中波通信是指利用波長為1000～100m，頻率為300～3000KHz的電磁波進行的無線電通信。
基本介紹
- 中文名：中波通信
- 外文名：medium-wave communications
歷史
中波波段是無線電通信發展初期使用的波段之一，1901年12月12日，G.馬可尼第一次橫越大西洋的無線電傳輸試驗使用的就是800kHz的中頻信號。第一次世界大戰期間，所有參戰的大國都使用了長波和中波無線電通信。1920年500～1 500kHz的中波波段被劃為國內無線廣播使用，此後中波調幅廣播得到了快速發展，成為世界上覆蓋面最廣、收聽率最高的音聲廣播業務。隨後中波調幅立體聲廣播也有了很大發展。1927年美國建立的第一座A-N中頻無線電導航台，可產生四條輻射狀定位線。飛機沿定位線航行時機載接收機將收到連續的信號音，若偏離航線飛行，在航線兩側將可分別收到莫爾斯碼A或B，自20世紀70年代末起，中頻高精度無線電定位系統發展也很快。它的發展方向是與新的通信技術及電子計算機技術等相結合，以增大作用距離，提高定位精度和自動化程度。
研究現狀2.1國外研究現狀
國際電聯將30～300kHz 頻段規定為低頻（LF），300～3000kHz 頻段規定為中波（MF）。早在無線電套用的初期，除了民用廣播以外，國外已經將上述頻段的無線電通信套用於艦船通信聯絡。現在國外艦船和民用船舶大多數裝備有中高頻電台，與高頻通信相比，中波無線電波傳播較穩定，但是通信距離有限，要求的發信功率比較大，天線結構也比較大，所以一般用於岸對船的通播。也可以作為岸和大、中型艦船及大型船舶間中、近距離的應急通信。根據DRM（世界數字廣播組織）組織2005 年4 月底公布的資料，全天24 小時連續播出DRM 數位元組目的頻率有11 個，其中中波為5 個。5 箇中波電台主要集中在德國，最大的發射功率為80kW,最小為0.1kW。其中在柏林的VOR 中波電台使用693kHz 的頻率（發射功率80kW），模擬節目與DRM 數位元組目同播（simulcast）。除了全天候DRM 運行的發射機外，還有34 部發射機每天以DRM 式運行2～14 小時，32 部發射機每天以DRM 方式運行0.5～1 小時。這些發射機中，中波最大發射功率為240kW（盧森堡RTL 電台，1440kHz，德語節目，覆蓋歐洲）；國外海軍一直將中波作為艦船中的輔助和應急通信手段。除了作為通信套用外，中波也一直是船舶和飛機的導航用頻率，在大型水面艦艇特別是航母將艦載機作為主要戰鬥力的情況下，中波的地位和作用更加突出。
2.2國內研究現狀
2004 年9 月9 日～15 日，江蘇省廣播電視總台中波發射台和法國泰雷茲公司聯合進行了中波數字廣播DRM實驗。實驗在江蘇省南京市江東門發射台進行。實驗使用法國泰雷茲公司生產的TMW 2010 M2W 10kW 中波調幅廣播發射機，工作頻率為1053kHz，使用68m 拉線式桅桿天線。我國中波主要套用於電台廣播，我國中波廣播現行的技術政策是:大、中、小功率相結合,以中小功率為主,為解決頻率分配不足的問題，還實行地波覆蓋同步廣播，組成單頻網(Single Frequency Networks)。國內廣播以中波為主,是因為接收機廉價,為廣大用戶普遍使用。近年來,中波廣播大功率發射台越建越多,功率越來越大,但廣播效果卻改善不大,聽眾人數不升反降。造成的原因主要有3 個: 1)調頻廣播發展迅速,擠壓了中波廣播的份額; 2)各種無線電波干擾了中波信號; 3)城市的建設阻擋了電磁波信號的傳播。在民船通信套用領域，我國大、中型民用船舶近年逐漸安裝國外引進的和國內生產的中波電台，用於岸船間、船船間的應急、救生通信。廣州無線電廠按國際標準研製生產的DH－1A 型窄帶直接印字報終端和CB－2 型航行警告和氣象預報接收機已在我國部分民用船舶上安裝使用。
定義
中波通信利用波長為1000～100m（頻率為300～3 000kHz）的電磁波進行的無線電通信，又稱中頻通信。在白天電離層D層對中波吸收強烈，難以利用天波傳播，只能靠地波傳播。夜間D層消失，E層的電子密度下降，高度上升，吸收減小，電磁波可由E層反射，此時中波除靠地波傳播外，還靠天波傳播。
中波靠地面波和天空波兩種方式進行傳播。在傳播過程中，地波和天波同時存在，有時會給接收造成困難，故傳輸距離不會很遠，一般為幾百公里。主要用作近距離本地無線電廣播、海上通信，無線電導航以及飛機上的通信等。
特點
（1）中波傳播的日變化規律是：白天場強完全由地波分量決定，夜間則增加了天波分量。根據天波與地波場強的相對大小，可分為以下三個區域：離發信台較近的場穩定區。此區域接收點的場強取決於地波，基本不受天波影響，廣泛用於無線電廣播。離發信台較遠的衰落區。此地區，白天只有地波到達，夜間則出現天波，且強度可與地波相比，接收點的場強是二者的合成。由於電離層的電子密度與高度隨機變化，天波行程與強度也隨之改變，從而造成合成場強的隨機起伏，起伏間隔在數秒到數十秒範圍內，場強變化可達幾十倍，這種現象稱為衰落。離發信台更遠的跨越區。此地區地波已不能到達，白天收不到信號，夜間則可以收到較強的但也存在較小衰落的天波信號。
（2）中波信號場強的年變化很小。地波傳播幾乎不受季節變化的影響，反射天波的E層夜間年變化也很小。但在夏秋雷雨季節天電噪聲電平增高，使得信噪比降低，通信效果變差。
（3）11年為周期的太陽活動對中波通信影響不大。
（4）電離層騷擾（即電離層暴變）對中波通信影響也很小。
（5）中波通信常出現盧森堡效應。其現象是：在接收甲台天波信號時受到不同頻率的乙台信號干擾，甲台停止發信乙台信號也隨之消失。產生這種現象的原因是：乙台發射較強的調幅波通過電離層引起某個區域等效電參數隨電波的幅度變化，導致通過此區域的甲台信號的振幅也隨之改變。盧森堡效應就是中波的交叉調製現象。干擾台的功率越大，載波頻率越低，電離層的等效電參數變化也越大，交叉調製效應就越嚴重。1933年埃因霍溫在荷蘭接收來自瑞士的中波電台信號時，首次發現這種效應，由於干擾台是盧森堡電台，故稱盧森堡效應。
用途
根據國際電信聯盟（ITU）《國際無線電規則》的頻率劃分，526.5～1 606.5kHz頻段的中波用作調幅廣播；廣播頻段以下的中波常用於中近程無線電導航，飛機、艦船的無線電通信及軍事地下通信等；廣播段以上的中波除了也用作飛機、艦船通信等外，還用於無線電定位，在軍事上還常用於近距離的戰術通信。
