短波通信概述
第3章短波通信系统
➢E层 • 出现在太阳升起时,中午达到最大值， 之后逐渐减小;太阳降落后，对短波传 播不起作用 • 电离开始后可反射高于1.5MHz的短波
➢ES层 (E-sporadic 偶发E层) • 偶尔发生 • 具有很高的电子浓度，能将高于短波 波段的电波反射回来
• 如何利用尚待研究
➢ F层 (反射层) • 白天有两层：F1层和F2层 • F1层夜间消失，常出现于夏季 • F2层电子浓度白天大夜间小、冬大夏小 • 适合远距离短波通信
它是指在实际通信中，能被电离层反射回地面 的最高频率。
对应于电离层各分层的电子密度，都存在一个 相应的最高频率fv，也称为临界频率。
在此频率时，该层对垂直入射的（入射角 φ=00）电波将起到反射作用；而当频率高于fv 时，垂直入射的电波将穿出该层，因此不能 为收发用户提供短波通信链路。
如果电波是以φ>00的入射角斜射电离层，频率为fv的电波不 会穿出该层，而当更高的某一频率fob时才穿出该层。 fob被称为入 射角为φ时的最高可用频率，它可表示为：
由于电离层的电子密度受太阳辐射影响很大，白天 和夜晚的最高可用频率相差甚大，工作频率也需要进行 相应的调整。下图示出了最高可用频率一天内的变化， 作为简单的取值方法，而为了更好的适应电离层参数变 化引起的传输特性随机起伏，实时地选用最佳工作频率 是合适的。下图画出了MUF和FOT及建议选用的日频和 夜频。
fob = fv secj = fv 1+骣 琪 琪 桫2dh' 2
显然， fob ≥ fv。
h’
d
为什么在同一电离层高度上有多个工作频率？
h’
f
h
F
f
d
MUF是电波能返回地面和穿出电离层的临界值。 考虑电离层的结构随时间的变化和保证获得长期稳定 的接收，在确定线路的工作频率时，不是取预报的 MUF值，而是取低于MUF的频率FOT，FOT称为最 佳工作频率(frequency of optimum traffic)。一般情况 下FOT=0.85MUF。选用FOT之后，能保证通信线路 有90%的可通率。由于工作频率较MUF下降了15%， 接收点的场强较工作在MUF时损失了10-20dB,可见 为此付出的代价也是很大的。
短波通信的优缺点分析
短波通信的优缺点分析短波通信是一种主要利用短波频段进行远程通信的无线通信技术。
它在许多方面都有其独特的优势和一些局限性，下面将对其进行分析。
优点：1.良好的传输距离：短波信号在传输过程中能够穿透大气层并反弹，因此具有较长的传输距离。
相比于长波和中波通信，短波通信的传输距离更远。
2.灵活的通信方式：短波通信可以使用不同的调制方式，例如AM调制、SSB调制等，以适应不同场景的通信需求。
同时，短波通信可以实现语音、数据和视频等多种通信方式。
3.较低的通信成本：相比于其他通信方式，短波通信设备和维护成本相对较低。
短波通信设备通常比较简单，维护成本也相对较低，这对于一些资源匮乏的地区和发展中国家而言具有重要意义。
4.抗干扰能力强：短波通信使用的频段相对较高，因此更容易受到雷达干扰、大气干扰和电磁辐射等信号干扰。
但短波通信在传输过程中能够通过反射、折射等方法绕过干扰源，所以能够在干扰严重的环境下实现可靠的通信。
缺点：1.带宽较窄：短波通信使用的频段较有限，带宽相对较窄。
这意味着在同一时间内传输的信息量有限，从而限制了数据传输速率和通信质量。
2.信号衰减和传播延迟：由于短波信号在传播过程中容易受到大气干扰影响，因此在传输过程中会出现信号衰减和传播延迟的现象。
这导致了较低的通信质量和不稳定的传输速率。
3.空间资源限制：短波通信需要使用相对较长的天线，以保证较远距离的通信。
这对于城市和开发区等空间资源有限的地区来说可能带来一些问题。
4.安全性问题：短波通信信号在广播过程中较容易被接收和窃听。
对于一些对通信安全性要求较高的场景来说，短波通信可能并不适合。
总结起来，短波通信具有传输距离远、通信方式灵活、成本较低和抗干扰能力强等优点。
然而，短波通信也面临着带宽窄、信号衰减和传播延迟等缺点。
对于特定的通信需求和环境，需要综合考虑以上因素来选择是否采用短波通信技术。
通信中的短波无线电技术简介
通信中的短波无线电技术简介随着科学技术的飞速发展，人们交流的方式也出现了诸多的变化。
而短波无线电技术的应用便是其中之一。
短波无线电技术作为一种重要的通信技术，已广泛应用于无线电通信、无线电广播、导航和遥感等领域。
本文将简要介绍短波无线电技术的基本原理和应用。
一、短波无线电技术的基本原理1.频率范围和波长：短波无线电波是指频率在3-30MHz之间的无线电波，相应的波长在10-100米之间。
由于短波无线电波长度较短，穿透力强，容易反射和散射等特点，短波无线电通信可以在长距离的情况下实现快速、稳定和可靠的通信。
2.传输方式：短波无线电技术的传输方式分为地面波、空间波和天波等三种，其中地面波可以在平地和水面上传输很远的距离，空间波可以反射、折射和散射，从而实现远距离通信，而天波则可以穿透电离层。
3.噪声干扰：短波无线电技术的传输过程存在着一些干扰，如电离层折反射影响、太阳辐射等，这些都会对通信质量产生一定的影响。
二、短波无线电技术的主要应用1.无线电通信：短波无线电通信广泛应用于商业、军事、科学、工业和医疗等领域，其通信范围广泛，无论是面积占据很大的荒野、洲际远距离通信，还是船舶、飞机、火车或者足球场、音乐厅、会议室等狭小场合的通信都可以使用短波无线电技术实现。
2.无线电广播：短波无线电广播可以覆盖到全球，无论居住\在哪个国家的人都能收听到国外广播电台的信息。
同时，短波无线电广播可以快速传送重要的新闻和信息，特别是在灾难、战争等情况下，短波无线电广播可以迅速传递出相应的信息。
3.导航和遥感：在导航和遥感领域中，短波无线电技术应用最为广泛，它可以实现定位、监视、数据收集和传输等任务。
短波无线电技术可以在无人机、卫星、浮标、探测器等无人机器上进行应用，实现灾难辅助和环境监测等功能。
三、短波无线电技术的未来发展趋势随着科技的发展，短波无线电技术也在飞速进步。
短波无线电技术的未来发展趋势主要体现在以下三个方面：1.技术次第更新：由于短波无线电技术应用的需求不断增加，可以预见的是，短波无线电技术必将不断地进行技术升级，新的技术将会取代旧的技术，以满足不同的需求。
关于短波通信网络
关于短波通信网络利用无线电电磁波短波进行的无线电通信称为短波通信。
短波通信是历史最为悠久的通信手段之一，短波是人类最早开发利用的无线电频段。
依据ITU-R的划分，短波是指波长在100m~10m之间（频率为3MHz~30MHz）的电磁波。
短波通信可以用以电话、电报、传真及低速数据等信息。
短波电波经地面与电离层之间多次反射（多跳传播）之后，不需要中继设备就可以达到极远的地方，因此，短波通信利用天波可以进行环球通信。
与卫星通信、地面微波通信相比，短波通信有其显著的优点：一是短波通信不需要建立中继站即可实现远距离通信，因而建设和维护费用很低；建设周期短；二是设备简单、体积小、易于隐蔽，可以根据使用要求固定设置，也可背负或装入车、船、飞行器中进行移动通信；三是便于改变工作频率躲避干扰和窃听，破坏后易恢复；四是电路调度容易，临时组网方便、迅速，具有很大的使用灵活性；等等。
但短波通信也存在着明显的缺点：一是可供使用的频段窄导致通信容量小。
短波通信的信道宽度为3.7KHz，而整个短波频段可以利用的范围只有28.5MHz；二是短波通信的信道是变参信道导致信号传输的稳定性差。
短波通信可以利用地波传播，但主要是利用天波传播，而经电离层反射的天波的致命弱点是参量的可变性很大；三是短波通信易受大气和工业无线电噪声的干扰导致通信的抗干扰能力差。
20世纪80年代以来，随着计算机技术、微处理器技术、数字信号处理技术、自适应技术、调制解调技术的发展应用，因而形成了现代短波技术的新体制和新技术，包括短波信道的自适应技术、短波扩频通信技术、短波跳频通信技术、短波自动链路建立技术、短波组网通信技术等等，使短波通信广泛应用在国际通信、军事通信、防灾救灾等。
短波通信今后的发展趋势是，一方面在装备体制上正逐步实现由模拟向数字、台站向网系、模拟低速跳频向数字高速跳频抗干扰体制的转变；另一方面不断地融入电子、信息技术领域里的新技术、新器件、新工艺，改造短波通信信道和终端设备，提高信息传输的可靠性与有效性；提升技术水平，增强系统与设备的自动化、智能化，以及综合业务能力。
短波通信原理
短波通信原理
短波通信是一种利用短波频段进行无线传输的通信技术。
它的原理是通过调频调幅的方式，将信息信号转换为高频的短波信号，然后通过天线进行传输。
短波信号在空间中以电磁波的形式传播，经过反射和折射等过程，能够覆盖长距离的传输距离。
短波通信的频率范围一般为3MHz到30MHz，这个频段在电
离层中的传播特性比较好，可以实现远距离的通信。
与其他频段的无线通信相比，短波通信具有以下优点：
1. 长距离传输：由于短波信号的传输特性，它在空间中的传播距离较远，能够覆盖较大的通信范围，特别适用于遥远地区的通信需求。
2. 抗干扰能力强：短波信号在传输过程中相对不容易受到天气、建筑物等因素的干扰，因此能够更好地保证通信的稳定性和可靠性。
3. 灵活性高：短波通信设备相对较小、轻便，可以快速搭建和移动，适应各种复杂环境下的通信需求。
4. 自主性强：短波通信不依赖于任何地面基础设施，可以独立进行通信，特别适用于紧急情况下的通信应急需求。
短波通信在广播、航空、海陆交通等领域都有广泛应用。
虽然现在有很多其他频段的无线通信技术可以实现更高的传输速率
和更大的带宽，但短波通信由于其独特的传输特性和广阔的覆盖范围，仍然是许多远距离通信需求的首选技术。
短波通信原理
短波通信原理短波通信是一种利用短波无线电波进行远距离通信的技术。
短波通信具有穿透力强、传播距离远、适应性广等特点，因此在军事、航空、海事、天气预报、应急通信等领域得到了广泛的应用。
短波通信的原理主要包括发射、传播和接收三个基本环节。
首先是发射环节，发射机产生的高频电流通过天线辐射出去，形成电磁波信号。
这些信号经过电离层的反射和折射，可以传播到地球上的远处地区。
其次是传播环节，短波信号在传播过程中会受到电离层、大气层、地球曲率等因素的影响，因此会发生多种传播方式，如地面波、天波、空间波等。
最后是接收环节，接收机接收到传播回来的信号，经过解调、放大等处理，最终还原成原始的信息信号。
短波通信的原理中，电离层的影响是至关重要的。
电离层是地球大气层的一部分，位于地球表面以上约80至500千米的高空，主要由电离气体组成。
在白天，由于太阳辐射的作用，电离层会发生电离，形成一个能够反射短波信号的层次，这被称为F层。
而在夜晚，电离层会发生变化，F层会消失，但会出现一个能够反射短波信号的E层。
这种变化会影响短波信号的传播距离和传播方式，因此也会影响到短波通信的可靠性和稳定性。
除了电离层的影响，大气层和地球曲率也会对短波信号的传播产生影响。
大气层的不均匀性会导致信号的折射和散射，从而影响信号的传播路径和传播距离。
而地球曲率则会导致信号的衰减，使得远距离传播的信号强度逐渐减弱。
总的来说，短波通信的原理是基于电磁波在大气层中的传播特性，利用电离层的反射和折射，以及大气层和地球曲率的影响，实现远距离通信。
了解短波通信的原理对于合理地选择频率、天线和设备，以及预测和改善通信质量都是非常重要的。
在实际应用中，需要综合考虑各种因素，才能确保短波通信的可靠性和稳定性。
短波数字通信
短波数据通信原理短波通信，又称为HF（High Frequency）通信，具有悠久的发展历史，是人类最早发现的通信手段之一，亦是成本最低的远距离无线电通信的一种有效方式，在通信技术的发展过程中曾起到过非常重要的作用。
然而，八十年代初随着人们对信息通信的广泛需求，对传输质量提出了越来越高的标准。
新的无线电频段的开发和利用，超短波、微波、以及卫星通信技术的应用，使无线电远距离通信的手段多样化，信道质量不断提高，传输信息的容量和工作的可靠性都有着跨跃式的发展，而传统短波通信的弱点就显得越来越突出，使其在通信系统中的地位受到了冷淡。
近年来，短波通信又重新受到人们的关注，由于短波信号的传播特点，信道具有很强的抗毁性，使其在某些特殊场合具有极其重要的作用，尤其是在军事通信领域，短波通信一直是中远距离军事指挥的有效通信手段之一。
随着微电子技术、载人航天技术及大功率激光技术的迅猛发展，卫星通信的生存能力，尤其是在非常时期的生存能力已受到严重威胁，这使短波通信更加引人关注。
利用个人计算机作为短波电台的数据终端，可方便地完成对数据文件的编辑、存储、打印和管理，与音响电报和电传机相比，具有通信速率高、传输差错小和信道利用率高等优点，并且操作简单，普通人员就能胜任这项工作。
计算机数据终端利用短波电台的音频信道传输数据文件，其形式已超出了可打印字符的文本文件，不仅可以直接传输汉字，还能够传输图形、图像和应用程序文件。
应用计算机的数据处理技术，还能够对所传输的数据进行压缩和加密处理，使数据通信更加完善，在电子对抗和信息战的场合具有重要的意义。
短波通信新技术的发展，计算机技术与通信技术的有机结合，短波通信的自适应技术的采用，使传统的短波通信的弱点得以弥补。
虽然，短波信道的传输速率并不很高，但在军事指挥的实际应用中，所传输的信息量并不很大，而更重要的则是信道的可通性，有时几个代码的成功传递，足以表达上级首长的指挥意图。
0.2 国内外研究概况及发展趋势如何在极不稳定的短波信道上实现高速可靠的数据传输，成为通信领域中一个热门的研究课题，世界上的各大公司竞相大力投资，新技术、新产品不但涌现。
250nm短波通 -回复
250nm短波通-回复什么是短波通信？短波通信是一种利用较高频率的电磁波传输信息的无线通信方式。
它的频率范围通常被定义为3 MHz到30 MHz之间，对应的波长范围大约为100 m到10 m。
在这个频率范围内，短波信号具有许多独特的特点，使得它成为一种非常灵活和可靠的通信技术，尤其是在远距离通信中。
短波通信的历史可以追溯到20世纪初。
在那个时候，人们开始认识到电磁波可以用于远程通信。
随着技术的发展，人们逐渐发现将短波信号发送到天空中，然后从天空中反射回地面是一种有效的通信方法。
那么，为什么短波信号能够在远距离通信中表现得如此突出呢？这主要归功于短波信号的一些特性。
首先，短波信号相对于更高频率的无线信号来说具有更好的穿透力。
它们能够穿过大气层的大部分层级，并且在地球表面反射和传播。
这使得短波信号不受地形、建筑物和其他障碍物的限制，使得远距离通信成为可能。
其次，短波信号的传播路径具有多样性。
短波信号可以通过天空中的电离层反射，或者沿着地球表面的地波传播。
这意味着即使在没有直接可视范围的情况下，短波信号也可以找到合适的路径来传播信号。
这使得短波通信成为一种很好的选择，尤其是在远离城市、交通不便的地区或紧急情况下。
此外，短波信号还具有天地反射的能力。
当信号沿地球表面传播时，它们有时会被天地反射影响。
这种影响可以使信号在远距离上得以传播，甚至超出直线视距。
最后，短波通信设备堪称便携和经济。
由于短波通信所使用的频率范围宽，所以只需一小块天线就可以覆盖许多不同的频率。
这使得短波通信设备更加方便携带和操作，并且相对较为便宜。
总之，短波通信是一种非常灵活、可靠并适用于远距离通信的无线通信技术。
其频率范围覆盖广泛，同时具有优异的穿透力、多样的传播路径和天地反射能力。
短波通信设备携带方便且经济实惠，因此在许多领域都得到了广泛应用，包括远程通信、紧急救援、军事通信等。
短波通信原理
短波通信原理
短波通信是一种无线电通信方式，利用短波无线电波在大气中的反射和折射特性进行远距离传播。
短波无线电波的频率范围在3kHz到30MHz之间，可以在地面与大气层之间多次反射和折射，从而实现远距离通信。
其工作原理大致如下：通过改变发射机的电压来产生电磁波，这些电磁波被传输到空气中。
接收机捕捉到这些电磁波，并通过放大和解调的过程将信息转换回电信号。
由于短波无线电波可以穿越大气层，因此短波通信可以在大范围内传输信息。
然而，短波通信也有一些局限性，如受地形的影响和易受干扰。
为了克服这些限制，人们可以使用不同的天线或调整频率来提高短波通信的性能。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
短波通信原理
短波通信原理
短波通信是一种通过使用较短波长的无线电信号进行远距离通信的方法。
它是一种非常重要的通信方式，尤其在没有其他通信设施或网络可用时。
短波通信的原理在于利用大气中的电离层反射电磁波的特性。
信号会从发送端发出后被电离层所反射，然后再经过一段距离后再次反射回地面。
这样一来，信号就可以越过较长的距离进行通信。
这种反射会随着电离层数量和离地距离的不同而发生。
为了更好地利用短波通信，需要根据具体情况选择合适的发射机功率、天线方向和极化方式等参数。
这些参数的选择会受到天气条件、电离层活动和地球表面形态等因素的影响。
短波通信具有一些优点，例如可靠性较高、成本较低和覆盖范围广等。
它可以用于军事通信、无线电广播、天气预报、航空通信等各种应用领域。
然而，短波通信也存在一些局限性。
由于电离层的波动性和天气条件的变化，信号的传播会受到很大的影响。
此外，短波频段的带宽较窄，传输速率较低，无法支持大量数据的传输。
总的来说，短波通信是一种通过利用电离层反射特性进行远距离通信的方法。
虽然它有一些限制，但是在特定应用场景下仍然是一种非常有用的通信方式。
短波通信原理
短波通信原理
短波通信是一种利用短波进行远距离通信的技术，它在国际间的通信中起着重
要的作用。
短波通信的原理是利用大气对短波的反射和折射来实现信号的传输，下面我们来详细了解一下短波通信的原理。
首先，短波通信的频段一般指的是3MHz到30MHz的无线电频段。
这个频段
的特点是能够在地面和电离层之间进行多次反射和折射，从而实现远距离的通信。
这种特性使得短波通信成为了一种重要的远距离通信手段。
其次，短波通信的原理是利用大气对短波的反射和折射来实现信号的传输。
当
短波信号发射到大气中时，一部分信号会被电离层反射回地面，另一部分信号则会穿透电离层直射到达远处。
这种反射和折射的机制使得短波信号能够跨越千里远程传播。
另外，短波通信还受到太阳活动的影响。
太阳活动的变化会导致电离层的密度
和高度发生变化，从而影响短波信号的传播。
在太阳黑子活跃期，短波信号的传播距离会更远；而在太阳黑子不活跃期，短波信号的传播距离会减小。
总的来说，短波通信的原理是利用大气对短波的反射和折射来实现信号的传输。
这种技术在国际间的通信中起着重要的作用，尤其是在远程地区或者灾难救援中。
随着科技的不断发展，短波通信技术也在不断完善和提升，为人们的通信带来了更多的便利和可能性。
总之，短波通信作为一种重要的远距离通信技术，其原理是利用大气对短波的
反射和折射来实现信号的传输。
在实际应用中，我们需要充分了解短波通信的原理，以便更好地利用这种技术进行远距离通信。
希望本文能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。
短波与超短波
一、短波通信短波通信(Short-wave Comunication)是无线电通信的一种。
波长在10 米～100 米之间，频率范围 3 兆赫～30 兆赫。
发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备，通信距离较远，是远程通信的主要手段。
由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响，所以短波通信的稳定性较差，噪声较大。
目前，它广泛应用于电报、电话、低速传真通信和广播等方面。
尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘汰，还在快速发展。
1. 短波传播途径短波的基本传播途径有两个：一个是地波，一个是天波。
如前所述，地波沿地球表面传播，其传播距离取决于地表介质特性。
海面介质的电导特性对于电波传播最为有利，短波地波信号可以沿海面传播1000 公里左右；陆地表面介质电导特性差，对电波衰耗大，而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样（潮湿土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大）。
短波信号沿地面最多只能传播几十公里。
地波传播不需要经常改变工作频率，但要考虑障碍物的阻挡，这与天波传播是不同的。
短波的主要传播途径是天波。
短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多次，因而传播距离很远（几百至上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。
但天波是很不稳定的。
在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信的效果。
2. 电离层的作用电离层对短波通信起着主要作用。
电离层是指从距地面大约60 公里到2000 公里处于电离状态的高空大气层。
上疏下密的高空大气层，在太阳紫外线、太阳日冕的软X 射线和太阳表面喷出的微粒流作用下，大气气体分子或原子中的电子分裂出来，形成离子和自由电子，这个过程叫电离。
产生电离的大气层称为电离层。
电离层分为D、E、F1、F2 四层。
D 层高度60~90 公里，白天可反射2~9MHz 的频率。
短波通信
短波通信是指波长１００－１０米（频率为３－３０ｍｈｚ）的电磁波进行的无线电通信。
短波通信传输信道具有变参特性，电离层易受环境影响，处于不断变化当中，因此，其通信质量，不如其它通信方式如卫星、微波、光纤好。
短波通信系统的效果好坏，主要取决于所使用电台性能的好坏和天线的带宽、增益、驻波比、方向性等因素。
近年来短波电台随着新技术提高发展很快，实现了数字化、固态化、小型化，但天线技术的发展却较为滞后。
由于短波比超短波、卫星、微波的波长长，所以，短波天线体积较大。
在短波通信中，选用一个性能良好的天线对于改善通信效果极为重要。
下面简单介绍短波天线如何选型和几种常用的天线性能。
一、衡量天线性能因素天线是无线通信系统最基本部件，决定了通信系统的特性。
不同的天线有不同的辐射类型、极性、增益以及阻抗。
１．辐射类型：决定了辐射能量的分配，是天线所有特性中最重要的因素，它包括全向型和方向型。
２．极性：极性定义了天线最大辐射方向 电气矢量的方向。
垂直或单极性天线（鞭天线）具有垂直极性，水平天线具有水平极性。
３．增益：天线的增益是天线的基本属性，可以衡量天线的优劣。
增益是指定方向上的最大辐射强度与天线最大辐射强度的比值，通常使用半波双极天线作为参考天线，其它类型天线最大方向上的辐射强度可以与参考天线进行比较，得出天线增益。
一般高增益天线的带宽较窄。
４．阻抗和驻波比（ｖｓｗｒ）：天线系统的输入阻抗直接影响天线发射效率。
当驻波比（ｖｓｗｒ）１：１时没有反射波，电压反射比为１。
当ｖｓｗｒ大于１时，反射功率也随之增加。
发射天线给出的驻波比值是最大允许值。
例如：ｖｓｗｒ为２：１时意味着，反射功率消耗总发射功率的１１％，信号损失０．５ｄｂ。
ｖｓｗｒ为１．５：１时，损失４％功率，信号降低０．１８ｄｂ。
二、几种常用的短波天线１．八木天线（ｙａｇｉａｎｔｅｎｎａ）八木天线在短波通信中 通常用于大于６ｍｈｚ以上频段，八木天线在理想情况下增益可达到１９ｄｂ，八木天线应用于窄带和高增益短波通信，可架设安装在铁塔上 具有很强的方向性。
无线电通信中短波的特点与作用研究
无线电通信中短波的特点与作用研究短波通信是指在3至30兆赫兹（MHz）频率范围内的电波通信方式。
短波通信具有很强的穿透力和远距离传输能力，因而在无线电通信中具有重要的作用。
本文将从短波通信的特点和作用两个方面展开探讨。
短波通信的特点：1. 穿透力强：短波信号的穿透力很强，能够穿透大气层并在地球表面反射，因此可以在较长距离内进行通信。
这种特性使得短波通信在无线电通信中具有独特的优势，尤其是在远距离通信和遥远地区通信中表现出色。
2. 受天气影响小：相对于超短波和微波来说，短波通信受天气影响较小。
在恶劣的天气条件下，其他频段的无线电信号可能会受到严重影响，而短波信号由于其较强的穿透力，可以在恶劣的天气条件下仍然保持相对稳定的通信质量。
3. 信号覆盖范围广：短波信号的传播特性决定了其信号覆盖范围非常广泛，可以覆盖大片地区甚至是整个地球。
这使得短波通信成为了国际远距离通信的主要手段之一。
4. 抗干扰能力强：由于短波信号在传播过程中可能会经历多次反射和散射，因此具有一定的抗干扰能力。
即使在频繁干扰的环境下，短波通信仍然能够保持相对稳定的通信质量。
1. 国际远距离通信：短波通信由于其信号覆盖范围广、穿透力强的特点，被广泛应用于国际远距离通信领域。
特别是在没有其他通信基础设施的遥远地区，短波通信成为了唯一的通信手段。
利用短波电台进行远距离电话通信、电报通信等。
2. 突发事件通信：在自然灾害、突发事件等紧急情况下，短波通信可以提供及时而可靠的通讯服务。
由于短波通信受天气影响小，能够穿越障碍物，因此在紧急救援、灾害应对等方面有着重要的作用。
3. 无线电广播：短波通信也被广泛应用于无线电广播领域。
许多国家都有专门的短波广播电台，通过短波信号向全球发布新闻、信息、文化节目等。
短波广播可以覆盖较大的地理范围，且接收设备成本低廉，因此在信息传播和文化交流方面有着重要的作用。
4. 卫星通信中继：短波通信还广泛应用于卫星通信中继领域。
短波通信概述
短波通信概述短波通信是无线电通信的一种。
波长在50米~10米之间，频率范围6兆赫～30兆赫.发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备，通信距离较远，是远程通信的主要手段。
由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响，所以短波通信的稳定性较差，噪声较大。
目前，它广泛应用于电报、电话、低速传真通信和广播等方面.尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视,不仅没有被淘太，还在快速发展.其原因主要有三:一、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段,一旦发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击.无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比；二、在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波；三、与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。
近年来，短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。
这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。
用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网，使之更加先进和有效,满足新时代各项工作的需要,无疑是非常有意义的。
一、短波通信的一般原理1.无线电波传播无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。
无线电波一般指波长由100,000米到0。
75毫米的电磁波.根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超长波的波长为100，000米～10,000米,频率3～30千赫；长波的波长为10,000米~1，000米，频率30~300千赫；中波的波长为1,000米～100米，频率300千赫~1.6兆赫；短波的波长为100米～10 米,频率为1。
6~30兆赫;超短波的波长为10米~1毫米，频率为30～300,000兆赫（注:波长在1米以下的超短波又称为微波）。
频率与波长的关系为：频率=光速／波长。
电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中，由于反射、折射、散射及绕射,其传播方向经历各种变化,由于扩散和媒介质的吸收，其场强不断减弱。
短波通信系统课件
发射机输出的电信号通过馈线传输到天线，然后由天线辐射到空间中。
接收机
接收机是短波通信系统中的另 一重要组成部分，负责接收空 间中的电信号并将其还原为原 始信息。
它通常包括天线、高频放大器、 混频器、解调器和音频放大器 等部分，用于接收和处理电信号。
接收机将天线接收到的电信号 处理后输出，供用户使用。
应急通信是短波通信系统的另一个重 要应用领域。在发生自然灾害、事故 灾难等紧急情况时，由于通信设施可 能受到破坏，因此需要依靠短波通信 系统进行应急通信。
短波通信系统在应急通信中主要用于 各部门之间的协调和信息传递，如消 防、公安、医疗等部门之间的信息传 递和调度，对于保障应急救援工作的 顺利实施具有重要作用。
天线
天线是短波通信系统中用于辐射和接 收电信号的重要设备。
天线的性能对短波通信系统的通信质 量和可靠性有着重要影响。
它通常由金属导线或金属面构成，能 够将电信号转换为电磁波并辐射到空 间中，或者接收空间中的电磁波并将 其转换为电信号。
终端设备
终端设备是短波通信系统中的用 户设备，用于输入和输出信息。
通信距离
通信距离
短波通信系统的通信距离受到多种因素的影 响，如发射功率、天线高度、工作频率、大 气条件等。在理想条件下，短波通信可以达 到数百公里甚至数千公里的距离。
通信质量
通信距离的远近与通信质量有关。在长距离 通信中，信号可能会受到噪声、干扰和多径 效应的影响，导致通信质量下降。为了提高 通信质量，可以采取适当的信号处理和编码 技术。
航海通信
航海通信是短波通信系统的又一个重要应用领域。在航海领域中，由于船舶经常 处于海洋之中，远离陆地，因此需要依靠短波通信系统进行海上通信。
短波通信系统在航海通信中主要用于船舶与岸上控制中心之间的通信，如航行调 度、气象信息传输、紧急情况报告等，对于保障航海安全和航行顺利具有重要意 义。
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短波通信概述短波通信是无线电通信的一种。
波长在50米～10米之间，频率围6兆赫～30兆赫。
发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备，通信距离较远，是远程通信的主要手段。
由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响，所以短波通信的稳定性较差，噪声较大。
目前，它广泛应用于电报、、低速传真通信和广播等方面。
尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘太，还在快速发展。
其原因主要有三：一、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，一旦发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。
无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比；二、在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波；三、与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。
近年来，短波通信技术在世界围获得了长足进步。
这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。
用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网，使之更加先进和有效，满足新时代各项工作的需要，无疑是非常有意义的。
一、短波通信的一般原理1.无线电波传播无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。
无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。
根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超长波的波长为100,000米~10,000米，频率3~30千赫；长波的波长为10,000米~1,000米，频率30~300千赫；中波的波长为1,000米~100米，频率300千赫~1.6兆赫；短波的波长为100米~10 米，频率为1.6~30兆赫；超短波的波长为10米~1毫米，频率为30~300,000兆赫（注：波长在1米以下的超短波又称为微波）。
频率与波长的关系为：频率=光速／波长。
电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中，由于反射、折射、散射及绕射，其传播方向经历各种变化，由于扩散和媒介质的吸收，其场强不断减弱。
为使接收点有足够的场强，必须掌握电波传播的途径、特点和规律，才能达到良好的通信效果。
常见的传播方式有：(1)地波（地表面波）传播沿与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。
其传播途径主要取决于地面的电特性。
地波在传播过程中，由于能量逐渐被吸收，很快减弱(波长越短，减弱越快)，因而传播距离不远。
但地波不受气候影响，可靠性高。
超长波、长波、中波无线电信号，都是利用地波传播的。
短波近距离通信也利用地波传播。
(2)直射波传播直射波又称为空间波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。
直射波传播距离一般限于视距围。
在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波和微波通信就是利用直射波传播的。
在地面进行直射波通信，其接收点的场强由两路组成：一路由发射天线直达接收天线，另一路由地面反射后到达接收天线，如果天线高度和方向架设不当，容易造成相互干扰(例如电视的重影)。
限制直射波通信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物，因此超短波和微波天线要求尽量高架。
(3)天波传播天波是由天线向高空辐射的电磁波遇到大气电离层折射后返回地面的无线电波。
电离层只对短波波段的电磁波产生反射作用，因此天波传播主要用于短波远距离通信。
(4)散射传播散射传播是由天线辐射出去的电磁波投射到低空大气层或电离层中不均匀介质时产生散射，其中一部份到达接收点。
散射传播距离远，但是效率低，不易操作，使用并不广泛。
2、电离层的作用电离层对短波通信起着主要作用，因此是我们研究的重点。
电离层是指从距地面大约60公里到2000公里处于电离状态的高空大气层。
上疏下密的高空大气层，在太阳紫外线、太阳日冕的软X射线和太阳表面喷出的微粒流作用下，大气气体分子或原子中的电子分裂出来，形成离子和自由电子，这个过程叫电离。
产生电离的大气层称为电离层。
电离层分为D、E、F1、F2四层。
D层高度60~90公里，白天可反射2~9MHz的频率。
E层高度85~150公里，这一层对短波的反射作用较小。
F层对短波的反射作用最大，分为F1和F2两层。
F1层高度150~200公里，只在日间起作用，F2层高度大于200公里，是F层的主体，日间夜间都支持短波传播。
电离层的浓度对工作频率的影响很大，浓度高时反射的频率高，浓度低时反射的频率低。
电离的浓度以单位体积的自由电子数（即电密度）来表示。
电离层的高度和浓度随地区、季节、时间、太阳黑子活动等因素的变化而变化，这决定了短波通信的频率也必须随之改变。
3、短波频率围电离层最高可反射40MHz的频率，最低可反射1.5MHz的频率。
根据这一特性，短波工作频段被确定为1.6MHz - 30MHz。
4、短波传播途径短波的基本传播途径有两个：一个是地波，一个是天波。
如前所述，地波沿地球表面传播，其传播距离取决于地表介质特性。
海面介质的电导特性对于电波传播最为有利，短波地波信号可以沿海面传播1000公里左右；陆地表面介质电导特性差，对电波衰耗大，而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样（潮湿土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大）。
短波信号沿地面最多只能传播几十公里。
地波传播不需要经常改变工作频率，但要考虑障碍物的阻挡，这与天波传播是不同的。
短波的主要传播途径是天波。
短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多次，因而传播距离很远（几百至上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。
但天波是很不稳定的。
在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信的效果。
二、单边带的概念在无线电通信中，传送信息的载体是特定频率的载波（也称为主频）。
那么信息又是如何放到载波上的呢？这就引出了“调制”的概念。
调制就是将信息的动态波形通过一定形式加到载波上发送出去，接收台收到被调制的载频信后，再还原信息。
调制分为幅度调制（简称“调幅”）、频率调制（简称“调频”）、相位调制（简称“调相”）三种。
中波、短波一般采用调幅方式，超短波一般采用调频方式。
根据国际协议，短波通信必须使用单边带调幅方式（SSB），只有短波广播节目可以使用双边带调幅方式（AM）。
因此，国外使用的短波电台都是单边带电台。
1.单边带的定义调幅信号的频谱是由中央载频和上下两个边带组成的。
将载频和其中一个边带加以抑制，剩下的一个边带就成为单边带信号。
如果用一个边带再加上部份载频或全部载频，就成为兼容式调幅信号。
2、单边带的优点单边带的优点是：(1) 提高了频谱利用率，减少信道拥挤；(2)节省发射功率约四分之三；(3)减少信道互扰；(4)抗选择性衰落能力强。
一部100W单边带电台的实际通话效果，相当于过去1000W以上双边带电台。
3、短波单边带主要术语SSB 载波和一个边带全抑制的单边带话USB 上边带话LSB 下边带话AM 全载波单边带话（全载波兼容式调幅话）J2A 单边带报（用上边带或下边带传送手键报）优化短波通信的方法一、改善短波信号质量的三大要素由于短波传输存在固有弱点，短波信号的质量不如超短波。
不过我们可以通过一些途径改善短波信号质量，使其尽可能接近超短波。
改善短波信号质量的三大要素是：正确选用工作频率；正确选择和架设天地线；选用先进优质的电台和电源等设备。
1. 正确选用工作频率短波频率和超短波频率的使用性质完全不同。
超短波属于视距通信，距离短，可以固定使用频段的任何频点；而短波频率则受到电离层变化、通信距离和方向、海拔高度、天线类型等多种因素的影响和限制。
用同一套电台和天线，选用不同频率，通信效果可能差异很大。
对于有经验的短波工作者来说，选频并不困难，其中有明显的规律性可循。
一般来说：日频高于夜频（相差约一半）；远距离频率高于近距离；夏季频率高于冬季；南方地区使用频率高于北方；等等。
另外，在东西方向进行远距离通信时，因为受地球自转影响，最好采用异频收发才能取得良好通信效果。
如果所用的工作频率不能顺畅通信时，可按照以下经验变换频率：（1）接近日出时，若夜频通信效果不好，可改用较高的频率；（2）接近日落时，若日频通信效果不好，可改用较低的频率；（3）在日落时，信号先逐渐增强，而后突然中断，可改用较低频率；（4）工作中如信号逐渐衰弱，以致消失，可提高工作频率；（5）遇到磁暴时，可选用比平常低一些的频率。
利用计算机测频软件预测可用频率对短波通信很有帮助，是国外经常采用的先进技术手段。
计算机测频系统能够根据太阳黑子活动规律等因素，结合不同地区的历史数据，预测两点之间在未来一段时期每天各时节的可用频段，具有较高参考价值。
美国、欧盟、澳大利亚政府的计算机测频系统数据比较准确，它们通过分布在全球的监测点采集和跟踪各种环境参数的变化提供频率依据。
其中澳大利亚的ASPAS系统面向全世界提供测频服务，安装和服务费用不高，很有使用价值。
2. 正确选择和架设天线地线天线和地线是很多短波用户容易忽视的问题。
当通信质量不好时，很多人习惯于从电台上找原因，而实际上信号不良常常源自天线或地线。
短波和超短波使用的天线是完全不同的。
超短波通信因为使用频率高，波长短，天线可以做得很小，通常为直立鞭状天线。
而短波通信因使用的频率较低，天线必须做得足够大才能有效工作。
简单的规律是：天线的长度达到所使用频率的1/2波长时，天线的效率最高。
短波天线的理论原理比较高深。
短波天线的种类繁多，用途各异，究竟应该选购何种天线,怎样安装架设才能获得良好的通信效果？根据我们了解和掌握的情况作如下简要介绍：(1)了解天线的基本工作原理短波天线分地波天线和天波天线两大类。
地波天线包括鞭状天线、倒L形天线、T形天线等。
这类天线发射出的电磁波是全方向的，并且主要以地波的形式向四周传播，故称全向地波天线，常用于近距离通信。
典型地波天线和波瓣分布如图1.2和图1.3所示。
地波天线的效率主要看天线的高度和地网的质量。
天线越高、地网质量越好，发射效率越高，当天线高度达到1/2 波长时，发射效率最高。
图1.1 典型地波(T形)天线结构示意图图1.2 典型地波天线垂直波瓣分布图天波天线主要以天波形式发射电磁波，分为定向天线和全向天线两类。
典型的定向天波天线有：双极天线、双极笼形天线、对数周期天线、菱形天线等，它们以一个方向或两个相反方向发射电磁波，用天线的架设高度来控制发射仰角，其典型波瓣分布如图3.3、图3.4和图3.5所示。
典型的全向天波天线有：角笼形天线、倒V形天线等。
它们是以全方向发射电磁波，用天线的高度或斜度来控制发射仰角。
图1.3 典型天波天线（双极天线）结构示意图图1.4 典型天波天线水平波瓣分布图图1.5 典型天波天线垂直波瓣分布图天波天线简单的规律为：天线水平振子（一臂的）长度达到1/2波长时，水平波瓣主方向的效率最高；天线高度越高，发射仰角越低，通信距离越远；反之，天线高度越低，发射仰角越高，通信距离越近；天线高度与波长之比（H/λ）达到二分之一时，垂直波瓣主方向的效率最高。