基于多天線的短波通信無線控制設(shè)計研究

劉好武

摘要：社會經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展下，我國于短波通信方面取得了驕人的成績。短波通信技術(shù)在通信技術(shù)中占據(jù)著舉足輕重的位置。隨著新技術(shù)的不斷引進(jìn)，新工藝蓬勃興起，短波通信速度短波明顯加快，其被廣泛應(yīng)用于多個地區(qū)。如何加強(qiáng)短波通信效率成為亟待解決的重要課題。文章結(jié)合實際，在多天線基礎(chǔ)上，對其短波通信無線控制設(shè)計進(jìn)行了論述，以期對提高短波通信無線控制設(shè)計質(zhì)量有所幫助。

關(guān)鍵詞：多天線 短波通信 無線控制 設(shè)計

中圖分類號：TN85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0014-01

短波通信的產(chǎn)生，使遠(yuǎn)距離通信成為可能，其在通信領(lǐng)域中占據(jù)著舉足輕重的位置。據(jù)調(diào)查，短波通信備受各種行業(yè)青睞。衛(wèi)星通信的蓬勃興起，使得短波通信不被重視。然而，在無線通信技術(shù)的作用下，短波通信系統(tǒng)的性能顯著提高。此外，核打擊形勢下，短信通信成為遠(yuǎn)距離無線通信的唯一方式。當(dāng)前，短波通信應(yīng)用率較高，一個位置可與多個不確定位置點(diǎn)互聯(lián)互通。在進(jìn)行互聯(lián)互通時，很多人傾向于使用短波通信。此外，某些人在完成通信過程中僅采用一種天線。近年來，天線技術(shù)飛速發(fā)展，“無盲區(qū)”天線、高仰角天線等應(yīng)運(yùn)而生[1]。這些天線的產(chǎn)生，為短波用戶與處于各地的短波用戶通信提供了便利。短波通信屬于上述方式范疇時，極有可能出現(xiàn)通信斷續(xù)的現(xiàn)象。文章，首先論述了與幾個不確定位置點(diǎn)進(jìn)行短波通信的難點(diǎn)及誤區(qū)；其次，分析了接收不確定位置點(diǎn)短波信息的方法；最后，探討了基于多天線的短波通信控制，旨在做出重要的分享。

1 與幾個不確定位置點(diǎn)進(jìn)行短波通信的難點(diǎn)及誤區(qū)

1.1 與幾個不確定位置點(diǎn)進(jìn)行短波通信的難點(diǎn)

就不確定位置的短波通信點(diǎn)而言，其通信質(zhì)量會受到天波或地波天線的影響。假設(shè)，短波通信發(fā)起方使用地波天線進(jìn)行短波通信，短波通信接受方位于遙遠(yuǎn)的地方，則短波通信無法互聯(lián)互通。當(dāng)然，某些時候，短波通信雙方距離較近，但在地形的影響下，短波通信亦無法完成。假設(shè)，短波通信發(fā)起方使用天波天線進(jìn)行通信，短波通信接收方處于通信“盲區(qū)”或較近距離，則短波通信無法完成。

現(xiàn)今，很多短波通信用戶都傾向于依靠經(jīng)驗，并采用某種固定形式的天線進(jìn)行短波通信。此種短波通信方式存有很大的弊端：當(dāng)短波通信路徑中有山脈、建筑或電離層波動時，短波通信將無法完成。

1.2 與幾個不確定位置點(diǎn)進(jìn)行短波通信的誤區(qū)

與多個不確定位置點(diǎn)進(jìn)行短波通信時，很多人鐘情于大型直立天線或體型龐大的雙極天線。其中，對于大型直立天線，其主要發(fā)射垂直極化波。當(dāng)在地面?zhèn)鬏敃r，垂直極化波會出現(xiàn)較小損耗。然而，與天波相比，地波通信距離僅達(dá)幾十公里；對于雙極天線，主要發(fā)射水平極化波[2]。當(dāng)在地面進(jìn)行傳輸時，水平極化波會出現(xiàn)大量損耗。然而，電離層可對水平極化波進(jìn)行反射，以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信傳輸目標(biāo)。因此，雙機(jī)天線在發(fā)射及接受遠(yuǎn)距離短波方面存有一定的優(yōu)勢。一些短波通信用戶喜歡將雙極天線應(yīng)用于任何距離內(nèi)的通信，這種通信方式會于近距離處產(chǎn)生通信“盲區(qū)”，以致無法進(jìn)行通信。

2 接收不確定位置點(diǎn)短波信息的方法

通常，短波通信不確定位置點(diǎn)，其既可能處于近距離，又可能處于遠(yuǎn)距離，甚至是“盲區(qū)”。所謂的盲區(qū)指的是，在實際短波通信中，短波地波傳輸?shù)淖畲缶嚯x及短波天波通信的最小距離兩者之間的差值。短波地波傳輸?shù)淖畲缶嚯x是指地波的最大傳輸距離；短波天波的最小距離是指在電離層反射后短波首次到達(dá)地面的距離，一般來說，其值約為80km。

短波中近距離（小于30km）地波通信使用的天線通常為短波地波天線或鞭天線。在上述天線的作用下，便可實現(xiàn)近距離短波通信。遠(yuǎn)距離短波通信通常采用天波天線，尤其是雙極天線。當(dāng)不確定位置點(diǎn)處于盲區(qū)時，短波通信無法互聯(lián)互通。最近幾年，高仰角天線及“無盲區(qū)”天線蓬勃興趣，使得“盲區(qū)”短波通信成為可能[3]。

3 基于多天線的短波通信控制

上文中筆者對高仰角天線解決盲區(qū)短波通信問題做了淺析。然而，這并非沒有例外。上文中所涉及的“盲區(qū)”僅僅停留于傳統(tǒng)意義。倘若，短波通信為近距離時，電磁波會受到一系列因素的影響，比如：地面導(dǎo)電性過小等。在這些因素的作用下，電磁波會發(fā)生一定程度的變化。當(dāng)短波通信雙方距離小于10km時，短波通信便會互聯(lián)互通。由此可知，“無盲區(qū)”天線及高仰角天線，在解決無法正常通信問題時也毫無效用。

為改善此種情況，筆者建議將天波天線、高仰角天線、地波天線三者科學(xué)、合理結(jié)合，將其優(yōu)勢集聚整合，以達(dá)成短波無線控制目標(biāo)。基于多天線的短波通信控制設(shè)計可從以下方面入手：通過不斷探索、研發(fā)以設(shè)計出具備優(yōu)良品質(zhì)的設(shè)備，而后將天波天線、高仰角天線、地波天線有機(jī)結(jié)合，也就是說，將其共同安置于同一設(shè)備上。此種設(shè)備可同時接收三種天線傳輸?shù)亩滩ㄍㄐ判盘枴＠^此之后，依據(jù)信號進(jìn)行相關(guān)計算（信噪比）[4]。

基于上述內(nèi)容，有效控制短波電臺天線切換，從而將優(yōu)質(zhì)（信噪比值較大）的信號引入電臺。當(dāng)?shù)夭ㄌ炀€接收到的短波信號信噪比大于天波天線及高仰角天線兩者接收到的信號信噪比時，此設(shè)備引入電臺的是地波天線信號。由此可見，當(dāng)天波天線、高仰角天線、地波天線任一天線比其余兩者信噪比大時，設(shè)備引入電臺的將是此種天線信號。如此，便能保證電臺接收到最大信號。

4 結(jié)語

綜上所述，文章所論述的基于多天線的短波通信控制，既不屬于新技術(shù)范疇，也不能從根本上改善短波通信狀況，但其對短波單天線通信方式存有的缺陷有所彌補(bǔ)。多天線短波通信方式主要適用的短波通信為不確定位置點(diǎn)及移動。希冀，我國能夠深入探索、研究多天線短波通信，以徹底解決短波通信中存有的問題，進(jìn)而實現(xiàn)短波通信的跨越式發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李少華.基于多天線的短波通信無線控制設(shè)計研究[J].中國新通信，2014，12：89-90.

[2]李碩，胡山林，孫文俠，胡文麗.基于多天線的短波通信無線控制設(shè)計[J].火力與指揮控制，2013，11：153-157.

[3]呂軍.超短波通信聯(lián)合仿真平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D].國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2012.

[4]李二佳.短波應(yīng)急通信網(wǎng)中協(xié)作通信技術(shù)的研究[D].蘭州交通大學(xué)，2014.

[5]董浩.基于協(xié)作通信的短波OFDM系統(tǒng)設(shè)計[D].北京郵電大學(xué)，2014.