没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
资源推荐
资源详情
资源评论
短波通信原理
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
一但发生战争或灾害,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。
这里简要介绍短波通信的一般概念,优化短波通信的经验,以及一些热门的新技
术。
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
沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波,简称地波。地波的传播途径如图
1.1 所示。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
逐渐被大地吸收,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。
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范围。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。
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。
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、短波频率范围
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。
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,国内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。下面用图示的方法说明单边带信号是怎样产
生的。
2、单边带的优点
单边带的优点是:
提高了频谱利用率,减少信道拥挤;
节省发射功率约四分之三;
减少信道互扰;
剩余14页未读,继续阅读
资源评论
每天读点书学堂
- 粉丝: 1041
- 资源: 1万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- RxJava 2 和 Retrofit 结合使用的几个最常见的使用方式举例.zip
- RxJava 2 Android 示例 - 如何在 Android 中使用 RxJava 2.zip
- 上传OpenCV开发资源OpenCv开发资源
- Spring Boot与Vue 3前后端分离技术详解及应用
- C#开发的一款批量查快递批量分析物流状态的winform应用软件
- PubNub JavaScript SDK 文档.zip
- paho.mqtt.javascript.zip
- Packt 发布的《Java 编码问题》.zip
- OpenTelemetry Java SDK.zip
- OBD-II Java API.zip
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功