短波通信中_盲区_问题研究
短波传播特性及盲区通信策略分析

E(d,t)=竽 cos(%(t-¥))
(2_1)
由于:M•波由空中直达波和地面反射波组成,则宜射 波在少观电场强度为叫
E(d,t)二氐+E尸聲 cosK (t 一 鲁))
(2 2)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
+匚畧5_cos@ (t -令))
式(2-2)中,兔,为空间直达波在接收点的电场强 度,氐为空间直达波到接收点的路径长度,比为地面反射 波在接收点的电场强度,d力地面反射波到达接收点的路 径长度。F为地面反射系数,对于视距通信来说,电波入 射地面的仰角△很小(通常小于1°),在地面导电率为有 限值时,有r=-io故当d》山时,则接收点d处电场强 度、接收功率可近似为13 :
議的有效性,其中扩大地波传播距离能在一定程度上减小通信盲区,而近垂直入射天波(NVIS)技术,具有实现短波无盲区 通信的良好性能。
关键词:短波通信;电波传播;通信盲区;NVIS技术
中图分类号:TN935. 21
文献标识码:A
文章编号:1672-0164 (2019 ) 06-0048-07
1引言
信息通信技术的快速发展,不断催生通信方式、通信 手段的更新迭代与应用变革,尽管现代新型无线电通信系 统不断涌现,但是短波这一古老而传统的通信方式,以其 设备简单、站点开设快捷、抗毁能力强以及不需要中继即 可实现远距离通信蹴势,始终是应急行动和极限环境下 重要的"保底通信”手段,在应急通信保障中具有不可替 代的地位和作用。
按照国际无线电咨询委员会(CCIR)的划分,短波 是指波长在lOOrnMm,频率为3-30MEE的电磁波,其具有 地波和天波两个基本传播途径,但在地波和天波传输距离 之间,存在一个两者均难以到达的盲区。短波通信是利用 1.5-30MHZ短波频率进行的无线电通信,解决短波通信盲 区问题,一直是短波通信应用研究的热点。
短波通信盲区产生的原因及解决方案介绍

短波通信盲区产生的原因及解决方案介绍
在模拟系统的设备跟踪研制过程中,短波通信因其具有机动性强、抗毁能力强和跨地平线超视距通信的能力,受到亲睐。
然而,短波通信有一个明显的缺点,即在20 ~ 100 km 范围内,通常存在通信盲区的问题,给网络的连续通信带来了严重影响。
因此,解决通信盲区的问题,成为保证实现模拟系统短波连续通信的关键。
文中结合短波通信的特点和工程应用实际,从两种途径讨论了有效克服通信盲区的方法,并分析了技术实现的可行性,最后提出了一种采用较低频率和高仰角天线的通信技术,有效地解决了某型模拟系统短波通信的盲区问题。
1 盲区的形成原因
短波通信使用的无线电频率为3 ~ 30 MHz.短波的传播方式主要分为地波传播和天波传播两种形式,如图1 所示。
图1 短波传播方式
1. 1 地波传播
沿大地与空气的分界面传播的电波,叫地面波或表面波,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,由于部分能量被大地吸收,很快减弱,波长越短,减弱越快,因而传播距离不远。
1. 2 天波传播
天波是指由天线向高空辐射的电磁波受到天空电离层反射或折射后返回地面的无线电波。
天波是短波的主要传播途径。
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,可以多次反射,因而传播距离很远,而且不受地面障碍物阻挡。
但电离层对一定频率的电波反射只能在一定距离以外才能收到。
1. 3 通信盲区
由于天波不能到达跳距以内的区域,地波则随距离的增加场强会急剧衰减,因此,在跳距以内存在着地面波和天波均不能到达的区域,这个区域成为盲区。
短波段无线电波的传播规律与短波无线电通信的频率选择及预测

短波段无线电波的传播规律与短波无线电通信的频率选择及预测一、引言:在无线电通信中,无线电发射机的天线辐射载有信息的电磁波,到达接收点无线电接收机的天线,要经过一段自然路径。
无线电波在自然环境中的传播主要有三个路径常用于无线电通信:视距传播、地波传播、天波传播。
不同波长的无线电波在以上三种传播路径中有不同的传播规律。
短波无线电波(2—30Mhz)的传播有不同于其它频段的特殊规律,只有透彻认识和运用其特殊规律,才能发挥短波无线电通信设备的应有效能,建立稳定可靠的通信联系,提高通信质量。
二、无线电波的传播路径:(1)视距传播:视距传播是指电波在发射天线与接受天线互相“看得见”的距离内的传播方式。
电波在靠近地面的低空大气层中以近似直线的路径传播(见图-1),在发射功率一定的情况下,其通信距离相当大的程度上取决于收发双方的天线高度,多用于超短波通信,本文不多作讨论。
(2)地波传播:地波是指沿地球表面传播的电波。
当电波沿地表传播时,在地表面产生感应电荷,这些电荷随着电波的前进而形成地电流。
由于大地有一定的电阻,电流流过时要消耗能量,形成地面对电波的吸收。
地电阻的大小与电波频率有关,频率越高,地的吸收越大。
因此,地波传播适宜于长波和中波作远距离广播和通信;小型短波电台采用这种方式只能进行几公里至几十公里的近距离通信。
地波是沿着地表面传播的,基本上不受气候条件的影响,因此信号稳定,这是地波传播的突出优点。
(3)天波传播:天波是指地面发出的经电离层折射返回地面的电波。
短波无线电台站可以较小的发射功率,不依赖任何地面系统利用天波路径独自建立数百公里甚至数千公里的通信联系,是为有别于其它通信方式的突出优势。
但是,电离层随昼夜、季节、年度而变化,导致天波传播状况依时间变化。
因此,依赖电离层反射所建立的短波无线电天波通信是不稳定、不可靠的(相对于其他传播路径而言)。
远程短波通信要求设备操作人员对短波波段无线电波的传播规律有深入的了解和较多的实践经验,并且依赖于通信各方的配合默契。
改善短波通信盲区的方法。

改善短波通信盲区的方法。
改善短波通信盲区的方法
一、提高天线高度:提高发射站和接收站天线的高度可以有效改善短波信号的传输距离,同时也可以增加信号的强度和清晰度。
另外,提高天线的高度也能够减少信号受环境因素的影响,如地形,气候等。
二、改善发射站:在改善传输盲区时,应首先考虑提高发射站的发射功率,优化发射频率和采用正确的极化方向,这是改善短波通信盲区的最有效的方法。
三、提高接收站的敏感度:若接收站收到的信号强度较低,则可以考虑使用更高的天线高度和更加灵敏的接收装置,从而提高接收站的敏感度,从而使接收站能够接收到更弱的信号。
四、改善环境因素:短波信号传播受到地形,气候等环境因素的影响,因此,改善短波通信盲区也可以通过改善环境因素,如减少地形障碍,改善气候条件等。
五、使用多个发射站或接收站:使用多个发射站或接收站可以有效改善短波通信的传播距离,提高信号的强度和清晰度,同时还可以使短波信号更容易地传播到盲区的一些边缘地区。
六、使用转换器:转换器可以将低频信号转换成高频信号,从而使信号变得更强,更易于传播。
总之,要有效改善短波通信盲区,应当从提高发射站和接收站的天线高度,改善发射站,提高接收站的敏感度,改善环境因素,使用多个发射站或接收站以及使用转换器等多种方面来全面解决短波通
信盲区问题。
短波盲区的原理及消除

三、根本的解决办法—采用高仰角天线
业内专家都承认高仰角天线是消除盲区的最好方法,问题在于什么天线是高仰角天线。
有些鞭天线产品被宣传成高仰角天线,这是对用户的误导。无论何家生产任何一种鞭天线,尺寸和调谐方式有何不同,都不产生高仰角辐射,只能产生中低仰角辐射。鞭天线安装位置得体时,能够借助车体反射产生少量高仰角分量,但强度极为有限。
目前世界上高仰角车载天线很少。在高仰角天线中,能效最高的是半环天线(典型产品:科麦克ML-90),之所以称为半环天线,是因其物理形态不是一个完整的环,如果按照原理特性也可以叫电磁环天线。这种天线的特殊结构使其形成“喷泉状”对天辐射,辐射区集中在90°~40°高仰角至中仰角方向,因此经电离层反射回到地面后完全覆盖了半径500公里之内的区域,盲区当然就不存在了。
使用ML-90半环天线还有四个独特的优点:一是不需要电台功率大,50W和150W通信效果差不多。二是由于天线与车体绝缘,隔绝了车体的点火和摩擦等噪声源,通信背景更干净。三是天线表面积大,接收效果更好。最重要的是第四点,半环天线的实时可通频段达到3~4MHz,而且因为辐射角高,受电离层高度变化的影响不大,日频和夜频差不多,选择频点很容易。根据经验,ML-90半环天线昼夜可用频率都在6~10MHz范围内,在这一可通频段内,各个频点略有差别,但都可通。而鞭天线和其它车载天线的实时可通频段只有0.5~1MHz,且可通频段在一天中每个时段都在变化,选择通信频点比较困难。尤其是早晨和黄昏,因电离层高度不稳,寻找频点更为困难。ML-90半环天线可通频段宽且稳定的特点还附带了另一个好处:不需要使用ALE自适应选频系统,不仅避免了ALE的选频耗时,加快了建链速度,并且节省了购买ALE系统的昂贵费用。
短波车载无盲区天线的设计与试验研究

短波车载无盲区天线的设计与试验研究摘要:提高短波天线的辐射仰角是解决盲区通信的有效方法。
研制一款车载近垂直天线,与澳大利亚Q-MAC 公司的9350天线进行通信对比试验,试验结果表明:该天线能基本实现无盲区,移动中通信;0~100km 的通信效果优于9350天线。
关键词:短波通信,无盲区,9350天线短波通信有机动性好、抗毁性强的特点,可以利用电离层的反射进行数百上千公里的远距离战略通信,也可以利用地波进行近距离的战术通信。
近年来,抗干扰技术,自动链路建立技术(3G-ALE),高速跳频技术以及短波组网技术不断取得新进展,短波通信链路的可靠性大为提高,其原有的干扰严重,通信容量小,稳定性差等缺点,已有很大程度上的改善。
短波通信已成为军事无线通信的最重要方式之一。
短波通信盲区及消除短波信号可以通过地波和天波传播。
采用鞭天线的125W电台系统,在中等起伏地形条件下,地波最远可传播20公里左右,天波从电离层反射回来的最近距离约为80~100公里,因此,20~80公里的区域地波和天波都无法到达,形成短波通信的盲区。
鞭天线电波传播示意图如图1所示。
地面图1 鞭天线电波传播示意图从根本上消除短波的通信盲区有两种方式:1,提升发信机的功率、提高接收机的灵敏度、增加天线的地波辐射分量,以增加地波的传播距离;2,抬高天线的的辐射仰角,采用近垂直入射(Near Vertical Incidence Skywave,简称:NVIS)的方式,以缩短天波跳距。
近垂直入射天线电波传播示意图如图2所示。
相对而言,抬高天线的辐射仰角消除盲区的方式,成本低,易实现。
地面图2 短波NVIS天线的电磁传播示意图无盲区天线的设计我们研制的短波车载无盲区天线由鞭状辐射体、安装底座与支架、基座和拉绳等组成。
天线工作时,辐射体弯曲成圆弧状,首尾分别与安装底座和基座固定,最终与通信车体电连接,形成环状。
天线装车实例如图1所示。
图2 短波无盲区天线的装车图在工艺设计与制造上,高模量玻璃纤维材料做为天线防护体,质量轻,刚度、韧性适合车载环境。
短波近距离无盲区通信的解决方案

解 决短波盲 区通信 主要有 两个 方法 : 一是 加大 电台功率
和 提 升 天 线 高 度 以延 长 地 波 传 播 距 离 ; 是 常 用 的 有 效 方 法 二 就 是 选 用 高 仰 角 天 线 。仰 角 是 指 天 线 辐 射 波 瓣 与 地 面 之 间 的 夹 角 。 仰 角 越 高 , 电 波 第 一 跳 落 地 的 距 离 越 短 .盲 区 越 少 .
1 短波 通信 特点
1 .短 波 信 号 传 输 方式 理 论 上 讲 短 波 信 号 经 天 线 辐 射 产 生 直 射 波 、地 波 和 天 波 三 种 形 式 。 其 中 直 射 波 为 视 距 传 输 有 效 距 离 受 天 线 高 度 和 地 形 影 响 很 大 通 信 中 尽 量 避 免 使 用 。地 波 信 号 沿 地 面 传 输 . 信 号 衰 减 很 快 . 传 输 距 离 受 地 表 介 质 和 地 形 影 响 比 较 大 ,一 般 在 几 十 公 里 范 围 内 ,仅 可 应 用 在 发 射 端 和 接 收 端 距 离 非 常 近 的情 况 .其 传 输 效 果 和 经 济 性 都 很 差 ,实 际应 用价 值 较 低 。
关键词 : 波 短
通 信 亩 区
NI V S
远 若 以较 大 角 度 发 射 信 号 ,那 么 射 入 电 离 层 角 度 较 大 .覆
盖 距 离 近 。 对 给 定 的 频 率 和现 有 电 离 层 情 况 而 言 .都 有 一 个
0 引言
自上 世 纪 2 O年 代 短 波 被 发 现 可 实 现 远 距 离 通信 以来 ,短 波通 信 迅 速 发 展 成 为 了世 界 各 国 中 、 远 程 通 信 的 主 要 手 段 , 被 广 泛 用 于 政 府 、军 事 、外 交 、气 象 、 商 地 面 .发 射 点 距 短 波 信 号 第 一 次 反 射 回到 地 面 的 距 离 往 往 在 几 百 公 里 以 上 , 可 避 免 地 存 在 覆 盖 盲 区 ,也 就 是 地 波 不 传 输 的终 点 与 天波 最 近 落地 点 之 间 的 一 段 难 以通 信 的 区域 。 本 文 主 要 探 讨 的 是 短 波 近 距 离 通 信 的 解 决 方 法 ,在 0至 5 0公 里 的 范 围 内建 立 具 有 双 工 工作 功 能 的 可 靠 通 信 。 0
短波通信盲区及解决方法(2)

短波通信盲区及解决方法(2)短波通信盲区及解决方法3、ML-90天线是目前国内最好的车载无盲区短波天线长期以来,近距离通信盲区一直困扰着短波车载通信。
人们尝试了各种天线,虽有不同程度的改善,但无法从根本上解决问题。
现在由澳大利亚科麦克公司发明的ML-90车载电磁环天线完全解决了近距离通信盲区问题。
ML-90天线采用单电磁环振子配合新式自动天调,其特殊结构和特殊调谐原理,使天线产生强力的垂直幅射分量,天波信号以喷泉方式向空中幅射,大大缩短了经电离层第一次反射落地(第一跳)电波的最短距离,使天波传播的最近距离与地波传播的最远距离衔接,从而完全消除了近距离通信盲区。
ML-90天线在100公里范围内没有通信盲区,信号等级可达3~5分;600公里范围内信号等级可达2~4分;1000公里范围内信号等级可达1~3分。
4、7006宽带软天线是便携式电台理想的无盲区天线7006天线结构轻巧,便于携带,能快速架设和收集。
不需天调,2~30MHZ范围内均能良好配谐。
短波通信盲区及解决办法2017-03-22 13:48 | #2楼短波通信由于具有通信距离远,抗毁及自主能力强,运行成本低等特点,在新型无线电通信系统不断涌现的今天不但没有被淘汰,反而得到了快速发展,随着数字技术,自适应技术,消噪技术,组网技术等在短波通信领域的广泛运用,现代短波通信系统功能更多,性能更好,兼容性更强,通信质量已达到或接近超短波通信水平,在军地许多领域有着广泛的运用前景。
但长期困扰短波通信的育区问题仍没有得到很好的解决,仍是制约短波通信的主要原因。
一、短波通信盲区(一)短波的传输特性短波的传输途径主要有两种,一是地波传输;二是天波传输。
地波传输指短波电磁波沿大地与空气的分界面传播,也称地面波或表面波。
地波在传播过程中,部分能量被大地吸收,而逐渐衰减,频率越高,波长越短,衰减越快,因而通信距离不远,通常在短波频率范围内通信距离为20—30km。
车载短波通信盲区浅析

有 金 属 顶 盖 的 车 顶平 面 上 . 或 者 切 割 成 形 的完 整 金 属 板 上 。 该
金属顶面不仅起着支撑和安装天线的作用 , 还 是 天 线 回 路 的 重 要组 成 部分 , 参 与天 线方 向图 的形成 。 在金 属板 材 料 中 , 铜 板效 果 较好 , 铝板、 铁板 、 钢板 也 可 以 , 不 推荐 使 用不 锈钢 板 , 如图 3  ̄ 4 。
盲 区而 设 计 的 。其 半 圆 形 的结 构 实 现 NVI S传 播 ( Ne a r Ve r t i c a l
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 。 鞭 天 线 的极 化 为 垂 直 极
信盲区。
1 短波通信 盲区 由来
短 波 通 信 盲 区 主 要 是 针 对 装 车 使 用 的 鞭 天 线 而 言 存 在 盲
区 。鞭 天 线 是 常 用 的一 种 短 波 车 载 通 信 天 线 。 这类 天线 发 射 出
对 于 短 波通 信 盲 区有 效 的 解 决 方式 是 采 用 半 环 天 线 。半 环 天 线作 为一 款新 型短 波 天 线 , 是 专 门为 解 决 车 载 短 波 天 线 通 信
透 电 离 层 进 入 外 太 空 而 无 法 返 回 ,所 以 其 工 作 频 段 通 常 在
3 MHz  ̄ 1 3 MHz 之间。 半 环 天 线 的特 殊 结 构 决 定 了其 特 殊 的安 装 方 式 , 需 在 车 顶 上 占据 较 大 的 空 间 。而且 必须 安装 在金 属顶 的 车 顶 平 面 上 , 或
l 1 信息化研究
改善短波通信盲区的方法

改善短波通信盲区的方法
短波通信是一种重要的国际通信手段,但在过去存在着许多通信盲区,导致通信效果不佳。
为了改善这种现象,我们可以采用以下方法:
1.建立新的短波通信基站。
在短波通信盲区周围建立新的短波通信基站,可以提高通信信号的传输质量,从而改善通信盲区的情况。
2.增加短波通信发射功率。
增加短波通信发射功率可以有效地提高信号的传输距离和质量,从而解决通信盲区的问题。
3.优化天线设备。
天线是短波通信的重要组成部分,优化天线设备可以提高信号的传输效率和穿透力,从而改善通信盲区。
4.采用数字化技术。
数字化技术可以提高短波通信的压缩率和抗干扰能力,从而提高通信质量和穿透力,改善通信盲区。
总之,改善短波通信盲区需要我们采取多种措施,包括建立新的短波通信基站、增加短波通信发射功率、优化天线设备和采用数字化技术等。
这些措施可以提高信号的传输效率和穿透力,从而解决通信盲区的问题,为短波通信提供更加高效、稳定的通信手段。
- 1 -。
一种机载短波无盲区通信系统的设计与实现

一种机载短波无盲区通信系统的设计与实现为了满足机载平台对短波通信设备综合化、小型化要求,同时解决用户反映的短波噪声大,具有使用盲区的问题,短波射频数字化技术、声码化技术,话音降噪技术、短波无盲区通信技术等研究日趋活跃。
本文以短波无盲区通信为研究课题,重点研究短波无盲区系统的仿真、短波电台综合一体化设计验证和话音短波降噪技术,主要研究内容分为三部分。
第一部分主要对短波无盲区系统进行仿真计算和论证,主要通过对短波天线的增益仿真,结合短波通信模型,通过采用新型600bps声码话技术,论证短波无盲区通信实现的可能性,论证结果表明短波无盲区通信系统可以保障装机平台实现可靠的短波通信联络。
第二部分主要是短波无盲区系统的具体设计内容,主要分短波电台的设计和短波天线的原理设计。
突出了短波电台小型化,综合化的特点,通过采用射频数字化技术,减少了传统电台频合、信道等单元数量,同时采用收发信机和天线自动调谐器的一体化设计,新型短波端机的体积重量仅为传统短波电台的1/2左右。
短波天线设计根据机体的特点进行共型设计,采用螺旋方式增加天线尺寸,天线辐射体采用钛合金,具有强度高、耐高低温性能、三防性能优异的特点,天线的外部裹覆保护材料选用复合材料,具有质量轻、强度高、韧性好、耐高温的特点。
第三部分主要是短波无盲区系统地面和机载平台验证内容,通过地面的近中远距离的短波通信验证,短波无盲区通信系统可以达到地面使用要求。
针对系统装机后机上反馈的噪声大的问题,通过功能业务软件增加话音降噪算法进行解决。
针对短波端机收抗干扰能力弱的问题,在收射频前端增加19段带通滤波模块的方法,该滤波模块对带外信号抑制20dB以上,提高短波端机的抗干扰能力。
通过上述优化后,系统通过了平台验证工作。
通过对短波无盲区系统的仿真、设计与验证,结果表明系统可以满足机载平台短波通信需求。
网络盲区数据通信覆盖优化研究

网络盲区数据通信覆盖优化研究随着社会的快速发展和科技的不断进步,无线通信网络已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
然而,尽管通信网络覆盖面已经非常广泛,仍然存在一些地方无法正常进行数据通信,这些地方被称为网络盲区。
解决网络盲区问题,优化数据通信覆盖,是当前通信技术领域的一个重要研究方向。
本文将探讨如何进行网络盲区数据通信覆盖优化研究。
首先,需要明确网络盲区的定义和特征。
网络盲区指的是无法接收到有效信号的区域,通常是因为信号传输受到阻碍或信号强度不足。
网络盲区主要表现为通信信号无法建立连接、信号质量差、数据传输速度慢等问题。
了解网络盲区的特征对于后续的优化工作非常重要,因为只有明确问题所在,才能更好地解决问题。
然后,可以从网络基础设施和信号传输两个方面进行网络盲区数据通信覆盖的优化研究。
网络基础设施包括通信站点、基站和天线等,优化网络基础设施可以提高网络盲区的覆盖范围。
建设更多的基站和增加天线的数量可以增强信号覆盖能力,减少网络盲区的出现。
此外,合理布置基站的位置和天线的角度也能够对网络覆盖进行优化,通过优化基站的分布和天线的方向,可以更有效地覆盖网络盲区。
信号传输是网络通信的核心环节,改善信号传输质量可以优化网络盲区的数据通信覆盖。
首先,提高信号传输的稳定性对于解决网络盲区问题至关重要。
通过优化信号传输的技术和算法,提高信号传输的稳定性和可靠性,可以减少因信号丢失或干扰导致的网络盲区。
其次,提高信号传输的速度也是优化网络通信覆盖的关键。
传输速度越快,数据就能够更快地到达目标地点,提高用户体验和数据通信效率。
因此,在网络盲区数据通信覆盖的优化研究中,要加大对信号传输速度的研究,提出更高效的传输方案。
除了基础设施和信号传输,还可以从用户终端设备入手,优化网络盲区的数据通信覆盖。
用户终端设备的信号接收和传输能力也影响着数据通信质量。
在网络盲区中,用户终端设备通常由于接收信号较弱,无法正常进行数据通信。
短波通信盲区现象解决方法介绍

短波通信盲区现象解决方法介绍张 会1 刘志华1 郭新海2(1.河南济源88信箱,济源454650;2.河南洛阳061信箱,洛阳471003)摘 要 短波无线电通信在200公里范围内通常存在着盲区,这一点制约了其在近距机动通信中的应用,因此实现无盲区通信是战术通信研究的主题之一。
针对盲区形成原理给出了缩小盲区范围的两个途径,其中近垂直入射天波的传播模式具有优良的短波盲区消除性能。
关键词 短波通信 盲区 NVIS 天线The Method of H ow to Solve the Q uestion of Silence Zonein HF CommunicationZhang Hui1 Liu Zhihua1 G uo X inhai2(11P.O.Box88,Jiyuan454650,Henan,China;21P.O.Box061,Luoyang471003,Henan,China)Abstract:There will be a silence zone in HF communication at a range of200kilometers,this re2 stricts the application of HF communication in maneuvering communication,s o the research subject of tactics communication is how to establish non2silence communication.According to the forming theory of silence zone,tw o ways to decrease the silence zone range are advanced in this paper.And NVIS communication can excellently s olve the problem of silence zone.K eyw ords:HF communication;silence zone;NVIS;antenna1 短波通信的盲区现象在频率为2~30MH z的短波频段,其电波传播方式主要是地波传播和天波传播两种。
解决大功率短波广播节目覆盖盲区的方案

Wireless Coverage I无线覆盖【本文献信息】韩鹏.解决大功率短波广播节目覆盖盲区的方案[J].广播与电视技术,2019,Vol.46(10).覆盖盲区的方案韩鹏(青海省广播电视局五六六台,青海810000)【摘要】在地广人稀的青藏高原,大功率短波广播是对广袤牧区进行广播覆盖最经济、最有效、最便捷的途径。
而主要通过天波传输的大功率短波发射台因为静区效应,导致台站在离天波最近的落地点有近70〜130km的短波广播覆盖盲区,这种情况无法满足广大牧区对广播节目全覆盖的要求。
本文分析短波广播覆盖盲区形成的原因,提出了减缩覆盖盲区范围的方案,采用具有良好表现的近垂直入射天波成功解决了我省短波广播覆盖盲区的问题。
【关键词】短波广播,覆盖盲区,静区效应,近垂直入射天波【中图分类号】TN93【文献标识码】B【DOI编码】10.16171/ki.rtbe.201900010015A Solution of High Power HF Radio Program Coverage Against Blind AreaHan Peng(566Station of Qinghai Provincial Radio and Television Bureau,Qinghai810000,China)Abstract In the vast and sparsely populated Qinghai-Tibet Plateau,high power HF radio is the most economical,effective and convenient way to broadcast in vast pastoral areas.The HF radio mainly transmits through sky wave.Because of the effect of silence zone,there is nearly70-130 kilometers of HF radio blind coverage around the nearest landing site of the station.This is difficult to meet the requirements of the vast pastoral coverage of radio programs.This paper analyses the causes of HF broadcasting blind coverage.A solution of high power HF radio program coverage against blind area is proposed.The NVIS with good performance has successfully solved the problem of HF broadcasting blind coverage in Qinghai province.Keywords HF radio,Covering blind-area,Effect of silence zone,NVIS0引言青海省作为一个经济发展落后的西部多民族省份,广播覆盖在全省广大牧区中有着极为重要的地位。
关于短波电台通讯距离效果的问题

关于短波电台通讯距离效果的问题影响好坏的因素很多,除了与短波电台本机的性能、功率有关外,还取决于使用的天线和天线架设的方法,同时,频率的选择对短波通信的效果也有着极其重要的作用,短波电台通信频率范围为1.6-30MHz,如何在这么宽的范围内选择合适的频率,需根据使用的天线、通信距离、通信地点和时间以及天气情况在实践中摸索,下面就短波电台频率选择及天线架设提供一些建议仅供参考。
便携式短波电台常用的2种天线一、3米鞭状天线在两个电台均使用3米鞭天线通信时,适用于20公里以内的地波通信方式。
通常选择频率为:6MHz-8MHz或25MHz-30MHz二、20米斜拉天线使用20米斜拉天线,主要适用于100-800Km以内远距离的天波通信,由于天波通信受电离层变化影响较大,信号不太稳定,所以天波通信时,需根据通信的距离、天气和时间选择频率,以适合电离层的变化规律,获得最好的通信效果。
100公里以上日频6.8MHz -- 9.6MHz 夜频3.4MHz -- 6.8MHz500公里以内日频7.65MHz -- 13.6MHz 夜频5.1MHz -- 7.65MHz1000公里以内日频11.05MHz -- 17.85MHz 夜频5.95MHz -- 11.50MHz20米斜拉天线的架设方法是:将天线一端固定在有一定高度的支撑物上,另一端连接电台的天线座上,将天线拉成45°左右斜面,天线斜面对准接收电台的方向。
将短波电台接好地线。
三、两种天线的使用如短波电台在通信中,一边使用的是鞭状天线,另一边使用的是20米的斜拉天线,此时短波电台是介于地波和天波通讯方式之间,通信距离较两边都使用鞭状天线时有所延长。
但根据短波电台发射功率的不同,40-100Km或60Km-100Km是短波通信的盲区,出现不通均属于正常现象。
中短波广播系统中存在的信号接收问题探析

中短波广播系统中存在的信号接收问题探析
随着无线电技术的发展,中短波广播系统的数字信号接收问题一直是一个研究和探索
的热点。
由于大气传播的限制和噪声干扰的存在,使得中短波广播系统面临着很多的信号
接收问题,比如信号盲区、信号干扰以及信号损耗等。
首先,中短波广播系统中存在的信号盲区问题。
由于太高或太低的频率传播距离有限,中频段的中短波广播系统受到了很大的限制,可能会存在信号盲区。
这是由于电离层不同
层次的反射特性造成的,信号在其中的传播路径会出现弯曲或折射,从而导致信号损失、
多径效应和淡化等问题,而这些都可能导致信号盲区的产生。
其次,中短波广播系统中存在的信号干扰问题。
信号干扰经常是一个面临的难题,其
表现为不同来源的信号穿越同一频谱区域导致互相干扰。
中短波广播系统中的这种干扰往
往由天线故障、信号雷击或电磁波等原因导致,需要采用一些措施来消除或减少这种干扰,如采用方向性接受方式、拓宽频带等方法。
最后,中短波广播系统中存在的信号损耗问题。
中短波广播系统的信号损耗因素很多,比如衰减、干扰和多径效应等,通常需要通过改进天线、提高信号发射功率、优化接收条
件等方法来解决这些问题,以提高信号质量和接收性能。
综上所述,中短波广播系统中存在的信号接收问题比较复杂,需要多方面的技术手段
来解决。
这也为相关学科和行业提出了更高的技术需求和挑战,同时也是一个不断进步和
创新的方向。
2020年车载短波近距离通信分析与研究论文

车载短波近距离通信分析与研究论文短波分为地波和天波两种,通常在〇?30公里用地波传播,而100公里以上用天波传输。
对于30?100公里的距离通常称为短波通信盲区。
短波的通信距离通常由电离层的高度、浓度,反射临界角和短波发射仰角决定。
本文选用双层平谷电离层电子密度模式,研究近距离通信中频率的选择和仰角的选择。
1理论分析1.1电离层分析电离层(Ionosphere)是地球大气的一个电离区域。
电离层可从低到高依次分为D层、E层和F层等,其中F层还可分为F1层和F2层。
中午时E层的最大电子密度约为x=10"F层的最大电子密度约为N=7.15*10u在短波通信中起作用的通常是E层和F层。
因此本文主要研究E层和F层对短波通信的影响。
1.2反射与透射理论在电磁场理论中,当电磁波入射到均匀介质时,在入射的边界上,在该区域中产生反射波和透射波。
考虑一个平面式两边均匀介质的边界。
任意极化的入射波都可以分解为TE波(水平极化)和TM波(垂直极化)分量。
对于TM波,当以布儒斯特角入射时,反射矢量kr与透射介质中偶极子振荡方向一致,所以没有TM波被反射。
布儒斯特角公式为:其中:&为布儒斯特角;ki为入射波矢量;A为介电常数;&为透射面介电常数。
当入射角大于临界角时功率全反射,入射角小于反射角时反射的功率迅速减小。
因此,为了提高短波的辐射功率在电离层的反射效率,要求辐射仰角要大于电离层的临界角。
临界角由电离层的介电常数和短波发射频率决定。
因此电离层的临界角如下:其中:为反射角;£〇为短波发射角频率;为电离层的体频率。
1.3双层平谷电子模式根据短波信道传输的特点,本文采用的电子密度模式分为上下两部分,下层从E层最大高度以上直到F层电子,密度等于E层最大电子密度NmE的高度范围内,电子密度保持等于NmE;从F层最大电子密度对应高度之上为电离层,上电离层采用查普曼分布。
该模式简称为双平谷模式,其电阻,密度分布如下:广-7^N(h)是高度h处的电子密度,N(h)的单位是个/m3,h的单位是km;NmE,HmE与NmF,HmF 分别是E层和F层最大电子密度及相应的高度;YmE,YmF分别是E层和F层的半厚度;HoE是E层的底高,HoE=HmE—YmE;H是查普曼层标高,取经验值H=0.542YmF;Hq是相应于F层电子密度等于NmE的高度: Hq=HmF-YmF[l-(foEfoF■;"其中:foE,foF分别为E层和F层体频率。
短波通信盲区及解决方法

短波通信盲区及解决方法卫星、网络通讯快速发展的今天,短波通信不仅没有被淘汰,还在快速发展。
其原因是:短波通信距离远、抗毁能力和自主通信能力强、运行成本低。
短波通信技术发展状况近年来,短波通信技术在世界范围内获得了长足进步,出现了很多新电台、新装备和新技术。
其主要特点是:1、短波电台短波单边带电台体积越来越小,功能越来越多,性能越来越好,兼容性越来越强。
数字化是短波电台的必然发展趋势。
2、短波天线短波天线主要是向宽带、全向、无“盲区”、高增益方向发展。
体积越来越小,效率越来越高。
现推出了多款新型基站天线和车载天线。
3、频率选择在频率选择方面,除已广泛使用的ASAPS测频系统和ALE自适应选频方法外,又推出了短波全频段实时自适应选频系统和频率管理系统。
4、噪声消除在抗噪声方面推出了多种静噪、消噪方式,尤其是美国SGC公司最近推出的ADSP2单端消噪器,可以串接在任何无线电台的收信音频放大电路中或做成消噪扬声器,消除信道中的背境噪声,使短波电台的收听质量,达到或接近超短波电台的收听水平。
5、组网通信在组网通信方面,除自适应(ALE)功能中的选呼组网方式外,国外己推出了CCIR493数字选呼系,该系使每一部电台分得一个不重复的ID码(4~6位),通过它可组成万台级的大网,现在澳大利亚生产的短波电台,欧、美生产的部份短波电台,己作为常规功能,固化于整机中。
CCIR493数字选呼系统可实现单呼、组呼、群呼,收发短信息,传送GPS定位信号,传送警报信号,实现短波/市话网双向自动拨号等功能。
短波通信盲区及解决方法一、短波传播方式无线电广播、无线电通信、电视、雷达等都要靠无线电波的传播来实现。
电波在各种媒介质及媒介质分界面上传播的过程,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:地波(表面波)传播,直射波(视距)传播,天波传播,散射传播。
试析短波通信质量改善及普遍问题

试析短波通信质量改善及普遍问题摘要:通信领域中的无线通信技术已经得到了广泛使用,而短波通信在无线通信系统中发挥了重要作用,所以,做好短波通信质量及问题研究,有助于发挥短波通信利用价值。
关键词:短波通信;质量;问题引言:短波通信信号依赖地波、天波传递,受多重因素影响,短波通信效果受到了极大的削弱,所以,不断提高短波通信抗干扰力、改善通信质量在未来发展中十分重要。
(一)短波通信效果的影响因素1.台址台址对天线和通信设备效率的发挥、通信质量产生了决定性影响。
台址挑选时需充分考虑场地是否可以满足天线需求,由于天线发射、接受效果和天线架设场地关系较大,天线不仅占用场地,更要在前方留下充足的场地反射电磁波。
同时,要优选开阔、平整、潮湿的场地安装天线,土壤则需具有优异的导电性,四周不可存在较高的树木或建筑物,否则会影响电磁波吸收及发射、接收。
2.设备一是,发射机;可根据台站通信距离范围选择适当功率的发动机,其中10KW、1KW、400W的发射机使用频率较高,一般可根据通信距离及对方接受环境优选不同等级的发射机,如北京至重庆可选1KW发射机。
二是,接收机;选择接收机时,要重视灵敏度、最大接收电平的参数,即“满足能够在不超过一定误码率情况下识别的最小信号强度和在不发生失真的情况下能够接受的最大信号功率”,使用频率较高的以125W、400W、1KW功率的发射机为主。
[1]三是,天线;根据传播路径天线由地波、天波两种。
地波天线又由T形天线、倒L形天线等组成,在近距离通信中被广泛使用,其中天线架设高度、阻值对通信效率产生了直接影响,如架设的天线越高、阻值越小则发射效率越优异。
四是,配套附属设施;一般包括电源系统、防雷接地系统等。
3.工程建设短波通信效果主要受工程建设以下方面的影响:一是,架设天线方面;架设天线不高、天线阵子未彻底展开、阵子线断裂等因素,会对信号收发效果产生负面影响。
二是,连接馈线方面;若馈线破损、连接头焊接工艺不达标、接头盒馈线连接紧密性差等,均会提高天线驻波比值,降低通信效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
短波通信中“盲区”问题研究
孙明亮 雷 坤
(驻海南地区军代室 海南 海口 570206)
摘 要: 分析短波通信中“盲区”问题的形成原因,阐述NVIS 通信技术及其特点,论述运用NVIS 技术研制的车载短波天线,解决长期困扰我军通信中的“盲区通”、“山地通”、“动中通”等难题。
关键词: 短波通信;“盲区”;NVIS 技术;车载短波天线
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0110169-02
1 短波通信“盲区”问题分析
短波频段电磁波的常见传播方式,基本上可以分为地波、天波两种。
其传统的电磁波传播方式如图1所示:
图1 短波电磁波传播方式示意图
从图1可以看出来,天线辐射出来的电磁波,在地波和天波传输距离之间,存在着一个通信盲区(skipzone )。
在这个区域内由于地波传播到达尽头,而天波第一跳却已跳过而几乎没有信号。
因此,在该区域内很难进行短波通信。
这也就是平常所说短波通信盲区(寂静区)的形成机理。
对于短波通信而言,不同的天线和辐射特性(包括天线辐射仰角、增益、设备功率等)所形成的盲区是不相同的。
有的在20~60公里之间,有的在30~80公里之间。
总之,在传统的短波电磁波传播方式下,基本上都存在着通信的盲区。
其范围大多在20~30公里与几百公里之间,只是出现的距离和范围不同而已。
从上面的情况来看,要尽量缩小短波通信的“盲区”范围,实现无盲区通信有两种方法:一种是尽量延长短波地波的传播距离;另一种是尽量缩短短波天波第一跳折回地面的距离。
由于地波传播损耗是很大的,因此想要延长短波地波通信的距离,就只有是增大电台发射功率,或者是采用定向高增益的短波天线。
这两种方式在实际使用中都有其局限性。
那么,如果有一种手段,能够使短波天波第一跳的距离接近为0,这种传播方式就可以实现短波的无盲区通信。
这个终极的解决方案正是“NVIS ”,一种能缩短短波天波第一跳距离的天波传播方式和通信技术,它可以很好地解决短波通信中的“盲区”通信问题。
2 NVIS通信技术
2.1 什么是NVIS技术
NVIS (Near Vertical Incidence Sky Wave )的意思是:接近垂直(辐射仰角)入射(到电离层)的天波(电磁波)。
NVIS 指的是一种短波电磁波天波传播模式,也是一种短波天波通信方式及应用技术。
也就是将电磁波以与地面接近垂直的角度辐射到天空中,经电离层反射回地面进行通信的一种传播模式,见图2。
图2 短波NVIS 传播示意图
根据短波NVIS 通信特点和实际通信需求,一般认为:利用与地面呈75°~90°夹角范围内辐射的短波电磁波进行传播的方式可以称之为NVIS 。
具有NVIS 传播辐射特征的天线,称之为NVIS 天线,其主瓣一定是在90°角方向上。
NVIS 天线以高仰角辐射出来电磁波,经过电离层,折射回地面后,可在地面的一定区域内形成相对均匀的电磁波辐射场。
短波天波第一跳距离与其辐射仰角是存在着关系的,辐射仰角和通信距离的关系示意图见图3。
图3 短波天波传播距离与辐射仰角关系示意图
从图3中可以看出来,以90°辐射仰角辐射的电磁波,能够以几乎同样的角度垂直反射回来,而不同辐射仰角的短波电磁波,被电离层反射回
来后,其距离是不同的。
相对较高的辐射仰角反射回来的电磁波距离较
近,而相对较低的辐射仰角反射回来的距离较远。
射,也减少了输入端容抗,降低了天线调谐器的损耗,同时具有较好的宽NVIS天线如果要保证0~500公里的连续无盲区短波通信,应该具有至带特性,天线与车体间形成闭合的天线系统。
整个天线系统与外部环境分少从90°~60°的连续辐射仰角,且其最大辐射反向应该是在90°方向布参数所形成的阻抗,与天线系统的自身阻抗相比非常小,可忽略不计,上。
否则在近距离时,电磁波会因为垂直传播路径上的信号幅度较弱而形因此在行车过程中,环境对天线的影响非常小,天线与设备之间容易实现成近区信号较弱影响近距离通信。
同时,如果一个NVIS天线其最大辐射波良好的匹配,也很好地解决了“动中通”问题。
瓣方向不是在垂直方向上,当两辆使用这种天线的车辆进行通信时,必须 3.2 某型NVIS天线模拟辐射效果和实测效率
调整车辆的方向以使天线波瓣相对,但在行进中是无法调整天线方向的,1)采用仿真软件对半环NVIS天线的辐射方向图进行模拟仿真,结果因此也就难以保证良好的“动中通”效果。
见(3D远场辐射方向)图4,从图4中可以看出,方向图完全符合NVIS通信
2.2 NVIS技术的特点要求。
从上面的内容可以看出短波NVIS传播模式的两个特点:较高的电磁波
辐射仰角和比较均匀的地面覆盖,因而NVIS技术具有如下三个特点:
1)NVIS的无盲区特性。
NVIS可以在地面的一定区域内,形成一个相
对均匀的电磁波场。
相对于75°~90°的辐射仰角,其比较典型的通信范
围是0~200公里。
在这个范围内,均匀存在着由电离层反射下来的电磁
波。
经过电离层反射回地面的NVIS电磁波,其在电离层中的吸收和反射损
耗近似一个常数。
表1中的数据是在某确定频率条件下不同距离某NVIS天
波传输损耗的计算结果。
表1 不同距离下NVIS天波路径损耗计算表
由于在300公里内这个地域内,NVIS传播损耗为近似为110dB,这就表
明其信号是均匀存在于该地域范围内的。
在这个范围内,具有NVIS特性的
短波台站可以实现基本不受地形地物影响的无盲区和山区中的移动中通
信。
通过多次试验证明,即使在大起伏山区,使用NVIS技术同样能够保证
移动中的良好通信效果。
2)高可靠性和覆盖范围。
短波NVIS通信在其有效信号覆盖的区域内
可以进行高可靠的短波通信。
美国海军陆战队经过测试证明,使用20W的图4 半环NVIS天波3D远场辐射方向示意图
短波电台,配合适当的NVIS天线,可以实现在200英里(321公里)内的几2)用某型NVIS天线与某型短波天线进行辐射效率实测对比,在1公里乎100%可靠通信。
可以认为,在只要有开阔天空的地方,就可以使用距离所测试的辐射场强对比见图5。
其中实线表示的是NVIS天线辐射效NVIS技术进行短波通信。
率,虚线表示的是某型短波天线辐射效率。
从图中可以看出,在NVIS常用3)相对较低和一定区域内相对固定的使用频率。
因为短波NVIS与短的2~12MHz频率范围内,两者的辐射场强差值最大值到13dB。
如果把这波其它传播方式在电离层中的传播路径和模式不同,能被电离层反射回来13dB换算成功率,那么其比值就接近20倍,形象的来说,这也就是20W电的NVIS频率相对较低,所以NVIS在使用中,需选用相较于其它远距离传统台和400W电台的区别。
这在实际通信中,这种效果差异还会更大。
短波通信更低的频率。
在长期试验中也发现,如果可以选择到一个合适的
频率,那么,在上午11点到下午6点的几乎白天全天时间,在0~500公里
的范围内,可以只用这一个频率进行可靠的NVIS通信。
这点对于部队短波
电台的区域内组网通信是很有意义的。
3 某型NVIS车载短波天线
3.1 某型NVIS车载短波天线的特点
笔者参与了某型NVIS车载短波天线的研制工作,采用电小单环天线,
研制出的这种天线具有辐射效率高、辐射方向图好等优点,是一种较为适
合短波车载使用的,能实现高度机动的全天候、全方位、各种距离、无盲
区通信的短波天线,为短波电台广泛应用提供了可靠的优良的平台。
该NVIS天线进行移动中通信时,可以将其弯折成半圆形,此时的天线
具有NVIS特性,能够提供0~1000公里范围内的无盲区移动中通信。
当电
台需要进行1000公里以上的远距离通信,或者0~30公里内的地波宽频率
范围组网通信时,车辆停止,旋松天线固定螺母,天线直立作为鞭天线使
用。
其有两个明显的特点:
图5 天线辐射场强对比示意图1)NVIS天线电性能好,机械强度能满足装车要求。
采用独特的天线
馈电线网状设计,具有良好的阻抗特性。
天线体采用高强度玻璃钢制作而
成,具有良好的机械性能,增强了天线的抗弯强度。
天线座弹簧的合理设参考文献:
计,使得天线在环形安装时有一定的弹性,在鞭天线安装时又能保持直立[1]熊皓等,《天线电波传播》,电子工业出版社,2000,2,1.
状态。
[2]吕保维、王贞松,《天线电波传播理论及其应用》,科学出版社,2)NVIS天线具有良好的宽带特性和环境适应性。
NVIS天线的顶端与2003,8,1.
车体相连时,将车体作为一个集中等效负载,使天线顶端电流不为零,电[3]冯锡生、田秀占、叶林云,《短波通信电路设计》,国防工业出版流沿天线各点的等幅同相,具有行波天线的特征,不仅可以增大天线的幅
社,1990,3,1.。