探究超短波通信距离的主要影响因素
超短波电台自然干扰问题研究
超短波电台自然干扰问题研究作者：郭煜李柏楠杨作宾来源：《中国新通信》 2020年第15期郭煜李柏楠杨作宾陆军炮兵防空兵学院郑州校区【摘要】超短波电台成本低，通信效果好，应用范围比较广泛。
超短波传播方式主要是直射波，受地形地物等自然环境影响大，通过研究使用超短波电台时自然环境对超短波传播损耗的影响，分析超短波传播损耗规律，找出减小传播损耗的方法，综合提高超短波电台通信能力。
【关键词】超短波传播损耗自然干扰引言:超短波电台具有通信稳定，组网简单快速，通信时延低，能在全天候条件下工作的特点，是应用范围广泛的无线通信设备。
超短波传播受地形地物等自然干扰影响大，研究自然环境对超短波传播的影响，对提高超短波电台的通信能力具有重要意义。
一、超短波电台使用现状我国幅员辽阔，陆地上存在各种各样的自然环境，超短波电台应用范围广泛，可能在平原、丘陵、山地、热带丛林等自然环境中使用。
应当全面掌握超短波电台使用地域内的自然环境情况，分析自然环境因素对超短波通信的影响，尽量选择便于构建超短波通信网络的地形，采取趋利避害、利用地形的方法措施，提高超短波电台的通信能力。
1.1超短波电台通信要求1.1.1通信时延低大部分信息对时延敏感，时延越高信息的价值越低，信息的传输速度是决定信息价值的重要因素，为了保证信息价值，超短波电台通信时延要求越来越高。
超短波电台必须在规定的时效内，完成系统内信息的传递和交互，尽量避免经过中继节点增加时延。
1.1.2通信距离远随着通信需求变化，超短波电台配置更加分散，需要在远距离条件下保持通信，通信距离成为衡量电台通信能力的重要因素。
为了增加通信距离，满足通信需求，超短波电台必须尽量减少超短波传播过程中各种因素造成的损耗。
1.1.3通信速率快随着通信技术的发展，人们不只需要使用超短波电台进行话音通信，还需要超短波电台传输各种格式化信息、图形图像信息、文电信息等，电台传输的数据量增加，要求超短波电台的通信速率快。
通信距离
无线通信距离无线通信距离的主要性能指标有四个：一是发射机的射频输出功率，二是接收机的接收灵敏度，三是系统的抗干扰能力，四是发射/接收天线的类型及增益，而在这四个主要指标中，各国电磁兼容性标准（如北美的ＦＣＣ、欧洲的ＥＮ规范）均只限制发射功率，只要对接收灵敏度及系统的抗干扰能力两项指标进行优化，即可在符合ＦＣＣ或ＣＥ标准的前提下扩大系统的通信距离。
一、影响无线通信距离的因素1、地理环境通信距离最远的是海平面及陆地无障碍的平直开阔地，这也是通常用来评估无线通信设备的通信距离时使用的地理条件。
其次是郊区农村、丘陵、河床等半障碍、半开阔环境，通信距离最近的是城市楼群中或群山中，总之，障碍物越密集，对无线通信距离的影响就越大，特别是金属物体的影响最大。
一些常见的环境对无线信号的损耗见下表(原文件名:1.jpg)根据路径损耗公式:Ld=32.4+20logf +20logd f=GHZ d=m可知信号每损耗6dB通讯距离就会减少一半!另一个因素就是多路径影响如图:(原文件名:2.jpg)所以如果无线模块附近的障碍物较多时也会影响通讯的距离和可靠性.2、电磁环境直流电机、高压电网、开关电源、电焊机、高频电子设备、电脑、单片机等设备对无线通信设备的通信距离均有不同程度的影响。
3、气侯条件空气干燥时通信距离较远，空气潮湿（特别是雨、雪天气）通信距离较近，在产品容许的环境工作温度范围内，温度升高会导致发射功率减小及接收灵敏度降低，从而减小了通信距离。
4、发射机的射频输出功率发射功率越大，通信距离越大；从理论上说发射功率可无限制地增加，但实际上由于受成本或技规的限制，发射机的输出功率也是有限的。
5、接收机的接收灵敏度接收灵敏度反映了接收机捕捉微弱信号的功能，接收灵敏度越高，通信距离也越远。
但由于受自然界电磁噪声及工业污染、电子元器件固有噪声的影响，-123dBm（即0.158uv）通常被认为是现代无线电通信中纯硬件实现的接收灵敏度的极限值，很难突破，即使加上软件纠错也只能再改善1-3dB，如果通信系统的接收灵敏度已接近这一极限值就已无潜力可挖了，要提高通信距离只能从其它方面着手了。
超短波超视距传输机理研究
超短波超视距传输机理研究摘要：一般认为超短波波段的电磁波以视距方式传输，此种传输方式限制了传输距离，限制了该频率资源的开发利用。
本文详细分析了超视距传输的几种可能方式，提出了超短波频段电磁波超视距传输原理的基本理论，即电磁波超折射传输模式。
关键词：超视距超折射一、引言中国近海面临日益复杂的领土权益争端，其中南海、东海和黄海斗争尤为复杂，有历史遗留问题，也有美国及其盟国为了孤立中国，抑制中国走向蓝海有意挑起的事端。
海上通信手段主要是短波和卫星通信，但是短波受天气影响较大稳定性较差速率低，卫星通信容易受到电子干扰而中断；超短波传输是一种性价比比较好的手段。
但是，传统电磁波传输理论认为该波段电磁波传输方式为视距传输，它的传输距离为不超过50公里，极大地限制了它在海上的应用范围。
本文利用吕保维提出了地面与卫星式飞船短波通信的“滑行波”模式理论和电离层传输介质分析，得出此波段电磁波可超距离传输200——400公里的结论。
二、电磁波传输方式简介电磁波由发射天线向外辐射出去，天线就是波源。
电磁波中的电磁场随着时间而变化，从而把辐射的能量传播至远方。
无线电波共有以下七种传播方式（图1.为电波传播方式示意图）。
图1. 电磁波传输示意图（1）波导方式：当电磁波频率为30kHz以下（波长为10km以上）时，大地犹如导体，而电离层的下层由于折射率为虚数，电磁波也不能进入，因此电磁波被限制在电离层的下层与地球表面之间的空间内传输，称为波导传波方式；（2）地波方式：沿地球表面传播的无线电波称为地波（或地表波），这种传播方式比较稳定，受天气影响小；（3）天波方式：射向天空经电离层折射后又折返回地面（还可经地面再反射回到天空）的无线电波称为天波，天波可以传播到几千公里之外的地面，也可以在地球表面和电离层之间多次反射，即可以实现多跳传播。
（4）空间波方式：主要指直射波和反射波。
电波在空间按直线传播，称为直射波。
当电波传播过程中遇到两种不同介质的光滑界面时，还会像光一样发生镜面反射，称为反射波。
短波传播原理
短波传播原理短波传播是一种无线电通信方式，通过利用短波频段的无线电波进行远距离的传输。
短波波段指的是频率在3-30MHz范围内的无线电波。
短波传播有着广泛的应用，包括广播、航空通信、海上通信以及天气预报等领域。
了解短波传播原理对于理解这种通信方式的工作原理和特点至关重要。
短波传播的原理可以归结为三个主要因素：反射、折射和散射。
反射是指短波信号在大气中遇到较高层次的大气层或电离层时，会被反射回地面。
这种反射现象使得短波信号能够在地球表面之间进行远距离的传播。
反射的程度取决于波长和电离层的状态。
当短波信号的波长较短时，其更容易被电离层反射回地面，从而实现远距离传播。
折射是指短波信号在不同介质之间传播时，由于介质密度的不同而发生偏折。
在大气层中，由于大气的密度随着高度的变化而变化，短波信号也会受到折射的影响。
这种折射现象可以使得短波信号绕过地球的曲率，从而实现远距离传播。
散射是指短波信号在遇到地面或物体时发生散射，从而改变传播方向。
当短波信号遇到大气中的尘埃、云雾、水滴等物质时，会发生散射现象。
这使得短波信号能够避免被地形或建筑物阻挡，实现传播的穿透性和鲁棒性。
短波传播的原理主要包括反射、折射和散射。
这些现象使得短波信号能够在大气中进行远距离传播。
短波传播的特点是信号传播距离远、穿透力强、抗干扰能力强等。
这些特点使得短波传播在通信领域得到广泛应用。
在实际应用中，为了保证短波传播的可靠性和稳定性，需要对短波传播进行频谱分析和预测。
通过对短波频段的利用率、传播路径和大气条件等因素的分析，可以确定最佳的传输频率和传播方式，从而提高短波通信的质量和效率。
总结起来，短波传播的原理主要包括反射、折射和散射。
这些现象使得短波信号能够在大气中进行远距离传播。
短波传播的特点是信号传播距离远、穿透力强、抗干扰能力强等。
短波传播的应用广泛，涵盖了广播、航空通信、海上通信以及天气预报等领域。
通过对短波传播的研究和分析，可以提高短波通信的质量和效率，满足人们对远距离通信的需求。
超短波电台的传输可靠性和抗干扰性
超短波电台的传输可靠性和抗干扰性超短波电台是一种广泛应用于无线通信领域的设备，其传输可靠性和抗干扰性对于良好的通信信号质量和顺畅的通信过程至关重要。
本文将探讨超短波电台的传输可靠性和抗干扰性，并提供一些建议来提高其性能。
首先，传输可靠性是指超短波电台在传输数据过程中能够始终保持稳定和可靠的信号传输。
在无线通信中，传输可靠性受到多种因素的影响，例如信号强度、信道环境、障碍物等。
为了提高传输可靠性，可以采取以下几点措施。
首先，选择合适的频率和功率。
超短波电台的频率选择应避免频繁干扰和拥挤的频段，以减少信号受到干扰的可能性。
同时，根据通信距离和信道环境的不同，适当调整超短波电台的功率，确保信号的传输强度足够强大。
其次，使用先进的编码和调制技术。
在传输过程中，采用先进的编码和调制技术可以提高信号的抗干扰能力。
通过有效地压缩和编码数据，可以减少在传输过程中发生错误的可能性。
同时，合理选择适当的调制方式，保证信号的稳定传输。
另外，合理设置天线和天线位置。
天线是超短波电台传输信号的重要组成部分，合理设置天线和选择合适的天线位置对于提高传输可靠性至关重要。
天线应该放置在高处，远离干扰源，减少信号传输过程中的阻碍和干扰。
另一方面，抗干扰性是指超短波电台在受到外界干扰时依然能够保持稳定传输的能力。
为了提高抗干扰性，可以采取以下几点措施。
首先，合理选择工作频率。
在选择工作频率时，应避免频繁受到其他设备或无线网络的干扰。
可以通过搜索空闲频段或使用频率扫描器等工具来寻找最佳的工作频率。
其次，使用抗干扰技术。
现代超短波电台通常配备了多种抗干扰技术，例如频谱扩展、自适应调制等。
这些技术可以使超短波电台在受到干扰时自动调整信号参数，保证信号的稳定传输。
另外，增加信号的冗余度。
在数据传输过程中，为了提高抗干扰性，可以采用冗余编码的方式。
冗余编码通过在数据中添加冗余信息，从而增加信号的可靠性和抗干扰性。
最后，合理优化设备结构和布线。
长波、中波、短波、超短波和微波的传播特点
长波、中波、短波、超短波和微波的传播特点1、长波传播方式主要是绕地球表面以电离层波的形式传播，作用距离可达几千到上万公里，此外，在近距离（200至300公里以内）也可以由地面波传播。
长波的传播主要是靠地面波和经电离层折回的天空波来进行的,它的传播距离由发射机的功率和地面情况所决定,一般不超过3000公里.主要用作无线电导航,标准频率和时间的广播以及电报通信等。
长波的应用：中远距离通信、地波通播、地波应急通信、长波矿井通信、地下通信、标准频率和时闻广播及无线电导航。
2、中波传播方式靠地面波和天空波两种方式进行传播。
在传播过程中，地面波和天空波同时存在，有时会给接收造成困难，故传输距离不会很远，一般为几百公里。
中波靠地面波和天空波两种方式进行传播.在传播过程中,地面波和天空波同时存在,有时会给接收造成困难,故传输距离不会很远,一般为几百公里.主要用作近距离本地无线电广播、海上通信,无线电导航及飞机上的通信等.中波的应用：近距离本地无线电广播、海上通信、无线电导航及飞机上的通信等。
3、短波传播方式短波信号主要靠电离层反射(天波)传播，也可以和长、中波一样靠地波进行短距离传播。
超短波通信主要靠地波传播和空间波视距传播。
当通信距离较近时，通常使用鞭状天线，利用地波传播。
短波的传播主要靠天空波来进行的,它能以很小的功率借助天空波传送到很远的距离.主要是远距离国际无线电广播、远距离无线电话及电报通信、无线电传真、海上和航空通信等。
当通信距离较远时，应用高架天线或将电台设在较高的地方，利用空间波传播；需要超视距通信时，可采用接力的方式或使用散射通信和卫星通信。
短波的应用：广播和通信。
4、超短波传播方式超短波传播（ultra-short wave propagation），波长为10～1米（相应频率为30～300兆赫)的电波经电离层的传播。
超短波电离层传播有散射传播和透射传播两种主要形式。
超短波,又叫米波或甚高频无线电波.主要传播方式是直射波传播,传播距离不远,一般为几十公里.主要用作调频广播、电视、导航、雷达及射电天文学等.超短波的应用：传送电视、调频广播、雷达、导航、移动通信等业务。
成都亿佰特(Ebyte)-通信距离与哪些因素相关
现如今很多无线模块厂家都会提供一些样品给客户测试使用，但有些客户拿回去测试出来的距离并不理想，远远没有达到厂商测试的距离，这是为什么呢？下面本文就介绍一下在实际应用中影响无线模块通讯距离的因素以及如何确定实际距离。
其实一般模块厂家在规格书宣传册上说的距离是空旷传输距离，模块厂商使用的环境比较纯净，障碍物、电磁干扰少，而客户一般使用的环境复杂，有各种各样的干扰，因此导致数据传输的丢包率上升，收不到数据，因此距离就缩短了。
在使用中具体有以下因素会影响模块的实际传输距离：1、在使用的环境中，模块间有高楼建筑物或者是树木等障碍物遮挡，建筑物的钢筋混凝土会将信号屏蔽掉，市场上的无线模块目前避障碍能力不并强，因此，影响了无线模块的通讯距离。
2、天气影响，由于雷雨天气的空气湿度增加，而空气中的水分子对无线有影响，雷雨天气会比晴朗天气时候的通讯距离要差。
3、天线是影响通讯传输距离的原因之一，选择高增益天线可以让距离传输比较远。
有时客户会反应为什么高增益天线的通讯效果有时也不好，这就是由于天线的摆放方式有问题。
首先，天线架设的高度离地面高一些这样有利于较理想的距离；其次，天线要垂直于地面摆放。
4、供电问题也会影响传输距离。
比如，一些用户使用电池供电，使用过程中电池电压下降，距离也会受到影响，有的虽使用电源供电，但是电流不够大，使用起来对距离传输也是有影响的。
所以选择稳定的电源很重要。
5、多数无线模块速率等参数是可以改的，厂家的产品规格书会说明不同速率下的通信距离，但是一些用户不太注意，建议用户在使用模块的时候尽量使用低一些的速率。
另外提高功率也会对距离有帮助。
6、不同频率的空中传输特性也差异非常大，一般低频率绕射性能好，高频率穿透能力较强。
自由空间无线信号理论损耗的公式为：Lo=32.45+20logf(MHz)+20Logd(km)-Gt(dB)-Gr(dB);频率越高，自由空间损耗越大，通信距离约近。
成都电子科技有限公司是一家专注于物联网通信的高新企业，拥有数百项自主研发产品，并获得客户的一致认可。
优化短波通信方法
优化短波通信方法优化短波通信方法短波通信是通过短波电台等设施进行的远距离通信方式。
由于短波信号可以通过大气层反弹传播到远处，因此短波通信在军事、民用和科学研究等领域都有广泛的应用。
但是，在实际应用中，短波通信也存在着一些问题，如传输距离有限、抗干扰能力差等。
因此，优化短波通信方法是一个重要的课题。
一、短波信号的传播特点要优化短波通信方法，首先需要了解短波信号的传播特点。
短波信号在传播过程中会遇到各种干扰，如多径传播、碰撞散射、电离层扰动、地理遮蔽等。
这些干扰会影响短波信号的传输质量和范围。
同时，短波信号的传播距离也受到多种因素的影响，如发射功率、频率、极化方向、地形、季节等。
一般情况下，发射功率越大，信号的传输距离越远；频率越高，信号的传输距离越近；极化方向也会影响信号的传输距离和传输质量。
而地形的影响则比较复杂，有时会起到增强信号的效果，有时会起到阻碍信号传输的效果。
二、优化短波通信的方法1. 提高发射功率提高发射功率是一种常用的优化短波通信的方法。
在短波通信中，发射功率越大，信号的传输距离越远。
但是，需要注意的是，提高发射功率也会增加设备成本和能源消耗。
因此，在实际应用中需要综合考虑各方面因素，选择合适的发射功率。
2. 优化频率选择选择合适的频率也是优化短波通信的重要方法之一。
不同的频率会对信号的传输距离和传输质量产生不同的影响。
在选择频率时，需要考虑到当地的地理环境、电离层状况等因素。
可以利用天波预报等工具，选择在电离层对短波信号反射效果好的时段和频率进行通信。
3. 选择合适的极化方向不同的极化方向也会影响短波信号的传输距离和传输质量，因此选择合适的极化方向也是一种优化短波通信的方法。
短波通信常用的极化方式有垂直极化和水平极化两种。
在选择极化方向时，需要根据设备、天线等实际情况进行调整，并考虑到周围环境因素的影响。
4. 减少干扰影响减少干扰影响也是优化短波通信的关键环节之一。
常见的短波通信干扰包括气象、电磁干扰、强噪声等。
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探究超短波通信距离的主要影响因素
作者：罗俞坤
来源：《中国新通信》 2020年第15期
罗俞坤拉萨市32167部队
罗俞坤（1988-，男，拉萨市32167部队60分队，职称:初级，研究方向：超短波通信。
【摘要】航空通信中最常见的通信手段时超短波通信，而这种通信方式的通信距离远近同低空通信效果有着直接的影响。
本文以此为背景，针对超短波通信距离的主要影响因素进行了
深入分析。
【关键词】超短波通信距离主要影响因素
飞行中地空通信的主要方式是超短波通信，在该种方式下，空中管制员会使用电台向飞行
员传递指令内容，同时知悉飞机的现状信息。
飞行员根据自身接收到的指令信息内容，及时改
变飞机的飞行状态和参数，从而获得准确的飞行数据。
这种通信方式的安全可靠性会直接影响
到飞行员自身是否安全、飞行过程是否安全、国家财产是否得到安全性保障。
如果该种通信方
式只使用一个电台，并将其作用范围尽可能的扩大，那么从某种程度上而言，将会减少设备的
使用数量，以此不仅能帮助相关部门节约设备购置成本，还避免了飞行员在飞行过程中需要多
次切换电台的问题。
一、超短波通信距离的主要影响因素
通常，我们会使用带有主观性的声音质量评价内容来评判日常飞行工作中的超短波通信的
效果和距离，并且，超短波通信距离同声音质量之间的关系也拥有一套可参考的标准。
由此可知，通信效果的优良与通信距离的长度呈现出了反比关系，基于此点，我们应当在确保声音质
量不受影响的情况下，尽力拉长通信距离。
除了发信息的功率、天线的增益等条件会影响到通
信距离的长短，收信机灵敏度、需求的语音质量也会对通信距离产生一定的影响。
我们将从下
述5个方面出发进行细致的分析：
1、超短波通信即是视距传播。
视距传播的定义为，一旦收发天线的架设高度远远超出波长，那么电磁波会从发射天线直接传播到接收点。
并且，只有超短波信号的频率范围在30～300MHz
之内，才隶属于视距传播方式。
考虑到地球的形状是一个球体，突出的地表面会影响电磁波的
传播，因而，视野所及的最远距离，便是通信的最远距离。
这种传播方式的特点在于：地面会
造成较大的衰减、信号的传播方式基本为直线形；传播频率的传输特性同短波间存在较大差异，碍于其具有较高的频率，所发射出的天波通常会穿过电离层，直射太空，却并不能借由电离层
反射回地面，所以，这种传播方式主要借助空间直射波传播。
并且，这种传播方式类似于光线，传播距离不仅会受到视距的影响，还会受到地面障碍物的限制。
比如，该传播方式用于地面通
信时，即便架设了高度高达几百米的电视塔，最远的服务半径也只能达到150km左右，若想扩
大服务半径，则需借助中继站进行转发或提高发射天线与接受天线的高度；当其用于天空通信时，考虑到电台和天线的高度都会随着飞机增高而增高，受到的地物影响较小，因此，传播距
离将会得以增加。
2、受到场强因素的影响。
在通讯过程中的传播损耗、天线的增益、接收的电台是否灵敏等因素均会影响到通信距离的长度。
3、受到大气折射的影响。
大气中的物质分布是十分不均匀的，由此对于电波的传播范围也会造成相应的影响，因而，以此为背景，超短波传播所能触及的最远距离的计算公式，应当是：
4、受到气候因素的影响。
变幻莫测的气候变化，也会影响着超短波通信距离的远近。
在通信距离较近、场强较强的地方，这种影响较难被察觉，反之，在通信距离较远、场强较弱的地方，这种影响则比较显著，易被他人所发现。
5、飞机天线位置的变化。
由于飞机天线的安装位置差异，导致了电台通信存在方向性，飞机在飞行的过程中，做出转弯或是任何机动动作时，都会发生短暂的通信断续或是中断的情况，待飞机恢复平飞后，通信将会恢复正常，而飞机处于非平飞状态下，机身的阻拦将会使得信号
减弱或产生中断。
二、增加超短波通信距离的对策
1.在合理范围内，适当改善地面发射机的功率及调制度，借以避免过度损耗射频元器件，
增强天线增益或是改为使用定向辐射的方法，继而确保地面上可以拥有一定的向外辐射的能量，且接收点的场强也要满足相应的需求。
2.妥善安排飞机用于接收超短波的天线位置，借以防止
由于自身形状而产生的遮挡，与此同时，也要尽量避免射频元器件出现任何损耗情况，积极提
升接收机的灵敏性。
3.借助现有的地形、地物优势，尽可能的在高处位置安装天线，同时，也
要尽力提升飞机的飞行高度，从而避免受到地面及任何突起装置对信号产生的遮挡，此举还可
以降低实际空间内造成的损耗，进而确保接收点具备一定的场强，避免在有所损耗的情况下，
降低通信距离。
4.在日常工作中，相关人员要善于对大气折射及气候对通信距离造成的利弊影
响总结和分析，进行妥善利用和有效规避。
综上所述，本文主要以实际工作中会遇到的超短波通信距离的相关问题为背景，对超短波
通信距离的若干影响因素进行了重点分析，并且参照这些影响因素，提出了相应的改善建议，
借以增加超短波的通信距离，为安全飞行提供可靠、有效的地空通信保障。
参考文献
[1]金辽.提高超短波地空通信作用距离的探讨[J].民航飞行与安全,2011(3).。