基于多天线的短波通信无线控制设计研究

李少华

【摘要】 随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的通信技术取得了较大程度上的发展，为我国国民经济的发展以及工业水平的提高做出重要贡献。短波通信技术是通信技术中的重要组成部分，近几年来不断引进新技术、新工艺，发展速度很快，在这种环境之下，各个地方都出现了很多新型的短波天线，如何采取有效措施对短波天线进行有效的无线控制成为人们关注的问题。本文主要针对基于多天线的短波通信无线控制设计进行研究与分析。

【关键词】 短波通信技术 无线控制 设计

一、接收不确定位置点短波信息的难点

就一般情况而言，当短波通信点的位置不确定的情况之下，如果仅仅使用固定的地波天线以及天波天线，那么很有可能会造成通信不通的状况。就通信双方而言，如果其中一方所使用的是地波天线，而另一个接收方与使用方存在着相对较远的距离，那么在这种情况之下短波通信是根本不可能实现的。还有一种情况就是，即使存在着两个通信点且它们的之间的距离相对较小，但是如果两者之间存在着一定的间隔物，那么这一间隔物也很有可能对两个通信点之间的短波通信造成一定程度上的影响。除此之外，如果通信的一方使用天波天线来进行通信，而另一方正处于通信的盲区范围之内，那么在这种情况之下两者之间的短波通信也是难以完成的。因此说，接受不确定位置点的短波通信存在着较大的难度。目前状况下，短波天线用户往往会对自己经常使用的某一种天线产生依赖性，在进行通信的过程之中，往往是根据自身的经验来完成通信操作，这种通信模式虽然也可能会成功，但存在着很大的弊端，主要表现为存在着很多的不确定因素会对短波通信造成一定程度上的影响。

二、接收不确定位置点短信通信的误区

从实际情况来看，人们在进行不确定位置点之间的短波通信时，大多喜欢使用双极天线以及大型直立天线来进行短波通信操作，但是这种做法其实并不妥当。首先，双极天线所发射的是水平极化波，一般情况下，当水平极化波在地面进行传输的过程之中会发生较大程度上的损耗。但是对于水平极化波而言，它可以对电离层反射进行一定程度上的利用，并由此来实现一定距离的通信传输。因此如果使用双极天线进行短波信息传输，一般距离需要控制在几百公里到几千公里的范围之内。而对于大型直立天线而言，它所发射的波形主要是垂直极化波，相比于水平极化波，垂直极化波在地面进行传输的过程之中所发生的损耗相对较小，但其最大传输距离仅仅只有几十公里，不能适用所有距离短波通信的操作。有些操作人员习惯于适用双极天线进行短波通信，这样一来，一些通信点就很有可能出在通信盲区之内，短波通信便无法有效完成。

三、接收不确定位置点短波通信的方法

一般情况下，在短波通信的过程之中，不确定的位置点可能有三个状态，分别是通信点距离近、通信点之间距离远，某一通信点处于另一通信点的盲区之内，因此我们只要搞清楚这三个状态之下的短波通信状况，就能够探寻出接受不确定位置点短波通信的方法。一般情况下，短波近距离地波通信指的是在30km之内，所使用的天线以鞭天线居多，又是也可使用短波地波天线；而对于远距离的短波通信而言，一般情况都是使用双极天线以及天波天线等；第三种情况较为特殊，因为某一通信点处于另一通信点的盲区之内，所以在之前是难以实现通信点之间的短波通信的，然而近几年来随着人们对其研究的日益深入，出现了很多无盲区的高仰角天线，通过对这一类型的天线进行有效地使用，能够解决之前盲区通信点无法正常通信的问题。下面我们着重对第三种情况及高仰角天线和无“盲区”天线如何与“盲区”通信点进行通信的问题进行重点阐述，公式主要如下所示：

■

在上述式子当中，fv主要指的是垂直入射电离层的最大反射频率；α主要指的是辐射到电离层的入射角，d则指的是两个通信点之间所相隔的距离。

下面首先做一个假设，如果电磁波在电离层距离地面100km的地方反射回地面，并且所选取短波中波长最长的1.5MHZ的短波射向天空，且假设其入射角为10°，在这种情况之下，通过对上述公式进行一定程度上的利用，就可以得出两个通信电台之间的距离为35km，那么就可以得出当天线在发射电磁波并且其仰角为80°时，那么天线的传输距离便是35km。同样的道理，如果在发射过程中其入射角仅仅为1°时，那么在这种情况之下两个通信点进行通信的最大距离也就是在4km左右。那么我们就可以根据这一公式来了解高仰角天线和无“盲区”天线与“盲区”通信点进行通信。短波频率设置为30mHZ，然后入射角选为1°，当天线向天空发射信号时，根据上述公式可以得出两个通信点之间的最大通信距离约为78km。然后根据这些数据进行一定程度上的计算，便可以得出频率、入射角以及电台通信距离这三个参数之间的相互关系，具体情况见表1所示：

根据上面的表格中显示的三个因素之间的关系，可以了解到“无盲区”主要指的是通过在短波低频率段上对高仰角入射天线进行一定程度上的使用，进而对传统意义上的通信盲区进行有效的覆盖，从而解决了高仰角天线和无“盲区”天线与“盲区”通信点之间的有效通信。

四、基于多天线的短波通信控制

上文中提到的高仰角天线能够解决盲区通信点无法正常通信的问题，但这并非绝对的，这里所说的“盲区”也只是传统意义上的盲区。如果在近距离地波通信的状况之下，会存在一系列的因素会对电磁波造成一定程度上的影响，例如地面导电性过小等，这些原因的存在促使电磁波受到一定程度的影响而使得地波通信的最大距离在10km以内就会发生。那么在这种情况之下，即便是高仰天线或者所谓的“无盲区”天线，也难以解决无法正常通信的问题。针对这种情况，要相对这一问题进行有效的解决，即必须对地波天线、高仰角天线以及天波天线进行一定程度上的结合，汲取不同类型天线的优势，并将之有效整合在一起，基于此本文提出了基于多天线的短波通信无线控制。首先设计出一个品质优良的设备，然后将三种天线有机的整合在一起，使其共同存在于一个设备之上，这一设备可以不断从三种天线之上对相关的短波通信信号进行一定程度上的接收，并由此来对信噪比进行有效的计算。当计算出信噪比之后，设备会根据所计算出来的信噪比对天线进行合理而有效的选择，然后在此基础之上对短波电台天线切换进行有效的控制，并由此对信噪比最大的天线信号引入电台。

五、结束语

本文主要针对基于多天线的短波通信无线控制设计进行研究与分析。首先对当前状况下接收不确定位置点短波信息的难点以及误区进行了一定程度上的阐述，然后在此基础之上分析了接收不确定位置点短波通信的方法，并由此提出了基于多天线的短波通信无线控制。

一、接收不确定位置点短波信息的难点

就一般情况而言，当短波通信点的位置不确定的情况之下，如果仅仅使用固定的地波天线以及天波天线，那么很有可能会造成通信不通的状况。就通信双方而言，如果其中一方所使用的是地波天线，而另一个接收方与使用方存在着相对较远的距离，那么在这种情况之下短波通信是根本不可能实现的。还有一种情况就是，即使存在着两个通信点且它们的之间的距离相对较小，但是如果两者之间存在着一定的间隔物，那么这一间隔物也很有可能对两个通信点之间的短波通信造成一定程度上的影响。除此之外，如果通信的一方使用天波天线来进行通信，而另一方正处于通信的盲区范围之内，那么在这种情况之下两者之间的短波通信也是难以完成的。因此说，接受不确定位置点的短波通信存在着较大的难度。目前状况下，短波天线用户往往会对自己经常使用的某一种天线产生依赖性，在进行通信的过程之中，往往是根据自身的经验来完成通信操作，这种通信模式虽然也可能会成功，但存在着很大的弊端，主要表现为存在着很多的不确定因素会对短波通信造成一定程度上的影响。

二、接收不确定位置点短信通信的误区

从实际情况来看，人们在进行不确定位置点之间的短波通信时，大多喜欢使用双极天线以及大型直立天线来进行短波通信操作，但是这种做法其实并不妥当。首先，双极天线所发射的是水平极化波，一般情况下，当水平极化波在地面进行传输的过程之中会发生较大程度上的损耗。但是对于水平极化波而言，它可以对电离层反射进行一定程度上的利用，并由此来实现一定距离的通信传输。因此如果使用双极天线进行短波信息传输，一般距离需要控制在几百公里到几千公里的范围之内。而对于大型直立天线而言，它所发射的波形主要是垂直极化波，相比于水平极化波，垂直极化波在地面进行传输的过程之中所发生的损耗相对较小，但其最大传输距离仅仅只有几十公里，不能适用所有距离短波通信的操作。有些操作人员习惯于适用双极天线进行短波通信，这样一来，一些通信点就很有可能出在通信盲区之内，短波通信便无法有效完成。

三、接收不确定位置点短波通信的方法

一般情况下，在短波通信的过程之中，不确定的位置点可能有三个状态，分别是通信点距离近、通信点之间距离远，某一通信点处于另一通信点的盲区之内，因此我们只要搞清楚这三个状态之下的短波通信状况，就能够探寻出接受不确定位置点短波通信的方法。一般情况下，短波近距离地波通信指的是在30km之内，所使用的天线以鞭天线居多，又是也可使用短波地波天线；而对于远距离的短波通信而言，一般情况都是使用双极天线以及天波天线等；第三种情况较为特殊，因为某一通信点处于另一通信点的盲区之内，所以在之前是难以实现通信点之间的短波通信的，然而近几年来随着人们对其研究的日益深入，出现了很多无盲区的高仰角天线，通过对这一类型的天线进行有效地使用，能够解决之前盲区通信点无法正常通信的问题。下面我们着重对第三种情况及高仰角天线和无“盲区”天线如何与“盲区”通信点进行通信的问题进行重点阐述，公式主要如下所示：

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在上述式子当中，fv主要指的是垂直入射电离层的最大反射频率；α主要指的是辐射到电离层的入射角，d则指的是两个通信点之间所相隔的距离。

下面首先做一个假设，如果电磁波在电离层距离地面100km的地方反射回地面，并且所选取短波中波长最长的1.5MHZ的短波射向天空，且假设其入射角为10°，在这种情况之下，通过对上述公式进行一定程度上的利用，就可以得出两个通信电台之间的距离为35km，那么就可以得出当天线在发射电磁波并且其仰角为80°时，那么天线的传输距离便是35km。同样的道理，如果在发射过程中其入射角仅仅为1°时，那么在这种情况之下两个通信点进行通信的最大距离也就是在4km左右。那么我们就可以根据这一公式来了解高仰角天线和无“盲区”天线与“盲区”通信点进行通信。短波频率设置为30mHZ，然后入射角选为1°，当天线向天空发射信号时，根据上述公式可以得出两个通信点之间的最大通信距离约为78km。然后根据这些数据进行一定程度上的计算，便可以得出频率、入射角以及电台通信距离这三个参数之间的相互关系，具体情况见表1所示：

根据上面的表格中显示的三个因素之间的关系，可以了解到“无盲区”主要指的是通过在短波低频率段上对高仰角入射天线进行一定程度上的使用，进而对传统意义上的通信盲区进行有效的覆盖，从而解决了高仰角天线和无“盲区”天线与“盲区”通信点之间的有效通信。

四、基于多天线的短波通信控制

上文中提到的高仰角天线能够解决盲区通信点无法正常通信的问题，但这并非绝对的，这里所说的“盲区”也只是传统意义上的盲区。如果在近距离地波通信的状况之下，会存在一系列的因素会对电磁波造成一定程度上的影响，例如地面导电性过小等，这些原因的存在促使电磁波受到一定程度的影响而使得地波通信的最大距离在10km以内就会发生。那么在这种情况之下，即便是高仰天线或者所谓的“无盲区”天线，也难以解决无法正常通信的问题。针对这种情况，要相对这一问题进行有效的解决，即必须对地波天线、高仰角天线以及天波天线进行一定程度上的结合，汲取不同类型天线的优势，并将之有效整合在一起，基于此本文提出了基于多天线的短波通信无线控制。首先设计出一个品质优良的设备，然后将三种天线有机的整合在一起，使其共同存在于一个设备之上，这一设备可以不断从三种天线之上对相关的短波通信信号进行一定程度上的接收，并由此来对信噪比进行有效的计算。当计算出信噪比之后，设备会根据所计算出来的信噪比对天线进行合理而有效的选择，然后在此基础之上对短波电台天线切换进行有效的控制，并由此对信噪比最大的天线信号引入电台。

五、结束语

本文主要针对基于多天线的短波通信无线控制设计进行研究与分析。首先对当前状况下接收不确定位置点短波信息的难点以及误区进行了一定程度上的阐述，然后在此基础之上分析了接收不确定位置点短波通信的方法，并由此提出了基于多天线的短波通信无线控制。