短波天线的选型与安装要求-20110215A

短波天线的选型与安装要求

（技术初稿，设计要求为主，方案为副）

一、短波天线简介

天线在通信链路中起能量转换作用（能量转换器）。发射天线是将高频电能转换成为电磁波的装置；接收天线则是将电磁波转换成高频电能的装置，因而天线在无线电通信中占有极其重要的地位。天线质量如何，对保证通信质量的好坏起着重要的作用。

1.1、短波天线分类

短波天线分地波天线和天波天线两大类，地波天线包括鞭状天线、倒L形天线、T形天线等。这类天线发射出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。典型地波天线和波瓣分布如图1和图2所示。地波天线的效率主要看天线的高度和地网的质量。天线越高、地网质量越好，发射效率越高，当天线高度达到1/2 波长时，发射效率最高。

图1、典型地波(T形)天线结构示意图

图2、典型地波天线垂直波瓣分布图

天波天线主要以天波形式发射电磁波，分为定向天线和全向天线两类。典型的定向天波天线有：双极天线、双极笼形天线、对数周期天线、菱形天线等，它们以一个方向或两个相反方向发射电磁波，用天线的架设高度来控制发射仰角，其典型波瓣分布如图3、图4和图5所示。典型的全向天波天线有：角笼形天线、倒V形天线等。它们是以全方向发射电磁波，用天线的高度或斜度来控制发射仰角。

图3、典型天波天线（双极天线）结构示意图

图4、典型天波天线水平波瓣分布图

图5、典型天波天线垂直波瓣分布图天波天线简单的规律为：天线水平振子（一臂的）长度达到1/2波长时，水平波瓣主方向的效率最高；天线高度越高，发射仰角越低，通信距离越远；反之，天线高度越低，发射仰角越高，通信距离越近；天线高度与波长之比（H/λ）达到二分之一时，垂直波瓣主方向的效率最高。1.2、衡量天线性能因素

天线是无线通信系统最基本部件，决定了通信系统的特性。不同的天线有不同的辐射类型、极性、增益以及阻抗。

A.辐射类型：决定了辐射能量的分配，是天线所有特性中最重要的因素，它包括全向型和方向型。

B.极性：极性定义了天线最大辐射方向 电气矢量的方向。垂直或单极性天线（鞭天线）具有垂直极性，水平天线具有水平极性。

C.增益：天线的增益是天线的基本属性，可以衡量天线的优劣。增益是指定方向上的最大辐射强度与天线最大辐射强度的比值，通常使用半波双极天线作为参考天线，其它类型天线最大方向上的辐射强度可以与参考天线进行比较，得出天线增益。一般高增益天线的带宽较窄。

D.阻抗和驻波比（VSWR）：天线系统的输入阻抗直接影响天线发射效率。当驻波比（VSWR）1:1时没有反射波，电压反射比为1。当VSWR大于1时，反射功率也随之增加。发射天线给出的驻波比值是最大允许值。例如：VSWR为2:1时意味着，反射功率消耗总发射功率的11%，信号损失0.5dB。VSWR为1.5:1时，损失4%功率，信号降低0.18dB。

方向性天线、简单的双极天线适用于短距离通信，但短波远距离通信信号微弱，甚至被各种噪音淹没时，天线就需要选择比双极天线增益更高的天线。理想方向性天线在工作方向上具有很高增益而无用方向上增益为0。

1.3、几种常用的短波天线

A)八木天线（Yagi Antenna）八木天线在短波通信中 通常用于大于6MHz以上频段，八

木天线在理想情况下增益可达到19dB，八木天线应用于窄带和高增益短波通信，可架设

安装在铁塔上 具有很强的方向性。在一个铁塔上可同时架设几个八木天线，八木天线

的主要优点是价格便宜。

B)对数周期天线（Log Periodic Antenna）对数周期天线价格昂贵，但可以使用在多种频

率和仰角上。对数周期天线适合于中、短波通信，利用天波信号，效率高，接近于发射

期望值。与其它高增益天线相比，对数周期天线方向性更强，对无用方向信号的衰减更

大。

C)长线天线（Long –Wire Antennas）长线天线优点是结构简单，价格低，增益适中。与

八木天线和对极周期天线比，长线天线长度方向性和增益低。但其优势在于，由于其增

益与线长度有关，用户可以找到最佳接收线的长度和角度。通过比较信号波长，计算出

线的长度，非常适合于远距离通信。当线长4倍波长在仰角为25度时与双极天线比增益

高3dB，当线长8倍于波长时，增益高6dB，仰角下降到18度。

D)车载移动天线（Mobile Antennas）移动天线一般工作在2.0～25MHz频段上，为垂直极

性天线，性能与机械特性有关，天线长度较短，在低仰角工作时，发射效率适中。在通

常情况下，车载天线仰角应大于45度，因为天线长度较短，是低效天线。在汽车上，机

械特性限制了天线的选择，但天线可以放置为倒"L"型，这样增加了天线的垂直辐射面，可以提高发射效率，倒"L"天线适宜用于中短波通信。

二、短波天线的选型

短波通信传输信道具有变参特性，电离层易受环境影响，处于不断变化中。因此，短波通信系统的性能好坏，除了取决于所使用电台性能因素，选用性能卓越的天线并正确架设，对于改善通信效果极为重要。短波通信网的建立首先要考虑天线的因素，影响通信效果的天线主要参数主

要有以下几个方面：

A.天线的辐射效率要尽可能高，以提高接收信号强度。

B.网内天线极化方式尽可能一致。

C.尽可能地选用宽频段天线，以保证短波频段内大部分频点均可用。

D.天线应尽可能地克服盲区。一般认为采用传统的鞭状天线和双极天线，短波通信的“盲

区”范围在80-200公里的范围内，而一个省内短波通信的距离一般在几十公里到几百公里之间，如果采用传统天线，则很多地区均在“盲区”范围之内，通信效果必然很差。

解决方案有两种：一是增大发射功率，但这种方式效果有限，二是采用近垂直射波高射天线（NVIS），该方法通过增大天线最大辐射方向的仰角以消除盲区，实践证明在几百公里的范围内通信效果良好。

E.移动电台在行进中尽可能地选用全向天线，同时配备便携式长线天线，以在特殊情况下

实现远距离通信。而固定台根据情况可选用全向天线或定向天线，如中心站可采用全向天线，有条件时可采用多副定向天线分别担负不同方向的通信任务。

2.1、短波通信天线类型选择的基本原则

2.2、根据用途选购天线

随着短波通信技术的发展，短波天线出现了很多不同用途的新品种，例如用于短波跳频的高效能宽带天线；用于为了解决天线架设场地小和多部电台共用一副天线的多馈多模天线等。选择天线基本的着眼点应该是用途。

●近距离固定通信：选择地波天线或天波高仰角天线。

●点对点通信或方向性通信：选择天波方向性天线等。

●组网通信或全向通信：选择天波全向天线。

●车载通信或个人通信：选择小型鞭状天线。

2.3、不同环境下的天线选型

2.3.1、固定站间（远／近距离通信）

由于固定站间通讯方向是固定不变的，所以一般采用高增益，方向性强的短波天线。通信距离在1000-3000公里，可使用高增益，低仰角对数周期天线（LP），但天线价格昂贵。在实践中100W短波自适应电台配这种天线，可基本实现北京至昆明，乌鲁木齐甚至拉萨全天候通信。如果通信质量要求不是太高也可使用价格相对便宜的天线如八木天线，长线天线，但长线天线需用天调。距离在600公里以内时采用水平双极天线可取得较好效果，但水平双极天线占地较大，中心站电台较多不适合布天线阵。

2.3.2、固定站与移动站间通讯

由于移动站在运动中，通讯方向不固定，所以中心站的天线应选用全向天线，例如，多膜短波宽带天线或配有天线调谐器的鞭状天线。多膜天线虽然价格较贵，但是一个天线竿上可以绕三副天线（俩副高仰角天线，一副低仰角天线）远、近距离通信均可兼顾。中心站也可用鞭状天线，鞭状天线的仰角低，近距（20-100公里）通信困难，远距离（500-3000公里）只要频率合适，通信效果较好。移动站天线由于安装面的限制，多采用鞭状天线，国内有时采用栅网、双环、三环天线。远距离通信时，鞭状天线竖直，近距离通信则可以放置为倒"L"型，这样使用增加了天线的垂直辐射面，可以提高发射效率。只要天线的发射角、电台的工作频率合适，可以克服短波盲区（30-80公里）的通信困难。

2.4、干扰环境下的天线选型

电台干扰是指工作在当前工作频率附近的无线电台的干扰，其中包括敌方有意识的电子干扰。由于短波通信的频带非常窄，而且现在短波用户越来越多，因此电台干扰就成为影响短波通信顺畅的主要干扰源。特别对于军用通信系统，这种情况尤其严重。电台的干扰与其他自然条件引起的干扰有很大的不同，它带有很大的随机性和不可预测性。在敌方有意识的电子干扰情况下，采用高增益、方向性强的对数周期天线可取得一定的效果。当然，克服干扰主要提高短波电台性能（发射功率、接收灵敏度等等）或者采用频率自适应、短波宽带跳频技术。如果需要数传，调制解调器性能也非常关键，带有交织功能的串行体制短波高速调制解调器具有良好的抗干扰性能。

2.5、正确处理天线价格与质量的关系

俗话讲一分钱一分货。首先同种用途的天线有不同种类，其增益有高低之分。此外同一种外形的天线，使用不同材料；不同制造工艺，其通信效果的差异是很大的。例如以特种不锈铜钢复合绞线为振子的天线，比用塑包线为振子的天线高频电磁转换效率高得多。又例如匹配器所用的磁性材料优劣，对电台与天线的匹配状态影响极大。高性能磁料能够保证全频段每个频点都能良好匹配；劣质磁料可能造成很多频点甚至整段频率匹配不好，驻波比过大。使用劣质天线，电台输出的功率可能只送出去不到三分之一甚至更少，通信效果可想而知。

在投资增加不多的前提下，尽量选用高质量高增益的天线，能够保证长期稳定和优良的通信效果和延长使用寿命，是很划算的。

2.6、介绍二种性能和价格兼优的基站天线

根据多年的对比实验和实际使用经验，我们认为有两种进口天线在性能上能够广泛满足我国大多数用户的通信要求，而且价格不高，性能价格比好，以下分别介绍：

2.6.1、用于全方位通信的三角组合型全向全角天线

我国省级行政区，从省会到边缘地区的距离多数在1200公里以内。在这个区域内组建全省或地区的通信网，中心基站选用这种天线是比较理想的。

这种天线既能照顾360°全方位，又能照顾近中远各种距离，接收效果好，对改善通信盲区特别有效，此外它能兼顾垂直极化波和水平极化波，对区域内各种台站的不同种类天线的兼容性好。

2.6.2、兼顾全向和定向两种用途的高增益三线式宽带天线

三线式宽带天线是国际上近年流行的新型多用途天线，它虽然属于偶极天线类，但其性能是普通双极天线无法相比的。具有结构简单，架设方便，不用天调，不接地线，频率范围宽等优点。三线宽带天线的两极由三条平行振子组成，工作频段2～30MHz。

与普通双极宽带天线相比，三线天线具有以下显著优势：

①．三线天线有3～5dbi的相对增益，而且在全频段基本上保持2：1以下的优异驻波比，而普通宽带天线在很多频率上的驻波比超过2.5：1，因此三线天线的辐射效率明显高于普通宽带双极天线。

②．普通双极天线重心偏斜，随风摆动，状态不稳定，影响通信效果且容易损坏。而三线天线的形态和结构非常合理，架设后三条振子始终保持水平，性能稳定，且抗风能力强，不易损坏。

③．普通宽带天线只能水平架设，而三线天线具有水平和倒‘V’两种架设方式，具有多种用途。

④．三线天线在近距离（覆盖盲区）的通信效果远比普通双极天线和笼型天线为佳，中远距离通信效果也相当好。

三线天线的水平方向图和垂直方向图与射线仰角和工作频率密切相关。4MHz、8MHz、12MHz、16MHz不同仰角的水平方向图、垂直方向图如图所示。

三线宽带天线的架设方法：

1．水平方式架设

水平架设方式在天线的宽边方向辐射强于窄边方向，适合点对点、点对面的通信。

三线天线水平架设方法与普通宽带天线相同，都是在天线的两端架设高秆，将天线在两杆之间拉直。但是三线天线水平架设的方向图与普通宽带天线不同。在较低频率下，普通宽带天线的方向图是双球形，方向性强，在天线的窄边方向没有辐射；而三线天线的方向图是椭圆形，不仅在宽边方向辐射很强，在窄边方向也有一定辐射。因此三线天线在平拉状态下能够兼顾窄边方向的通信，适应性比普通宽带天线要强得多。

1.倒V方式架设

该天线可根据阵地条件和通信距离采用水平架设或倒“V”架设，具有免天线调谐功能和中近距离通信无盲区的特点。倒V架设方式是三线天线独有的特点。这种中央悬挂架设方式提供360°全方位辐射，在较低频率下还能够产生高仰角辐射，适用于对各方向分站的通信，并兼顾了水平极化波和垂直极化泼水平天线的固定台、使用垂直鞭天线的车载台和背负台。

以上两种天线的振子材质都是不锈铜钢复合绞线，电磁转换效率高而且经久耐用；其高性能

磁性材料保证了全频段匹配良好。

三、短波天线的架设及安装要求

短波天线的种类繁多，用途各异，究竟应该选购何种天线,怎样安装架设才能获得良好的通信效果？根据我们了解和掌握的情况作如下简要介绍：

3.1、电台和天线的匹配

天线、馈线、电台三者之间的匹配必须引起高度重视，否则，虽然电台、天线、馈线都选得很好，通信效果还是不好。

所谓“匹配”就是要求达到无损耗连接，只有电台、馈线、天线三者保证高频输入输出阻抗一致，才能实现无损耗连接。多数短波电台的输出/输入阻抗为50欧姆，必须选用阻抗为50欧姆的射频电缆与电台匹配。天线的特性阻抗比较高，一般为600欧姆左右，只有宽带天线的特性阻抗稍低一点，大约200~300欧姆，因此，天线不能直接与射频电缆连接，中间必须加阻抗匹配器（也叫单/双变换器）。阻抗匹配器的输入端阻抗必须与射频电缆的阻抗一致（50欧姆），输出端阻抗必须与天线的输入阻抗一致（600欧姆或200/300欧姆）。阻抗匹配器的最佳安装位置是与天线连为一体。

自动天线调谐器也是匹配天线和电台阻抗用的。自动天调的输入端与电台连接，输出端与单极天线连接。自动天调与偶极天线连接时要根据不同产品而定。有些天调要求加单/双变换器，天调与单/双变换器之间用50欧姆射频电缆相连（芯线接天调输出端，外皮接天调的地端），单/双变换器的双输出端与天线连接；多数新型天调不用加单/双变换器，用天调的输出端和接地端分别连接偶极天线的两臂，匹配效果更好，而且效率更高。

3.2、正确架设天线和连接馈线

选购好合适的天线后，还必须正确地安装架设，才能发挥出最佳效果。天线的长度和架设规范是不能改变的，但对于某些天线而言，架设的方向和高度是靠用户自己掌握的，应严格按通信的方向和距离来确定方向和高度。天线的架设位置以开扩的地面为好，没有条件的单位也可以架在两个楼房之间或楼顶。天线高度指天线发射体与地面或楼顶的相对高度。架在楼顶时，高度应以楼顶与天线发射体之间的距离计算，不是按楼顶与地面的高度计算。我们提醒用户，切忌因为架设场地不理想或怕麻烦，就随便把天线架起来完事，这样做通信效果很可能是不好的。

另一个要点是馈线的选用和布设。馈线是将电台的输出功率送到天线进行发射的唯一通道，如果馈线不畅通，再好的电台和天线，通信效果也是很差的。馈线分为明馈线和射频电缆两类。目前100W~150W电台一般都使用射频电缆馈电方式。选用射频电缆时要注意两项指标：一是阻抗为50欧姆；二是对最高使用频率的衰耗值要小。一般来讲，射频电缆直径越粗，衰耗越小，传输功率越大。在实际使用中，100W级短波单边带电台，常选用SYV-50-5或SYV-50-7的射频电缆，必要时也可以选SYV-50-9的射频电缆。

天线在进行安装选位和布设时，应尽可能缩短馈线的长度，普通SYV-50-5馈线每1米造成信号衰减0.082dB，这意味着100W电台功率通过50米馈线送达天线时，功率剩下不到40W。因此通常要求馈线长度控制在30米以内。如果因为场地条件限制必须延长馈线，则应采用大直径低损耗电缆。另外在布设电缆，应尽量减少弯曲，以降低对射频功率的损耗，如果必需弯曲，则弯曲角度不得小于120度。

3．3、正确选择和架设天线地线

天线和地线是很多短波用户容易忽视的问题。当通信质量不好时，很多人习惯于从电台上找原因，而实际上信号不良常常源自天线或地线。

短波和超短波使用的天线是完全不同的。超短波通信因为使用频率高，波长短，天线可以做得很小，通常为直立鞭状天线。而短波通信因使用的频率较低，天线必须做得足够大才能有效工作。简单的规律是：天线的长度达到所使用频率的1/2波长时，天线的效率最高。

地线是很多用户容易草率处理的问题。短波通信台站的地线是至关重要的，地线实际上是整个天馈线系统的重要组成部分。我们所说的地线，不是交流供电系统中的电源地或保安地。这里所说的地线是信号地，也称高频地。信号地一般不能接到电源地或保安地上，必须单独埋设。埋设接地体时，必须按有关标准进行，接地电阻不应大于4欧姆。电台的接地柱和接地体之间，必须用多股线铜、编织铜线或大截面优良导体连接，才能起到良好的高频接地作用。而良好的高频接地是减小发射驻波和减小接收噪声的必要前提。

四、关于台址的选择及场地要求

建设无线短波电台时，选择一个良好的台址具有十分重要的意义。台址的如果选择得不合理，

不仅会使建设费用增加，更重要的是有可能使天线和通信设备的实际效率受到限制，从而影响通信质量。

选择台址时，应首先考虑天线对场地的要求。短波天线的发射和接收，其效果与天线的架设条件有很大关系。架设天线需要有一定的场地面积，除天线本身占用的面积外，天线前方还应该留有足够的场地用以反射电波。整个天线场地要开阔、平坦，场地的土壤应该具有良好的电气特性。天线场地上不应有树木或建筑物；天线前方不应有高大建筑物、山峦等障碍物。

选择台址应考虑建筑工程对场地的地质要求，地质不良的地基，不仅会增大建筑费用，而且难于保证建筑物在较长时间内保持其稳定性。

选择台址应考虑电台的位置是否符合所在城市的建设规则、无线电收发信分区要求等规定。发射台的位置要考虑尽量减少发射信号和杂散辐射对各种无线电接收台的工作以及城市居民收听广播和电视的干扰。接收台的位置应尽量避开本地各种可能造成干扰的无线电发射台，并应远离一切无线电噪声源。

选择台址还应从技术经济角度考虑遥控线路、高压输电线路、道路等的长度，这些方面的建设费用往往要占新建电台工程总建设费用很大的比例。

选择台址还要照顾交通、供水、后勤供应等方面的便利。

影响台址选择的因素很多，有些因素是相互矛盾的，因此选择台址时应分析各种有关因素，综合比较，遴选出较为理想的台址方案。

4.1、天线对场地的要求

4.1.1、地面电气特性对天线的影响

当天线架设在平地面上时，其向下辐射的负仰角近场辐射波被地面反射（简称反射波），并以一定方式与正仰角直射波（简称直射波）合成，形成干涉场，从而地面以上某些角度的辐射场增强，而另一些角度的辐射场减弱，使天线的垂直辐射图形中出现辐射瓣。平坦地面对垂直辐射图形的影响，可以利用镜象原理求得。

直射波因地面反射波的存在而增强的现象，对于信号传播来说是很重要的。这种现象可以充分利用来增强天线增益。在最好的情况下，反射波的强度可与直射波相比拟。从而在反射波和直射波相同的地方，场强约可增加一倍（增加6dB）。

对于水平极化波，反射系数的模数和相角随入射角而变化的情况比较简单。当入射角θ很小时，反射系数的模数接近于1，相角接近于180°。随着入射角的增大，模数逐渐减小，相角逐渐增大。在不同频率和不同地面电气特性的情况下，变化都是这样。由于在水平极化时，相应滞后

角度大于180°，我们通常认为反射波在相位上超前于入射波。

对于垂直极化波来说，反射系数的模数和相角随入射角变化的情况则较为复杂。在入射角θ为0°时，垂直极化和水平极化一样，模数为1，相角为180°。但当θ由0增大时，反射系数的模数和相角同时迅速减小；模数减小到一个最小值时，相角为﹣90°。模数在最小点时的入射角成为布鲁斯特角（Brewster angle）。当入射角大于布鲁斯特角后，反射系数的模数开始逐渐增大，而相角则逐渐趋近于0。

一般来说，盐碱地、湿润的耕地、沼泽地或者水面的电导率和介电常数都比较高，属于良好的反射面，而干燥的土地、沙砾、白垩质（石灰石）土则低得多，属于不好的反射面。

对于发射台，如果使用水平极化天线进行远距离通信，则地面电导率的高低并不太重要，这是因为远距离通信天线的反射波总是掠过地面而反射的，只是地面具有中等的电导率，反射系数就不会太小。反之，如果是近距离通信，或者使用垂直极化天线，则必须选择电气特性良好的场地。

对于接收台，不论通信距离是远是近，不论是使用水平极化天线还是垂直极化天线，如过要获得良好的接收效果，都必须选择电气性能良好的场地。

天线场地应尽量选择潮湿土地或具有中等导电性的场地。

4.1.2、地形地物的影响

实际地面当然不会完全是平的，因此需要考虑地形的起伏或地面上某些地物对于地面反射的影响。瑞利的光学理论准则表明，当不平坦的程度H超过λ/sinθ时，反射就会从镜面反射进入扩散反射的过渡区。根据这个准则，如果地形的起伏高度（高于或者低于其平均等高线）不大于天线高度h的1/4，估计是可以容许的。换句话说，即最大可以容许的场地不平坦高度为：H=h/4 这虽然是一个近似数值，但给出了场地不平的容许尺度。

天线场地应尽量选择在平坦、开阔的地面。

4.2、天线场与干扰源距离要求

4.2.1、发射天线场地与干扰源距离要求

4.2.2、接收天线场地与干扰源距离要求

4.3、场地的面积要求

大、中型无线电台需要的场地面积，主要决定于架设的天线程式和数量。房屋建筑占用的场地面积相对而言是不大的。

在常用的短波天线中，偶极天线占地面积最小，菱形天线占地面积最大。一副偶极天线包括其桅杆和拉线，占用的土地面积不足0.1公顷，而一副菱形天线，其占地面积将超过4公顷。

大型发射台需要架设的定向天线数量往往超过20-30副，而大型接收台，由于需要空间分集，架设的天线数量将会更多，有的竟多达40-50副。布置天线时，各天线之间还须留出一定距离，避免相互影响；任何一副天线的主要辐射方向，不应受其它天线阻挡。此外，天线场地还应预留一定的发展位置。因为天线本身占用的场地面积是相当大的。

4.4、发射天线场地布局

4.4.1 大中城市的电台收发应分区规划

为了防止各种电气设备和无线电发射机柜无线电通信和广播、电视节目的接收造成干扰，我国许多中等以上城市已经在其郊区划定无线电接手区域和发射区域（各一两个）。在接收区与发

射区之间，以及这两个区与工业区和居民集中区（包括住宅、商业、文教等规划区）之间，还划出一定的缓冲区。各种大中型无线电发射台和接收台，都必须分别在规划的发射区和接收区内选择台址。

根据规定，在接收区内不容许安装长、中、短波无线电发射机、高频工业设备和足以干扰接收台工作的其他电气设备。在居民集中区内，不容许安装输出功率超过0.1KW的无线电发射机；在缓冲区内部容许安装输出功率超过0.2KW的无线电发射机。如果必须在居民集中区内安装功率较大的发射机，应经过城市规划或建设部门和其他有关主管部门批准，并需加装高频滤波设备，抑制其对广播和电视节目接收的干扰。

在还没有划定无线电发射区和接收区的城市中建设电台时，应请城市规划或建设部门召集有关单位协商划定收发信区，或请其临时制定可以建设发射台和接收台的地区范围。

4.4.2、接收台至发射台的距离和发射台至居民集中区的距离

从节省建设和维护费用并便于管理方面来考虑，接收台和发射台应尽可能靠近。但是本地发射机发射的信号和杂散辐射，在本地有很高的场强，因此接收台与本地发射台之间必须保持足够的距离，避免本地发射机的发射对远距离方向来的微弱信号产生过大干扰。

本地发射机对接收机接收信号的干扰，可以从两个方面考虑：

1）信号频率干扰

2）杂散辐射干扰

本地发射机发射的信号，经地波传播一定距离后，虽然有很大衰减，但与接收机要接收的有用信号相比，仍然属于大信号，会使接收机出现阻塞、倒易混顿、交调、中频穿透等故障。为了使接收机能够正常工作，在考虑接收台与发射台之间的距离时，应使本地短波发射机发射的信号，在接收台场地上的场强低于10V/m。本地中波和长波发射机发射的信号，在接收台场地上的场强应低于100V/m。

关于发射机的杂散辐射（包括谐波发射、寄生发射、互调产物以及变频产物等），无线电规则规定其任一辐射分量的绝对平均功率电平不得超过50mW。在大多数情况下，这个规定是可以保证的，但在某些情况下，个别杂散辐射往往会出人意料地大大超过这个规定。发射机的杂散辐射分量很多而且分散，不易躲避。远距离通信中，对方到来的信号场强通常都很低，一般只有几个μV/m，因此要求本地发射机的杂散辐射场强，在接收台的场地上，不应超过5μV/m（即使其与远方来的信号电平处于同一数量级）。

按照上述容许的干扰电平数值，可以根据发射机输出功率、工作频率、天线辐射图形以及地面电气参数等具体条件、计算出接收台与发射台之间应保持的最小距离。很明显，发射机辐射功

率越强、工作频率越低，则接收台与发射台之间需要保持的距离越远。同样，地面电气特性越好，二者之间需要保持的距离也越远。如果接收台与发射台之间有大片树林，或者地形起伏的丘陵，这将会起到屏蔽的作用，增大地波传播的衰减。在辐射功率和工作频率不变的条件下，如能充分利用这种有利条件，可以吧接收台的台址选在发射台的侧面（对主要通信方向而言），使接收台避开发射台定向天线辐射图形的主瓣，或者使接收台的定向天线的最弱方向对着发射台，从而缩短二者之间需要保持的距离。对于通信电路很多，而且多方位通信的无线电中心台，则必须采用折中办法来确定他们之间的最小距离和相对位置，保证全部电路或最重要的电路畅通。

短波接收台天线场地外缘至短波发射台场地外缘的最小距离，如下表所示。

表中给出的最小距离，是发射机使用不定向天线时所要求的距离。如果使用定向天线，应根据定向天线的辐射图形在接收台方位上的低仰角（考虑波波传播）增益，适当增减其距离。

至于发射台至城市市区的距离，如果仅从经济和维护便利方面来考虑，自然也希望近一些。但是发射机的发射不应使所在城市的居民集中区有过高的电平，从而影响居民接收广播和电视节目。因此发射台至城市市区必须保持必要的距离。短波发射台天线场地外缘至所在城市规划的基本市区边界的最小距离，如下表所示。

选择发射台的台址时，应避免其主要通信方向的电波穿越城市市区。这样，一方面可以减

少对城市居民对接收广播和电视节目的影响，另一方面可以减少城市建筑物对电波的吸收。

发射天线到架空输出线路和架空明线通信线路之间，应保持的最小距离，见下表。

发射天线至架空线路的最小距离

注（1）：发射机功率大于10kW时，应大于200m。

4．5、避开人为无线电噪声源，降低本地电台干扰

选择无线电台台址，除应考虑电波传播和建筑工程对场地的要求外，还需要注意发射台的发射机不至于对本地无线电接收台的工作和城市居民收听广播和电视节目产生过大的干扰。接收台应远离各种认为无线电噪声源。

4.5.1、接收台至人为无线电噪声源的距离

影响短波通信的噪声主要是大气无线电噪声、银河系无线电噪声和人为无线电噪声。大气噪声和银河系噪声是自然噪声，无法控制。人为无线电噪声来自发电厂、变配电站、架空输电线路、工业电机、高频焊接机、X光机和透热医疗设备、内燃发动机的点火系统、电气火车、电车、架空明线电信线路等各种噪声源。人为无线电噪声的电平随频率、时间和地理位置而变，动态范围很大。选择接收台的台址时，如果能尽量避开各种人为噪声源，则可以得到电气比较宁静的场地。电气宁静是接收台选址的重要条件。

由各种电气设备直接辐射的无线电噪声，传播距离不远，大多是只能达到几十米。但如果噪声经传导或感应而进入架空明线（包括输电线路和电信线路），沿着线路传播，如图9-16所示，则可能传到几千米或更远的地方。还应指出，输电线路和电气铁路等架空线路，不仅能传播噪声，而且他们本身就是噪声源。设计良好的输电线路，在正常运行下，本身不致产生过大的噪声，但如果有某些绝缘子因尘雾而积垢（特别是积聚上各种盐类），则在天气不好时可能严重漏电，从而产生强烈的噪声。电压较低的输电线路，有时由于设计不当或者维护不良，也可能产生大量噪声。

因此选择接收台台址时，必须特别注意避开各种架空明线，特别是架空输电线路。

最常见的人为无线电噪声传播途径

选择接收台址时，应避免主要通信方向穿过所在城市上空。

选择台址时，最好携带便携式场强仪或接收机到现场进行较长时间的测量或守听，找出当地主要噪声源，并对当地的噪声场强做出评价。

表：接收台天线场地外缘至各种人为噪声源的最小距离

五、接收台工程设计

短波无线电接收台的技术装备主要有：

——短波接收机及其附属设备；

——短波接收天线、高频馈电线和（阻抗变换器、天线共用器和天线交换器等高频设备）；

——低频监控测试设备（低频通路互换、控制、监听、监测、仪表以及业务联络电话等）；

——低频通路的进线设备、多路复用设备和中间设备（保安器箱、跳线架、线路放大器、音频键控器等）；

——电源设备（市电变配电设备和自备应急油机发电机组等）；

——遥控线路（音频电缆或微波链路等）。

图为短波接收台技术装备组合方框图：

短波无线电接收机是接收台的主要设备，故短波接收台的技术先进性在很大程度上取决于接收机的技术性能。

5.1、短波接收天线和馈电线

5.1.1、短波接收天线的特殊要求

1）方向性和抗干扰性

为保证高质量地接收短波信号，感应到接收天线上的信号必须要有高的信号噪声比。即要求接收天线要有较好的方向性和抗干扰能力。

为了有效地抑制天电干扰，必须减小接收天线辐射图形中的副瓣。而在减小副瓣的同时，主瓣总是变宽的。这对接收天线有重要的意义。因为从发射台来的电波，其到达角度经常偏离大圆方向，为使信号能可靠接收，主瓣应该有足够的宽度。

接收天线除要求副瓣小、主瓣较宽外，最好还有能改变零值方向的性能，使其对准强干扰信号或噪声源，以提高高频信号干扰比或信号噪声比。

2）宽频带特性

接收天线的宽频带特性要求比发射天线更重要。大型短波接收台对远距离的信号需要分集接收，使得接收天线数量相应增加，天线场地也要扩大；采用宽频带天线就可用同一副天线同时接收天线主瓣张角范围内，来自几个发射点的、不同频率的信号；或接收由同一部发射机因适应不

同时间的换频要求，而发射的不同频率的信号。换言之，采用宽频带天线便于实现天线复用，从而大大减少接收台的天线数量，同时能够满足接收机迅速换频的要求。

3）天线的极化

接收天线应尽量选用水平极化天线。这是因为水平架设方便，而且可以改变其架设高度来控制射线仰角，另一个重要原因是水平极化天线受本地人为噪声的影响比垂直极化天线小。

5.1.2、常用短波接收天线

各种发射天线都可以用于接收。作为接收天线使用时，辐射导线可以用得较细一些，结构也比较简单。除这些天线外，还有一些专门用于接收的天线，如鱼骨天线、双偶极天线和各种小型有源天线等。

1）鱼骨形天线

鱼骨天线是一种宽波段行波接收天线，有单鱼骨天线和双鱼骨天线之分。鱼骨天线的振子与集合线间的耦合元件可以采用电容、电感或电阻。采用电容耦合时，其耦合阻抗随工作频率降低而增加，导致天线效率和增益系数下降。采用电感耦合时，其耦合阻抗随工作频率而变，因此工作波段较窄（一般为2倍）。采用电感耦合时，工作频率与耦合电阻无关，工作波段可以作到很宽(一般达4倍)，增益系数随频率下降的速率较为缓慢。因此目前采用的鱼骨天线大都是电阻耦合的。电阻耦合鱼骨天线的缺点是电阻器容易被雷击坏（故使用金属膜无感电阻较好）。

鱼骨天线的增益系数与振子数量、挂高以及集合线特性阻抗有关。振子数越多、天线越高、集合线阻抗越低，则增益越高。单鱼骨天线一般用于距离约在3000km以内的通信电路；双鱼骨天线用于距离大于3000km的通信电路。双鱼骨天线的增益系数约为单鱼骨天线的2倍。双鱼骨天线的方向性系数也比单鱼骨天线高，在工作频段的高端约为单鱼骨天线的2倍；在工作频段的低端约为单鱼骨天线的1.2~1.5倍。鱼骨天线的效率，在工作频段的高端，双鱼骨天线与单鱼骨天线基本相同；在低端，双鱼骨天线比单鱼骨天线高。

鱼骨天线与菱形天线比较，具有方向性好、占地面积小等优点。电阻耦合鱼骨天线与菱形天线的最大方向性系数相同时，其水平面内的主瓣张角比后者宽出一倍。这是由于散布于副瓣的能量较少的缘故。因此，在相同的接收质量指标下，鱼骨天线的服务范围比菱形天线大得多。

鱼骨天线的效率较差，因此其最大的增益系数比菱形天线低。此外，鱼骨天线的结构比菱形天线复杂得多，架设、维护工作量大、投资高。

2）双偶极天线

双偶极天线是由两副谐振在不同中心频率的对称振子合并构成,在中心馈电点交叉馈电。它的

输入阻抗随频率的变化不大，能与200Ω的馈电线较好地匹配，其工作波段可达3倍以上。

另外，双偶极天线由于长振子和短振子接收的垂直极化波有相互抵消的作用，所以对降低接收噪声有利，适宜于在市区或工业干扰较大的环境中应用。

5.1.3、小型有源接收天线

所谓小型天线是指天线的尺寸与波长的相对值（电尺寸）缩小的天线。一般习惯地把几何尺寸小于十分之一波长的天线称为电小天线。有源天线的电尺寸甚至可以缩小到百分之一波长或更小。

有源天线实质上是无源天线和有源网络的组合。有源网络无需很高的放大倍数，而只要求对由于天线尺寸缩小而引起天线性能的降低进行补偿。无源天线部分与有源网络在结构上是一个整体。

小型有源天线体积小、架设高度低、占地面积小、运输和施工方便。它有很好的宽带特性，一般说来，带宽高低端频率比可做到20~30，这在无源天线上是很难达到的。因为有源网络与无源天线的良好匹配，可以把无源天线作为恒压源或流源来考虎，做到近似与频率无关。

六、关于天线杆基础、拉绳与地锚

6.1、天线杆基础

通常的天线杆基座要求如下图所示：

双偶极天线结构示意图