一、 短波通信 短波通信(Short-wave Comunication)是无线电通信的一种。 波长在 10 米~100 米之间, 频率范围 3 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、电话、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,不仅没有被淘汰,还在快速发展。 1. 短波传播途径 短波的基本传播途径有两个:一个是地波,一个是天波。 如前所述,地波沿地球表面传播,其传播距离取决于地表介质特性。海面介质的电导特性对于电波传播最为有利,短波地波信号可以沿海面传播 1000 公里左右;陆地表面介质电导特性差,对电波衰耗大,而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样(潮湿土壤地面衰耗小,干燥沙石地面衰耗大)。短波信号沿地面最多只能传播几十公里。地波传播不需要经常改变工作频率,但要考虑障碍物的阻挡,这与天波传播是不同的。短波的主要传播途径是天波。短波信号由天线发出后,经电离层反射回地面,又由地面反射回电离层,可以反射多次,因而传播距离很远(几百至上万公里),而且不受地面障碍物阻挡。但天波是很不稳定的。在天波传播过程中,路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素,都会造成信号的弱化和畸变,影响短波通信的效果。 2. 电离层的作用 电离层对短波通信起着主要作用。 电离层是指从距地面大约 60 公里到 2000 公里处于电离状态的高空大气层。上疏下密的高空大气层,在太阳紫外线、太阳日冕的软 X 射线和太阳表面喷出的微粒流作用下,大气气体分子或原子中的电子分裂出来,形成离子和自由电子,这个过程叫电离。产生电离的大气层称为电离层。电离层分为 D、E、F1、F2 四层。D 层高度 60~90 公里,白天可反射 2~9MHz 的频率。E 层高度 85~150 公里,这一层对短波的反射作用较小。F 层对短波的反射作用最大,分为 F1 和 F2 两层。F1 层高度 150~200 公里,只在日间起作用,F2 层高度大于 200 公里,是 F 层的主体,日间夜间都支持短波传播。 电离层的浓度对工作频率的影响很大,浓度高时反射的频率高, 浓度低时反射的频率低。 电离的浓度以单位体积的自由电子数(即电密度)来表示。 ...