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云南|昆明短波电台的通信应用中的重要概述及要点
发布者:多耳多 发布时间:2022/9/20 1:13:39 阅读:555

 

云南|昆明短波电台的通信应用中的重要概述及要点(多耳多)

 

 

一、短波频段电波传播特点和相应特色

短波电台是工作在频率30MHz以下的无线电通信设备,是最早出现的远距离通讯设备,主要有地波和天波两种方式。


地波传播

地波传播又叫表面波传播,地波是指天线发射出的沿地球表面传播的电磁波。地波传播的规律是:

(一)由于地面对电磁波的吸收,使地波的强度随着距离的增加逐渐降低。场强降低的程度与地面导电率、复盖物等有关。城市、工业区的钢筋水泥建筑物吸收大,砂石、森林、肥沃田地和淡水湖吸收次之,吸收最小的是海洋。

(二)地波衰减随频率的升高而增大。

(三)地波在传播中场强比较稳定,地面对低频的电波吸收少,故常应用于中、长波的传输。易达瑞康

(四)短波用地面波传播时,随应用的频率和发射功率大小不同,传播距离一般不超过几十公里,与频率,功率大小,天线尺寸,架设高度以及地面介电常数等有关。工作频率一般在3到6MHz以下。但在沿海电台和船舶电台的通信中,若使用1.6~5MHz频段,海面通信距离较远,显示海面平滩,海面电波吸收率低的优势。

天波传播

天波指受到天空电离层反射或折射后返回地面的无线电波。有的也叫电离层波。应用天波可进行远距离通信,短波通信主要是利用天波进行远程通信的。

短波通讯的特色

由于工作频段低和传播方式的特殊性与甚高频,超高频视距传播相比具有在一定条件下绕射能力强(地波)和某些频率可通过空中电离层(天波)反射实现远距离传播的优点,但同时也带来了各地因为空中电离层稀薄,厚度,高度不一致能反射回地面实现通联频率可能会不同,并且昼夜传输频率也不同的经验性强和效果有时不很稳定的特色通讯(需试验或咨询当地无委获取较合适频点范围)。

在短波通讯中主要出现的问题:

1.天线选择问题:现在一般商用最广泛的当属宽带三线天线,具有性价比高的优势。远距离通信时为提高天线效率,天线尺寸不能小,架设高度随工作频率,及地面介电参数而变化,符合架设规范同时还要结合实际情况从功率,频率选择和高度实际调整才能达到好的效果,一般大家可以看到厂家按10MHz尺寸取样建议架设高度就是例证。

2.功率选择问题:一般天波通讯电台功率都在100W以上或外加放大器到1000W以上功率克服天波反射不稳定等因素。

3.频率选择问题:根据查阅的资料,工作频率大致参考如下。

在选择高仰角天线并规范架设的情况下,我们按照电波传播的基本规律,将短波通信工作频率选择一般原则和应用经验归纳概括如下:

(1)50-60公里之内的近距离通信电路应选择3MHz以下的频率,用地波传播,一年四季昼夜均可用一个频率。如地波是在海洋表面通过,通信距离可增加到100-120公里。如果通信点的杂音电平高,也可以用较高频率作天波传播,以获得高的信噪比。

(2)通信距离在60公里以上,则必须采用天波传播方式。工作频率选在最高可用频率的0.5-0.9之间,最理想的是选用最高可用频率的0.85,并采用合适的高仰角天线减少盲区。

(3)通信距离在500公里以内,如果利用F2层反射,工作频率不能高于当地F2层“0公里最高可用频率”,若当地有电离层观察站时,上述“0公里最高可用频率”可向上述单位索取。

(4)近距离通信时,不同频段在白天能被电离层反射的大致规律是:

       3兆赫以下能被E层反射。

       3-5兆赫能被F1层反射。

       5-8兆赫能被F2层反射。

       8兆赫以上的频率在近距离电路上工作是不稳定的,尤其是日出或日落的时刻,可能穿过电离层而不反射回来。

(5)通信距离与工作频率的参考范围

近距离通信电路的工作频率,不需要计算可以按下面范围选取。



注:通信不仅视距离和工作频率的选择差别,另一条重要因素是:南北向通信和东西向通信的效果是不一样的,近距离反映并不很明显,远距离如1000公里以上,南北向和东西向的通信效果就明显突现出来。因此,根据实际情况,因时因地因距因方向去选择最佳工作频率和发信功率。

二、常见天线架设


(一)常用宽带三线式天线架设

(1)短波宽带三线式天线有平行方式架设和倒“V”两种规范架设方式,分别适应于远距离定向通信和全向中等(近视500Km)左右距离通信。下面是一般架设要求,实际应用中根据工作频率可能会有更佳通讯高度和方向需要调整和试验。


主要技术参数:

(2)实际架设参考范例

下面我们选取了一些场地尺寸情况和施工架设图片供参考

水平架设定向远距离通信



倒V全向架设方式

架设图片概况




(二)临时便携天线架设

(1)斜拉天线的架设(高仰角、中仰角全向通信)

斜拉架设的方向图接近全向全角,改善盲区通讯。架设时先钉好一只地钉,将振子底端在地钉上固定,然后将振子斜向拉直,栓在2-6米高的支撑物或者架杆上。最后将辅助振子向下拉直固定在另一只地钉(钉入地面)上。架设方向没有严格要求。

(2)平拉架设方式(中仰角、低仰角定向通信)

平拉架设适合远距离定向通信,100公里以内可能有盲区。架设时先支好两幅架杆(1.5-6米),然后放好天线,天线两端向下拉直夹在地钉上。架杆高度根据通信要求而定,架设低一些适合近距离通信,架设高一点更适合远距离通讯。

三、短波背负电台

短波背负电台属于短波通讯的辅助通讯手段,其在移动应用中由于天线尺寸,天线高度,应用环境复杂和功率(25W)所限,主要电波传播方式为地波传输方式,通讯距离随环境变化较大。为改善上述情况可配置斜拉等便携天线,临时按配备说明书方式架设,扩大通讯距离。

近距离通信短波靠地波,由于地面介电参数,周围环境状况,地形起伏情况不同,距离差别也是常有的。

IC-F8101自动调谐背负短波电台在12.9MHz近中心频率发射功率(RTTY)为25W,标配天线为2.4m可折叠鞭天线,锂电池为12V,30Ah锂电池。工作频率6.75MHz,LSB模式,开车在北京香山附近测试,两背负电台通讯距离达7Km以上,为临时应用提供保障。


短波地波通信由于工作频率,地面介电参数和地形状况不同,距离会有差别,需要在使用中根据当地频率干扰情况找到合适的频率,一般可在频率3MHz到9MHz选择用于地波通讯。

为改善通讯状况问题,可采用外接供电方式,增大工作功率到125W,采用车载环境中高仰角半环等天线,减少盲区,扩大通讯距离。

四、短波电台通信例解


IC-F8101是ICOM公司生产的专业短波电台,以工作模式齐全,频率稳定度高性能稳定著称。

我们移动台选取该电台配备高仰角车载天线,工作频率选择5.47---8.00MHz不等,模式LSB,高功率125W;固定短波电台基站在河北固安采用宽带三线式天线,标准架设方式,同频直通设置。移动车辆在高速公路上无障碍行驶通联,获得如下实时数据表现。

可见选用合格的高仰角半环天线在空旷高速公路上获得了较好的通讯效果,在河北固安方向实现了0--99Km的无盲区通讯(多耳多)

 
 

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