公里的情況下，應合理選擇天線程式，盡量采用地波傳播。常用的地波天線有以下幾種： (1)斜天線：是有方向性的地波天線，效率比鞭狀天線高，發射最強的方向在它背后，此方向應對準通訊方式，一般傾角30°左右，天線長為1/2λ左右。 (2)倒L型天線：有一定的方向性，效率與斜天線相當，架設時水平線與垂直線成直角，垂直拐角處對準聯絡方向，水平部分長于垂直部分，才有方向性。方向性L、H的比有關，當h大于L且水平部分小于1/4λ時，天線相當于鞭狀天線加上一個輻射葉，方向圖是一個圓型，天線無方向性。當L、H都接近或等于1/4λ時，水平部分發射很強，但必須注意L+H不能超過0.5λ，一般是水平部分比垂直部分長一些或稍長一些。 (3)T型天線：這種天線發射主要靠垂直部分，水平部分相當于一個輻射葉，電流到0點后想兩方移動，電場相互抵消，大小相等，相位相反，所以兩臂在空間的輻射場相互抵消，只有垂直部分在空間建立輻射場，起發射作用，故方向性和鞭狀天線一樣，方向圖是圓型，水平部分相當與鞭狀天線的加頂負載，可視為兩個輻射葉。實踐證明，當雙方用L=2H的T型天線通信時，接收點的場強比雙方用鞭狀天線(高為H)時場強提高3倍。 (4)鞭狀天線：是沒有方向性的地波天線，輸入到天線的功率除一部分輻射以外，大部分被損耗掉，天線的效率僅有30%左右，一般供近距離和移動情況下使用。
(5)雙極天線：一般用于天波傳播，其效率比前幾種天線都高，通信距離較遠，它的方向圖與架設高度、波長有關，但在架設高度2米以下時，傳播方向以水平方向為主。在通信距離100Km以內，采用雙極天線應盡量降低架設高度，利用水平方向性傳播。在特定情況下也可以將雙極天線垂直安裝，使天線的主波瓣平行地面(這種方法在人工影響天氣系統經使用收到了很好的效果，并得到了有關部門的肯定)。在面狀網中為了使主臺能同不同方向上的屬臺可靠地聯絡，必須保證在滿足增益要求的前提下使主臺天線的方向圖呈近似圓形，這時亦可用兩付雙極天線通過合理匹配連接，使兩天線的饋電相位差為90°，組成天線陣，可以取得滿意的通信效果。
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