主頁（http://www.130131.com）：提高海東地區(qū)短波區(qū)域網(wǎng)通信可靠性的幾種方法 近幾年，海東地區(qū)短波通信發(fā)展十分迅速，目前全區(qū)已建立了十多個區(qū)域性短波通訊網(wǎng)，短波電臺達150多部。這些通信網(wǎng)在金融、防汛、森林、人工影響天氣等部門發(fā)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(wǎng)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(qū)域網(wǎng)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(jié)構(gòu)有關(guān)。在同一地面結(jié)構(gòu)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(fā)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(jié)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，F(xiàn)1、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(fā)信機發(fā)射功率。電磁波發(fā)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(fā)信機必須要有足夠的射頻功率輸出 2、發(fā)信機與發(fā)射天線的阻擾匹配。如果阻抗不匹配，發(fā)信機的功率不能被天線有效地發(fā)射。 3、天線的方向性：天線在各個方向上發(fā)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(shè)短波天線時應(yīng)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?jīng)Q定了天線接收或發(fā)射電磁波的能力，天線程式不同，增益系數(shù)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(fā)射的最大方向與地面夾角的大小首先應(yīng)由電離層的高度和通信距離來決定。為了使發(fā)射的電磁波經(jīng)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(yīng)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(guān)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(shù)。 此外，天線仰角△與天線架設(shè)高度又有如下關(guān)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(jié)果將使預定方向天線的增益系數(shù)減小，接收點的信號減弱。 三、海東地區(qū)短波區(qū)域網(wǎng)的分析 海東地區(qū)的短波區(qū)域網(wǎng)大致可分為兩種類型，一類是線狀網(wǎng)絡(luò)，既主臺和各屬臺均在同一通信方向上，另一類是面狀網(wǎng)，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(qū)的短波網(wǎng)即屬此類型，其中中心臺均設(shè)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(wǎng)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(wǎng)絡(luò)，設(shè)臺單位大多沒有按科學的程序和要求組網(wǎng)，特別是天線的選型和架設(shè)沒有進行科學的計算測試，大多不符合規(guī)范要求。主要有以下幾種情況：一是絕大多數(shù)臺站大多選用雙極天線，主臺天線均水平高架于各系統(tǒng)辦公樓頂;二是對根據(jù)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(wǎng)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(qū)的短波區(qū)域網(wǎng)雖架設(shè)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(fā)信設(shè)備功率選擇不當;六是相當一部分單位設(shè)備的調(diào)試、管護存在問題。上述情況造成了相當一些短波通信網(wǎng)可靠性差或不能與所有屬臺溝通聯(lián)絡(luò)的問題。 基于上述分析，要提高短波區(qū)域網(wǎng)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(tǒng)主臺天線一般水平架設(shè)在辦公樓頂，比較高，致使天線仰角變小，電波的寂靜區(qū)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?shù)念l率。根據(jù)不同季節(jié)，不同氣候條件和白天、夜間選擇適當?shù)念l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(yīng)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(fā)射最強的方向在它背后，此方向應(yīng)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(shè)時水平線與垂直線成直角，垂直拐角處對準聯(lián)絡(luò)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(guān)，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(fā)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(fā)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(fā)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(shè)高度、波長有關(guān)，但在架設(shè)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(nèi)，采用雙極天線應(yīng)盡量降低架設(shè)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(tǒng)經(jīng)使用收到了很好的效果，并得到了有關(guān)部門的肯定)。在面狀網(wǎng)中為了使主臺能同不同方向上的屬臺可靠地聯(lián)絡(luò)，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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