陳永華

【摘要】 在短波通信的過(guò)程中，頻率的選擇以及短波天線系統(tǒng)都是非常重要的。本文中，筆者重點(diǎn)探討了影響短波頻率選擇的因素，以及短波天線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】 短波通信 短波頻率 天線系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、短波通信的影響因素及頻率選擇

短波通信的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)電離層對(duì)電波的反射或折射而進(jìn)行，因此，電離層的高度和密度對(duì)于短波通信的頻率選擇及傳輸距離有著最直接的影響。目前短波通信技術(shù)常被人們用于固定點(diǎn)之間的通訊上，在通訊的過(guò)程中，受到電離層變化的影響，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定或沒(méi)有信號(hào)，致使通信中斷或無(wú)法連接的情況。為了確保通信的穩(wěn)定，我們不得不根據(jù)不同的時(shí)間段來(lái)選擇不同的頻率。對(duì)于一般設(shè)臺(tái)單位，通常一般都會(huì)至少設(shè)有日頻和夜頻兩個(gè)頻率。在實(shí)際的情況中，所架設(shè)的天線的高度以及收發(fā)裝置的位置通常都是固定不變的。在頻率的選擇上，需要按照時(shí)間的變化而進(jìn)行頻率的改變，在中午太陽(yáng)距離地面高度較高的情況下，可用頻率能夠高達(dá)20M左右，而在夜間，可用頻率可低至3M左右。同時(shí)頻率的選擇還要根據(jù)太陽(yáng)活動(dòng)、年、季、時(shí)的變化而有所變化，對(duì)于通訊距離的不同也需要選取不同的頻率。在天線高度固定的情況下，通訊距離的遠(yuǎn)近決定著所用頻率的高低，距離遠(yuǎn)則頻率較高，距離較近則所用頻率也較低。為了確保短波通訊的質(zhì)量，目前常采用的是“頻率分集”和“天線分集”的方式來(lái)根據(jù)時(shí)間的變化更換頻率和天線程式。近年來(lái)，以廣泛使用ALE自適應(yīng)選頻方法和短波全頻段實(shí)時(shí)自適應(yīng)選頻系統(tǒng)。

二、短波天線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

頻率的選擇對(duì)于短波通訊有著非常大的影響。但對(duì)于設(shè)臺(tái)單位來(lái)講，在頻率確定的情況下，天線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也至關(guān)重要。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要重點(diǎn)考慮的主要有以下方面。

2.1短波天線程式

目前常用的主要有菱形天線、對(duì)數(shù)周期天線、籠形天線、魚(yú)骨形天線等。伴隨著短波跳頻技術(shù)的成功，一批短波寬帶天線也成功的被研制出來(lái)，倒V架設(shè)的寬帶天線成功的緩解了天線架設(shè)場(chǎng)地較小所帶來(lái)的限制。對(duì)于設(shè)臺(tái)單位而言，通常其架設(shè)天線的場(chǎng)地都比較小，甚至有的單位并沒(méi)有很合理的架設(shè)場(chǎng)地，而將其架設(shè)在樓頂，在此種情況下，雙極寬帶天線能夠適應(yīng)各種頻率的特點(diǎn)就極大了方便了人們的使用。

2.2天線的方向

方向圖（天線的輻射模式）是最能夠天線特性的。根據(jù)振子同大地平面的比較，短波天線的方向性通常由水平面和垂直面兩種方向圖來(lái)表示。

1、水平面方向性圖。經(jīng)由理論的推斷能夠得知，在天線長(zhǎng)度不同的情況下，水平面方向性圖會(huì)隨之而有所改變。具體變化如下：a、對(duì)于對(duì)稱陣子而言，不論其長(zhǎng)度如何，它的軸向上不存在輻射。b、對(duì)于半波振子而言，當(dāng)其中一個(gè)臂長(zhǎng)小于1/2波長(zhǎng)時(shí)，伴隨著長(zhǎng)度的不斷增加，方向圖會(huì)逐漸變得尖銳，而主瓣則始終呈現(xiàn)出與陣子軸垂直的狀態(tài)；當(dāng)其中一個(gè)臂長(zhǎng)大于1/2長(zhǎng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)副瓣；當(dāng)其中一個(gè)臂長(zhǎng)等于0.65波長(zhǎng)時(shí)，其大輻射方向保持與振子軸垂直。

2、垂直面方向性圖：。a、受地面因素的影響，在垂直面上，水平陣子能夠產(chǎn)生定向發(fā)射；b、在天線的高度值大于四分之一波長(zhǎng)的情況下，最大輻射向地面靠近。

2.3天線輻射仰角的計(jì)算

通過(guò)以上能夠得知，在設(shè)計(jì)短波天線系統(tǒng)時(shí)，工作人員可以先根據(jù)實(shí)際給出的收發(fā)地點(diǎn)確定出大圓的距離和方位角，然后計(jì)算出所需架設(shè)的天線的發(fā)射仰角，最后根據(jù)指定的頻率來(lái)計(jì)算出需要架設(shè)的高度。

三、注意事項(xiàng)

為了確保短波通訊系統(tǒng)能夠安全的持續(xù)的為人們提供服務(wù)，在其設(shè)計(jì)及安裝和使用的過(guò)程中，有很多需要注意的地方，重點(diǎn)如下：1、為了避免漏電現(xiàn)象給通訊質(zhì)量等帶來(lái)的不良影響，短波電臺(tái)必須做到可靠接地。在地線的選擇上，可以采用較短較粗的，最好能夠選擇100mm寬的銅帶。2、為了有效的防止雷擊現(xiàn)象，確保設(shè)備及人員的安全，必須安裝避雷裝置。3、當(dāng)天線架設(shè)的位置為樓頂時(shí)，需要注意的是，天線的高度為天線到樓頂平面的高度。4、在架設(shè)天線的過(guò)程中，為了減少射頻功率的損耗，饋線的長(zhǎng)度及彎度應(yīng)盡可能的縮小，如必須彎曲，則需確保其彎曲角度在120度以下。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]俞明.短波通訊的傳播特點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)無(wú)線電.2004（05）.

[2] 李丹鏑. 短波通信系統(tǒng)的頻率管理[J]. 無(wú)線電通信技術(shù). 1999（06）