主頁(http://www.130131.com):淺談短波對講機通信的改進(jìn) 短波是唯一不受網(wǎng)絡(luò)樞紐和有源中繼體制約的遠(yuǎn)程通信手段。 美軍主要使用的指揮系統(tǒng),在戰(zhàn)略級作戰(zhàn)指揮中主要通過衛(wèi)星來實現(xiàn)作戰(zhàn)指揮,在戰(zhàn)術(shù)級作戰(zhàn)指揮中主要通過預(yù)警機組成的數(shù)據(jù)鏈方式來實現(xiàn)作戰(zhàn)指揮。像這類通信方式很多國家都在使用,并且在海灣戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭等戰(zhàn)爭中都發(fā)揮了巨大作用。但無論是戰(zhàn)略級、還是戰(zhàn)術(shù)級的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng),在戰(zhàn)爭或災(zāi)害發(fā)生的時候,都極易受到破壞,衛(wèi)星也可能受到攻擊,這就將影響整個數(shù)據(jù)鏈的正常通信,甚至破壞整個數(shù)據(jù)鏈。 早在上世紀(jì)70年代末,美軍就進(jìn)行了一場假設(shè)己方通信衛(wèi)星已全部被敵摧毀的演習(xí),從中意識到了短波通信對于保證戰(zhàn)略指揮的重要性,并相應(yīng)的制定了發(fā)展短波通信的計劃。 短波通信的另一個顯著優(yōu)點是在外敵突然進(jìn)攻等突發(fā)事件發(fā)生的前提下,能夠在短時間內(nèi)迅速有效的組網(wǎng)。對于應(yīng)對突發(fā)事件來講,一些相對穩(wěn)定的通信方式相對短波來說比較容易遭到破壞(如有線通信方式、具有有源中繼體或網(wǎng)絡(luò)樞紐的無線通信方式等),而且組網(wǎng)過程需要消耗大量時間,這樣,不僅延誤了戰(zhàn)機,更重要的是在組網(wǎng)的過程中就有可能受到致命的打擊。目前,各個國家都在嘗試發(fā)展破壞敵國穩(wěn)定有效通信方式的高科技手段(如摧毀衛(wèi)星等),這使得目前看似穩(wěn)定的具有中繼的無線通信方式在未來的戰(zhàn)斗中顯得十分脆弱。短波通信不需要復(fù)雜的組網(wǎng)程序,只需事先設(shè)好相同的頻率,便可以實現(xiàn)通信。所以,無論那種通信方式,其抗毀能力和自主通信能力都無法和短波通信相比擬。另外,在山區(qū)、戈壁、海洋等復(fù)雜地形或較遠(yuǎn)地區(qū),超短波、微波是無法覆蓋的,可以依靠短波進(jìn)行通信。并且,相對于衛(wèi)星通信來說,短波通信的運行成本也比較低,可以節(jié)省大量的有效資源。 一、短波通信中存在的問題 短波通信雖然能夠在不需要中繼的情況下進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,但是,通信質(zhì)量和效果則顯得十分不穩(wěn)定。這當(dāng)中既有外部干擾也有內(nèi)部干擾,外部干擾則是由天線從外部接收的各種干擾,如大氣噪聲、人為干擾、宇宙噪聲等。內(nèi)部干擾則是由短波設(shè)備本身產(chǎn)生的噪聲。除了內(nèi)部和外部的干擾外,短波在進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信時,它的通信信道(通過電離層進(jìn)行反射)也存在著一定程度的不穩(wěn)定性,這些原因綜合起來就使得穩(wěn)定的短波通信較難實現(xiàn)。 1、短波通信中受到的外部干擾 短波波段受到的外部干擾主要有天電干擾、工業(yè)干擾和電臺干擾。天電干擾由大氣放電產(chǎn)生。這種放電所產(chǎn)生的高頻震蕩的頻譜很寬,可以干擾短波波段的正常通信。工業(yè)干擾是由各種電器設(shè)備和電力網(wǎng)等因素產(chǎn)生的,這種干擾的幅度具有隨機性和不確定性。電臺干擾是由工作頻率相近的其他無線電臺的干擾,包括敵人有意識的干擾。由于短波波段的頻帶較窄,而且用戶越來越多,因此電臺干擾將成為影響短波通信的主要干擾源,如何抗電臺干擾也將成為設(shè)計短波電臺所需要考慮的主要問題。 2、短波通信中受到的內(nèi)部干擾 短波通信中一部分干擾是來自電臺內(nèi)部的,如果電臺內(nèi)部的電磁兼容性能不好的話,內(nèi)部的電磁干擾加大,就將直接導(dǎo)致數(shù)傳工作不正常。 3、通信信道對短波通信的影響 短波通信的基本傳播途徑有兩個:一個是地波,一個是天波。地波的傳播距離主要取決于地表介質(zhì)特性。天波傳輸則需要短波信號由天線發(fā)出后射向電離層,經(jīng)電離層反射回地面,又由地面反射回電離層,可以反射多次,因而傳播距離很遠(yuǎn)(幾百至上萬公里),而且不受地面障礙物阻擋。但天波傳輸?shù)娜觞c就是電離層有時會不穩(wěn)定,而且,路徑衰耗、時間延遲、多徑效應(yīng)等因素,也同樣會造成信號的弱化和畸變,從而影響短波通信的效果。 二、改進(jìn)短波通信的幾點措施 短波通信還存在著很大的不穩(wěn)定性,這是由短波的特點決定的,但短波通信中的不穩(wěn)定性完全可以通過一些方式來改善甚至克服。要想改進(jìn)短波通信,可以通過以下幾種方式進(jìn)行嘗試。 1.多點不確定距離的短波通信應(yīng)同時兼顧接收天波信號和地波信號 短波在近距離(50km以內(nèi))是通過地波進(jìn)行傳輸?shù),在遠(yuǎn)距離(幾百乃至上千公里)是通過天波進(jìn)行傳輸?shù)模滩ㄍㄐ胖械夭ㄐ盘柡吞觳ㄐ盘栐趥鬏斏嫌兄黠@的方向差別。在地波傳播中水平極化波的電場與地面平行,致使地面感應(yīng)電流大,故產(chǎn)生較大的衰減。因此,對于接收地波來講應(yīng)選擇接收垂直極化波的天線。 目前,大多數(shù)短波通信采用的是雙極天線,而雙極天線主要是用以輻射和接收水平極化波,對于接收以垂直極化波為主的地波信號來說效果并不是很好。因此,在接收多點不確定距離的短波信號時,最好的方法就是兼顧接收地波信號和天波信號,這就需要同時架設(shè)地波天線和天波天線,保證在通信過程中既可以接收到較好的地波信號,又可以接收到較好的天波信號,即兼顧接收近距離和遠(yuǎn)距離的短波信號。這種短波通信方式在多點通信和不明對方距離情況下是十分有效的。 2.正確選用工作頻率 在短波通信過程中,因為短波的頻帶較窄,而短波通信因為它特有的優(yōu)點使得它的利用率較以往更加頻繁了,這就使得如何選頻顯得十分重要。因電離層的電子濃度受時間、季節(jié)和太陽活動等因素的影響較大,又因為夜間沒有太陽照射而使得電離層的濃度變薄、距離升高,電子濃度相應(yīng)降低,所以,在選擇頻率時可以找到一定的規(guī)律性。對于短波天波通信來講,頻率越高,彎向地面的高度越高。由于夜間電離層濃度變薄、距離升高,所以,同樣頻率的短波夜間在天波通信時會傳播的更遠(yuǎn)。根據(jù)這個特點,對于選頻來講,在夜頻通信較好的情況下,日頻要高于夜頻。在日出時,因為電離層電子濃度加大,高度相應(yīng)降低,所以同樣距離要選用較高的頻率;同理,在日落時同樣距離要選用較低頻率。
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