短波通信盲區

短波通信盲區

短波通信具有抗毀性良好,成本低廉,機動靈活等特點,被廣泛地用於JS通信、應急指揮、海事搜救等領域。國內廣大的無線電愛好者(火腿)和資深驢友們,短波通信也是他們常用的聯絡手段。但短波通信盲區的存在,一直影響著短波的中近距離通信,而倍受關注。

基本介紹

  • 中文名:短波通信盲區
  • 特點:抗毀性良好,成本低廉,機動靈活等
盲區形成,盲區改善,典型天線,

盲區形成

鞭狀天線是最早、也是最常見的短波天線。短波天線通信時,傳播方式為天波和地波(也有人認為有天波、地波和視距波。一般地,地波的傳播距離大於視距,所以視距波歸入地波),天波衰減小,但不穩定,地波傳播穩定,但衰減很快。鞭狀天線通信時,地波最遠可傳播20-30公里,地波的距離與發射機的功率,地表特性相關,功率越大,地表越濕潤,地波距離越遠,典型數據:100W發射時,北方乾燥地區約為10公里,南方約20公里。地波傳播雖近,但介質穩定,通信相對穩定不會與時間相關。天波的傳路徑,由電磁波經電離層反射,再折回地面。鞭天線發射時,能滿足最低通信場強的天波從電離層第一次反射落地的最短距離(跳距)約為100公里。從鞭天線的方向圖可以看出,鞭天線輻射的功率主要集中在低仰角上。天線第一跳返回到地面的天波跳距比較遠,大於地波遠極限。地波遠極限與天波跳距之間(20至100公里)的距離內,天波和地波都達不到成為通信盲區。冬、春季這種現象非常嚴重。
短波通信盲區
短波通信盲區
短波鞭天線使用最廣、最久、影響最大,所以短波通信盲區被認為是短波的產物,這其實是一種錯覺。從原理,短波的盲區是短波鞭天線(或是所有低仰角輻射天線)的產物,因此短波的通信盲區並不是無法改善或消除的。

盲區改善

實質上,短波通信的盲區是地波傳播遠極限和天波跳距之間的區域,因此消除盲區的有兩種途徑。
短波通信盲區
短波通信盲區
一,增加地波的傳播距離。地波的傳播距離與天線的物理環境,工作波長,輻射功率及其效率有密切關係;
二,縮短天波反射的落地距離。抬高天線對電離層的入射仰角,入射仰角越高落地距離越短,如果入射仰角是垂直的(90°),天波落地的距離可以為0,理論上就不存在盲區。常用的短波電台一般是為100W,約50dBm,接收機的靈敏度約為-110dBm。如果增加功率,電磁兼容,電源,散熱等代價相對較高。短波頻段總共不到30MHz,全世界都在共用,大功率的軍用和民用共用,非常擁擠。-110dBm的靈敏度已經接近噪聲極限。相對而言,通過增加地波的傳播距離達到改善或消除盲區的目的難度較大,成本較高,技術上也相對較難;而提高天線的仰角,技術上更容易得以實現,成本也比較低。 一般意義上,短波無盲區天線是指近乎垂直入射的天線(Near Virtical IncidenceSkywave,簡稱NVIS天線),這種短波天線的輻射能量集中在高仰角區域,從而縮短天波跳距。NVIS天線的仰角較大,使得其跳距小於地波傳播極限距離,消除了短波通信的盲區,如果仰角為90度時,天波的跳距為0,理論上可以徹底消除盲區的可能性。這是鞭狀天線或普通環狀天線無法達到的,其根本原因在於它們中低仰角輻射為主,弱高仰角輻射的方向特性。
短波通信盲區
短波通信盲區
短波通信盲區
短波通信盲區

典型天線

車載的無盲區天線,常用的弓形環狀天線或斜置鞭天線(倒L天線),天線與調諧器配套使用。效果上看,弓形環狀天線明顯優於斜置鞭天線。常見的圓弧弓形和方環。固定的天線包括三線寬頻天線,雙極天線或雙極籠等。

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