短波通讯系统的相关探讨

陈永华

【摘要】 在短波通信的过程中，频率的选择以及短波天线系统都是非常重要的。本文中，笔者重点探讨了影响短波频率选择的因素，以及短波天线系统设计的相关内容。

【关键词】 短波通信 短波频率 天线系统设计

一、短波通信的影响因素及频率选择

短波通信的实现主要是通过电离层对电波的反射或折射而进行，因此，电离层的高度和密度对于短波通信的频率选择及传输距离有着最直接的影响。目前短波通信技术常被人们用于固定点之间的通讯上，在通讯的过程中，受到电离层变化的影响，经常会出现信号不稳定或没有信号，致使通信中断或无法连接的情况。为了确保通信的稳定，我们不得不根据不同的时间段来选择不同的频率。对于一般设台单位，通常一般都会至少设有日频和夜频两个频率。在实际的情况中，所架设的天线的高度以及收发装置的位置通常都是固定不变的。在频率的选择上，需要按照时间的变化而进行频率的改变，在中午太阳距离地面高度较高的情况下，可用频率能够高达20M左右，而在夜间，可用频率可低至3M左右。同时频率的选择还要根据太阳活动、年、季、时的变化而有所变化，对于通讯距离的不同也需要选取不同的频率。在天线高度固定的情况下，通讯距离的远近决定着所用频率的高低，距离远则频率较高，距离较近则所用频率也较低。为了确保短波通讯的质量，目前常采用的是“频率分集”和“天线分集”的方式来根据时间的变化更换频率和天线程式。近年来，以广泛使用ALE自适应选频方法和短波全频段实时自适应选频系统。

二、短波天线系统的设计

频率的选择对于短波通讯有着非常大的影响。但对于设台单位来讲，在频率确定的情况下，天线系统的设计也至关重要。在设计过程中，需要重点考虑的主要有以下方面。

2.1短波天线程式

目前常用的主要有菱形天线、对数周期天线、笼形天线、鱼骨形天线等。伴随着短波跳频技术的成功，一批短波宽带天线也成功的被研制出来，倒V架设的宽带天线成功的缓解了天线架设场地较小所带来的限制。对于设台单位而言，通常其架设天线的场地都比较小，甚至有的单位并没有很合理的架设场地，而将其架设在楼顶，在此种情况下，双极宽带天线能够适应各种频率的特点就极大了方便了人们的使用。

2.2天线的方向

方向图（天线的辐射模式）是最能够天线特性的。根据振子同大地平面的比较，短波天线的方向性通常由水平面和垂直面两种方向图来表示。

1、水平面方向性图。经由理论的推断能够得知，在天线长度不同的情况下，水平面方向性图会随之而有所改变。具体变化如下：a、对于对称阵子而言，不论其长度如何，它的轴向上不存在辐射。b、对于半波振子而言，当其中一个臂长小于1/2波长时，伴随着长度的不断增加，方向图会逐渐变得尖锐，而主瓣则始终呈现出与阵子轴垂直的状态；当其中一个臂长大于1/2长时，会出现副瓣；当其中一个臂长等于0.65波长时，其大辐射方向保持与振子轴垂直。

2、垂直面方向性图：。a、受地面因素的影响，在垂直面上，水平阵子能够产生定向发射；b、在天线的高度值大于四分之一波长的情况下，最大辐射向地面靠近。

2.3天线辐射仰角的计算

通过以上能够得知，在设计短波天线系统时，工作人员可以先根据实际给出的收发地点确定出大圆的距离和方位角，然后计算出所需架设的天线的发射仰角，最后根据指定的频率来计算出需要架设的高度。

三、注意事项

为了确保短波通讯系统能够安全的持续的为人们提供服务，在其设计及安装和使用的过程中，有很多需要注意的地方，重点如下：1、为了避免漏电现象给通讯质量等带来的不良影响，短波电台必须做到可靠接地。在地线的选择上，可以采用较短较粗的，最好能夠选择100mm宽的铜带。2、为了有效的防止雷击现象，确保设备及人员的安全，必须安装避雷装置。3、当天线架设的位置为楼顶时，需要注意的是，天线的高度为天线到楼顶平面的高度。4、在架设天线的过程中，为了减少射频功率的损耗，馈线的长度及弯度应尽可能的缩小，如必须弯曲，则需确保其弯曲角度在120度以下。

参 考 文 献

[1]俞明.短波通讯的传播特点与网络设计[J].中国无线电.2004（05）.

[2] 李丹镝. 短波通信系统的频率管理[J]. 无线电通信技术. 1999（06）