超短波远距离山区通信关键技术研究

超短波综述

超短波综述 1.超短波的概念、特点、优势 2.超短波的工作原理优势 3.超短波现有应用情况介绍 4.结合我单位的实际情况超短波能做到的业务等 5.超短波的发展前景一、超短波的概念 1.1无线通信的划分通常无线通信按工作频段可分为以下几个频段：极长波、超长波、特长波、甚长波、长波、中波、短波、超短波和微波。表1-1列出了无线通信各工作频段所对应的频段名称、频率范围、波段名称和波长范围。超短波通信是指利用波长为10~1m（频率为30~300MHz）的电磁波进行的无线电通信。由于超短波的波长在1~10m之间，所以也称为米波通信。整个超短波的频带宽度是270MHz，是短波频带宽度的将近10倍。由于频带相对较宽，被广泛应用于电视、调频广播、雷达探测、导航、移动通信、军事通信等领域。表1-1无线通信按工作频段的划分

1.2 超短波的传播方式图1-1描绘了几种无线电波的主要传播方式，超短波通信主要依靠地波传播和空间波视距传播，。优点：频段宽，通信容量大；视距以外的不同网络电台可以用相同频率工作，不会相互干扰；可用方向性较强的天线，有利于抗干扰；受昼夜和季节变化的影响小，通信较稳定。缺点：通信距离较近；受地形影响较大，电波通过山岳、丘陵、丛林地带和建筑物时，会被部分吸收或阻挡，导致通信困难或中断。 (a ) 射线 (b ) (c ) 电离层(d )

图1-1 无线电波的主要传播方式（a）直射传播; （b）地波传播; （c）天波传播; （d）散射传播二、超短波通信的工作原理超短波电台一般用于近距离通信，其形式主要是车载、机载、背负、手持等，一般要求其体积小、重量轻、功能多、抗干扰能力强。超短波电台经历多年的发展，其电路形式变化不大。但就具体电路而言，新技术、新器件大量地应用于超短波电台，使超短波电台的性能和功能得到明显的提高和改善，特别是扩频通信技术在超短波电台中的应用，使得电台的抗干扰能力、组网能力都有了质的变化。传统超短波通信系统由终端站和中继站组成，终端站装有发射机、接收机、载波终端机和天线。中继站则仅有通达两个方向的发射机、接收机以及相应的天线。（1）超短波发射机：一般采用间接调频法，即利用调相获得调频的方法。这样可用频率稳定度较高的晶体振荡器作主振器，而不必用复杂的频率控制系统。但为了减少寄生调幅和非线性失真，调制系数不能太大（一般小于0.5 rad）。因此，在这种发射机中要用多级倍频器，以获取所需的频偏，从而提高发射频率的边带功率。发射机末端使用高频率高功率放大器。在超短波低频段尚可用集中参数元件构成调谐回路，其高频端可用微带部件。（2）超短波接收机：一般采用典型的调频式超外差接收机。主要由高频放大、本地震荡、变频（一次或二次）、中频放大、限幅、鉴频及基带放大等部件组成。超短波段外来干扰较多，需在接收机输入端加螺旋式滤波器，在中放级加输入带通滤波器以抑制干扰。中放后的调频信号，通过限幅器，可消去混杂近来的脉冲干扰或寄生调幅波，以改善信噪比。然后用鉴频器把原来的基带信号恢复出来，加以放大，再由载波终端机分路输出相应用户。（3）载波终端机：将超短波发射机和超短波接收机的四线基带信号分路还原合并为多路二线语音信号，接通用户或接至市话交换机的设备。载波终端机只装载超短波终端站。（4）天线：由于超短波波长较短，一般采用结构简单、增益较高、方向性较好的三单元或五单元八木天线。在接近微波段的高频段，也可采用角形面反射天线。现代超短波通信系统的组成可归结为发信通道、接收通道、频率合成器、逻辑控制器、跳频单元、电源及其辅助电路等，如图所示。图中，发信通道部分主要由音频信号处理部分、锁相环调频单元、功放、滤波输出单元电路组成，其作用是将音频信号放大后送至锁相环对VCO调制，形成调频波，再经功率放大、

航空超短波通信的互调干扰分析

航空超短波通信的互调干扰分析作者：于潞唐金元王思臣来源：《科技创新导报》2011年第16期摘要:超短波地空通信是空管系统对航空器实施有效空域管制的重要手段。随着国民经济的发展,各地大量无线台站的建立,使得无线电磁环境日趋复杂,航空超短波频段受到各种干扰比较严重,特别是互调干扰已经成为危害航空通信安全的重要因素。本文分析航空超短波频段互调干扰形成的机理,并提出为减少互调干扰所采取的措施。关键词:超短波互调干扰三阶互调干扰中图分类号:TN927 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0111-01 1 引言无线电干扰是指在无线电通信过程中,由一种或多种发射、辐射、感应或组合源所产生的电磁能量,对无线电通信系统的正常接收产生影响或对无线电通信所需接收信号的正常接收产生影响的过程。这种通过直接耦合或间接耦合方式进入接收设备信道或系统的电磁能量,可以导致无线电通信性能下降,质量恶化,甚至会阻断通信。无线电干扰通常分为互调干扰、同信道干扰、邻道干扰、带外干扰、杂散辐射干扰、阻塞干扰和来自非无线电设备的干扰这七大类。其中,互调干扰是无线电通信中最严重的干扰之一。互调干扰是指当两个或两个以上的频率信号同时输入收、发信机时,由于电路的非线性而产生第三个频率f0,当f0恰好落入某个电台的工作频段中,则该台将受到干扰。互调干扰不仅影响通话质量,严重的时候会造成信号严重失真,致使空中交通管制人员与飞行人员通话困难甚至联络不上,严重干扰地空指挥通信系统的正常运转,直接影响到飞行安全。互调干扰还会造成设备的损坏,当发射机调试好以后,它的工作频率是处在输出电路的最佳谐振点上,这时候电路电流最小,但是互调干扰信号使工作电路失谐,电流增大,元器件发热严重,大大增加发射机的故障,影响飞行安全。 2 互调干扰形成的机理和分类 2.1 互调干扰形成的机理任何一个线性系统都存在非线性系数。三阶互调是指当两个信号或多个信号在一个线性系统中,由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍(混频)后所产生的寄生信号。比如f1的二次谐波是2f1,它与f2产生了寄生信号2f1-f2。由于一个信号是二次谐波(二阶信号),另一个信号是基波信号(一阶信号),它们俩合成为三阶信号,其中2f1-f2被称为三

短波通信概述

短波通信概述短波通信是无线电通信的一种。波长在50米～10米之间，频率围6兆赫～30兆赫。发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备，通信距离较远，是远程通信的主要手段。由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响，所以短波通信的稳定性较差，噪声较大。目前，它广泛应用于电报、、低速传真通信和广播等方面。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，一旦发生战争或灾害，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围获得了长足进步。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。一、短波通信的一般原理 1.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）传播沿与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。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。 (2)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

浅析影响超短波通信距离的主要因素

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/9c980609.html, 浅析影响超短波通信距离的主要因素作者：由迪袁春娟来源：《科技风》2019年第02期摘要：超短波通信是航空通信中最重要的通信手段，而其通信距离的远近直接影响到地空通信效果。实际工作中，经常遇到通信效果不佳、通信距离近的问题，并且某些科目又要求满足一定通信距离要求。因此，本文通过分析影响超短波通信距离的主要因素，得到合理的距离估算方法。指导实际工作，避免不利因素的影响，解决工作中通信距离近的实际问题，从而为飞行提供优质、可靠的通信保障奠定基础。关键词：超短波通信；距离；因素超短波通信是飞行中地空通信最重要的方式。管制员利用电台对飞行员发送指令，实时了解飞机的工作状态、位置及完成飞行科目的进程，飞行员根据所接收指令，及时更改飛机飞行状态、飞行参数，确保飞行数据的准确性。此通信方式的安全可靠直接关系着飞行的安全，飞行员的安全，国家财产的安全。如果能尽可能将一部电台的作用距离发挥到最大，那将减少一定数量的设备，同时避免了飞行过程中来回切换电台的麻烦。 1 影响超短波通信距离的主要因素分析在日常飞行工作中，对超短波通信效果及距离往往通过声音质量主观的评价来衡量。而声音的质量与超短波通信距离也有参考标准。由此可见，通信效果的好与坏和通信的距离长短成一定的反比例关系，因此，我们应该在保证声音质量的前提下尽量提高通信距离。通信距离不仅取决于发信机功率的大小、天线的增益，天线的有效高度，而且还与要求的话音质量、收信机灵敏度、电波传播等有关。下面我们从以下五个方面来分析： 1.1 超短波通信为视距传播 “当收、发天线架设高度较高（远大于波长），电磁波直接从发射天线传播到接收点，就称为视距传播。”超短波信号频率在30～300MHz，属于视距传播方式。由于地球是球体，突起的地表面会阻挡电磁波，因此，视线能到达的最大距离也就是通信的最大距离。 1.2 场强因素的影响通信距离还受到通信中的传播损耗、地面电台发射功率及调制度、接收电台的灵敏度、天线的增益等因素的影响。

浅析直升机通信中的超短波链路

浅析直升机通信中的超短波链路通过分析超短波通信链路，可以建立相关链路模型，以此在超短波通信距离要求的实现基础上，对链路中对通信距离造成影响的各个因素进行分析，并得出每个因素的具体影响程度，继而依照直升机所处的实际环境条件，改善直升机上其他设备以及超短波电台的电磁兼容性。标签：直升机；超短波；通信引言对通信链路进行分析的根本目的在于对通信系统指标的合理分配，依照相关指标要求，对多部机载通信系统之间所具有的影响进行分析。直升机上所使用的超短波通信具有较高的通信频率，其主要通信依赖于直射波，因而直升机的通信多为视距通信，直射波在绕射能力上较差；而除了视距限制这一影响因素外，超短波通信距离还会受到电台性能的影响，例如接收灵敏度以及天线增益和发射功率等影响，另外插入损耗也是制约通信距离的因素之一，所以，通信距离想要在现有的条件下，即保证战术要求又实现经济合理性，就必须掌握系统之间的相互干扰以及超短波通信链路指标分配，这一点极为重要。文章通过对超短波链路进行分析，从而建立起相关模型，并对链路中会对通信距离产生影响的各个因素进行分析，以实际情况为基础，更好的实现超短波通信的距离要求。此外针对机载设别电磁兼容性以及多部电台配置提出了粗浅的改善建议。 1 通信视距由于超短波通信的载体介质为直射波，而地球是球形的，所以凸起的地表必然会影响两个天线之间的信号收发。而两个天线所能够达到的距离便是视线距离。电磁波的传播理论中这样写道：在不均匀介质中传播时，电磁波会发生弯曲，即在大气中进行传播的过程中，电磁波会受到大气的折射作用而在地表声控发生弯曲现象。这一理论在实践中也得到了证实，当高于30MHz的电磁波在大气中传播时，会发生较为明显的弯曲。所以，即便是在几何视线距离外的天线，仍旧能够接收到信号，从一定意义上讲，通信的实际距离会大于理论距离。 2 影响超短波通信距离的因素 2.1 天线增益以及隔离度影响分析在超短波电台的通信距离影响因素中，天线增益影响以及天线间的隔离度会产生巨大的影响。基于任务要求，很多直升机不会只配备一部电台，在多部电台中会采用分离天线或者复合天线两种天线设置形式，天线的形式会依照需要的不同而做出适当的调整。直升机装载了天线后，机身会在一定程度中对电磁波造成

超短波在军事中的应用

超短波在军事中的应用【摘要】超短波通信由于其天波传播特性，在通信领域具有其它通信手段无法替代的地位，尤其是抗毁性强，组网灵活，成本低廉等特点，决定其在军事通信领域占有十分重要的地位。特别是在对于航线覆盖与极地飞行，起着重要的保障作用。本文浅析了超短波的传播方式及通信特点，阐述其在军事中的应用机遇及挑战。【关键词】短波通信；传播特性；军事应用；机遇及挑战一、引言短波通信是指利用频率为3 MHz～30MHz（波长为10m～100m）的电磁波进行的无线电通信。超短波通信又称高频（HF）通信，充分利用短波近距离通信的优点，由于短波通信的固有特点，长期以来，短波通信始终是军事指挥的重要手段之一，一直被广泛地应用于外交、气象、邮电、交通等各个部门，用以传送图像、数据、语言、文字等信息。短波通信能实现几千公里甚至上万公里距离的信息传送，因此，一直是远距离通信，特别是洲际通信的主要手段。同时，它也是海上航行和高空飞行的必备通信方式，在国际通信、防汛救灾、海难救援及军事等领域依然发挥着重要作用。二、超短波通信的传播方式及特性超短波传播方式：一是地面波。地面波是沿着地球表面传播的波，它沿着半导电性质和起伏不平的地表面进行传播，一方面使电波的场结构不同于自由空间传播的情况而发生变化并引起电波吸收，另一方面使电波不像在均匀媒质中那样以一定的速度沿着直线路径传播，而是由于地球表面呈现球形使电波传播的路径按绕射的方式进行；二是天波。天波是经过地面上空40～800公里高度含有大量自由电子离子的电离层的反射或折射后返回地面的电波传输方式。天波是短波的主要传播途径，可实现长距离的传播，短波信号由天线发出后，经电离层的多次反射，传播距离可以由几百公里达到上万公里，且不受地面障碍物阻挡。在天波传播的过程中，路径衰耗、大气噪声、时间延迟、电离层衰落、多径效应等因素，都会造成信号的畸变与弱化，影响短波通信的效果；三是直接波。直接波是从发射天线到接收天线之间，不经过任何发射，直接到达，电波就象一束光一样，所以有人称它为视线传播，短波通信由于其天波传播特性，在通信领域具有其它通信手段无法替代的地位。超短波通信传播的特性：一是超短波通信无需建立中继站即可实现远距离通信；二是超短波通信元器件要求低、技术成熟、制造简单、设备体积小、建设和维护费用低；三是超短波通信设备简单，目标小、架设容易、机动性强，遭到损坏易修理，由于其造价相对较低，可以大量装备，因而系统顽存性强；四是超短波通信电路调度容易，灵活性强，可以使用固定设置，进行定点固定通信，也可背负或装入车辆，实现移动中的通信，因此，短波通信具有抗毁性强，组网

短波通信原理

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。 1、短波通信的一般原理 1.1.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：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。